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研究表明，水蒸气压差对城市热岛和高温热浪的影响

研发家 | 2025-04-20

随着气候变暖，高温热浪越来越频繁，对城市居民的健康和城市环境形成了严峻的考验。当高温热浪发生时，城市和农村的温度会上升，但两者的温度升高幅度普遍不同。当城市温度升高于农村时，城市热岛效应和热浪的叠加将显著增加热暴露的风险。因此，对城市热岛效应和热浪的相互作用的深入理解对于制定高温应对和减灾策略尤为重要。然而，关于热浪期间城市热岛效应是增强还是减弱，仍有争论。

近日，中国科学院大气物理研究所地球系统数值模拟与应用全国重点实验室袁星研究员团队副研究员王琳瑛联合美国波士顿大学李丹教授《Geophysical Research Letters》本文系统分析了美国不同地区城市热岛与热浪相互作用的空间差异及其物理机制，采用陆地方式CLM5和地表能量平衡分析方法。结果表明，在热浪期间，美国东部和西部地区的城市热岛增强效应;然而，在美国中部地区，城市热岛效应在热浪期间呈现弱势趋势。进一步研究发现，饱和水蒸气压差(VPD)造成这种区域差异的重要原因是对城市蒸发的不同影响。在热浪期间，美国中部地区的高VPD显著抑制了农村地区植被的蒸发，削弱了农村地区的蒸发冷却效应，进而缩小了城市温差，削弱了城市热岛效应。此外，在未来气候变暖的情况下，中部地区的VPD预计将进一步加强，这种负反馈效应(即热浪期间城市热岛变弱的趋势)将更加明显。

本研究揭示了VPD作为关键环境胁迫因素对城市热岛和热浪相互作用的重要控制作用，扩大了过去研究局限于土壤湿度的角度，为深入了解极端高温事件下城市气候响应机制提供了新的认识。