文摘
城市通常是温暖的比邻近的农村土地,这种现象被称为城市热岛(热岛)。通常伴随热岛效应是另一种现象被称为城市干岛(UDI),即城市土地的湿度低于周围的农村土地1,2,3。城市居民热岛加剧热应力4,5,而UDI可能提供救济,因为人体能更好地应对热条件较低的湿度通过排汗6,7。热岛之间的相对平衡和UDI-as衡量湿球温度的变化(Tw)——一个关键但鲜为人知的行列式人类在城市气候热应力。在这里,我们表明,Tw减少在城市在干燥和适度潮湿气候,UDI超过抵消了热岛,但增加在潮湿的气候(夏季降水量超过570毫米)。我们的结果来自城市和农村气象站数据的分析在世界各地和计算城市气候模型。在潮湿的气候条件下,城市的白天Tw是0.17±0.14摄氏度(标准差均值±1)高于农村吗Tw在夏天,主要是因为一个较弱的动态混合在城市空气。这Tw增量很小,但由于高背景Tw在潮湿的气候,它是足以导致两到六个额外的危险的热应力天每夏天在当前气候条件下城市居民。极端潮湿的热的风险预计将增加在未来,和这些城市效应可能会进一步放大了风险。
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代码的可用性
社区版本2可在地球系统模型https://www.cesm.ucar.edu/models/cesm2/。生产使用的Python代码摘要数据是可用的Figshare。
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确认
林祖嘉承认支持中国国家重点研发项目(批准2019 yfa0607202), X.L.和L.Z.承认支持由美国国家科学基金会(拨款1933630和1933630),L.Z.承认研究所的支持可持续发展,能源和环境,K.Z.承认支持由耶鲁大学研究生奖学金。高性能计算的支持夏安族(https://doi.org/10.5065/D6RX99HX)是由NCAR的计算和信息系统实验室,由美国国家科学基金会赞助。我们感谢以下机构和网络运营商提供观察数据:美国国家环境信息中心,俄克拉荷马州mesonet,亚利桑那州mesonet, t·霍金斯,美国环境保护署,DWD气候数据中心的德国,可靠的预后,Trans-African水文气象观测站(TAHMO),伯明翰城市气候实验室,国家气象服务的瑞士、法国、英国、芬兰、瑞典、奥地利、西班牙、挪威、加拿大、南非、阿根廷、日本、巴西、墨西哥、智利、中国和泰国。
作者信息
作者和联系
贡献
X.L.设计研究和开发的理论。K.Z.进行模型仿真和数据分析。K.Z.,C.C., H.C. and J.Z. contributed to the observation data collection. L.Z. contributed ideas to the model simulation and data analysis. X.L. and K.Z. drafted the manuscript. All authors edited and revised the manuscript.
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相互竞争的利益
作者宣称没有利益冲突。
同行评审
同行审查的信息
自然由于维姆米希拉,Athanasios Paschalis,另,匿名的,审稿人(s)为他们的贡献的同行评审工作。同行审查报告是可用的。
额外的信息
出版商的注意施普林格自然保持中立在发表关于司法主权地图和所属机构。
扩展数据数据和表
扩展数据图1城乡车站分布对。
基础地图显示夏季降水。地图是由Python软件。
扩展数据图2城市湿球温度的岛和热岛和UDI组件。
a、c、e,日间分布;b, d, f,夜间分布。纬向平均值也显示。地图是用Python软件。
扩展数据图3城市湿球温度的岛屿与诊断分析同意模拟结果计算。
比较模拟计算白天(a)和夜间城市湿球温度的岛(b)。计算∆Tw是所有组件的贡献的总和。每个数据点代表一个网格单元值。颜色显示数据密度。黑色虚线是1:1。实线是线性回归和回归统计指出。
扩展数据图4白天∆Tw增加和夜间∆Tw与降水减少。
一个,白天;夜间。数据是本平均水平。每一本包括1819个网格。
扩展数据图5蓄热项非绝热加热场主导对城市的贡献,湿球温度的岛。
白天的四个组件传热的热词(a)和夜间(b)。箱形图显示中值(线),25 - 75%范围(箱),5 - 95%范围(胡须)和中值(交叉)。
扩展数据图6对比观察和模仿日湿球温度模式,城市,湿球温度的岛,其热岛和UDI组件。
模拟,柏林;e、f、凤凰城。红色填充区域表示一个标准差的城乡的组合网站配对。
扩展数据图7对比观察和模仿日湿球温度模式,城市,湿球温度的岛,其热岛和UDI组件在潮湿气候区。
灰色区域表示一个标准差11模型的网格。误差线表示一个标准差的11个站点对。
扩展数据图8区域模式的城市,湿球温度岛和热岛和UDI组件计算从单日最大Tw。
一、观察;b,模仿。箱形图显示中值(线),25 - 75%范围(箱),5 - 95%范围(胡须)和中值(交叉)。
扩展数据图9随机遗漏的网站的统计数据对。
一个,白天观察到;c,观察夜间;b,模仿白天;d,模拟夜间∆Tw和它的组件。箱形图显示中值(线),25 - 75%范围(箱),5 - 95%范围(胡须)和中值(交叉)。
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张,K。曹,C。楚,H。et al。城市潮湿引起的热湿气候风险增加热量。自然(2023)。https://doi.org/10.1038/s41586 - 023 - 05911 - 1
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