《Environment International》：Impacts of urban adaptation on reducing temperatures and heat-related deaths in Belgium
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本研究针对极端高温对城市人口日益加剧的威胁，利用高分辨率城市气候模型（WRF BEP-BEM）模拟了2019年7月比利时热浪期间不同城市适应策略（如冷屋顶和增加植被）对近地表气温的影响。研究发现，广泛部署冷屋顶可使日最高温降低2.1?°C，而结合20%相对植被增加可降低夜温1.7?°C。基于局部气候分区（LCZ）的分析显示，紧凑型城市区域日间降温效果更显著。在布鲁塞尔，冷屋顶可避免约25%的热相关死亡。该研究强调了根据城市形态定制适应策略的重要性，为城市热风险治理提供了科学依据。
随着全球气候变化的加剧，极端高温事件正变得越来越频繁、强烈和持久。城市地区由于建筑密集、绿地稀少，其热环境问题尤为突出，表现为明显的城市热岛效应（Urban Heat Island Effect, UHI），即城市气温显著高于周边乡村地区。这种现象不仅加剧了高温对居民健康的威胁，还导致热相关疾病和死亡风险的上升。例如，2003年欧洲热浪造成了约7万人死亡，而2022年的极端高温又导致超过6万人丧生。比利时作为欧洲城市化程度较高的中纬度地区，在2019年7月经历了有记录以来最严重的热浪，气温首次突破40?°C，但此前缺乏针对城市尺度热适应策略效果的高分辨率研究。因此，评估不同城市适应策略（如增加反射表面、提升绿化水平）在降低温度和减少热相关死亡方面的潜力，对于制定有效的城市气候适应政策至关重要。
为了回答上述问题，研究人员利用天气研究和预报模型（Weather Research and Forecasting model, WRF）耦合建筑效应参数化与建筑能量模型（Building Effect Parameterization-Building Energy Model, BEP-BEM），以1公里分辨率模拟了比利时在2019年7月热浪期间（7月22日至26日）的近地表（2米）气温。研究设置了五种情景：基准情景（反映实际城市条件）、冷屋顶情景（屋顶反照率增至0.85）、绿色20情景（城市植被面积相对增加20%）、冷屋顶+绿色20组合情景，以及乡村情景（去除城市区域以评估城市热岛效应）。模型通过局部气候分区（Local Climate Zones, LCZ）系统区分不同城市形态（如紧凑型与开放型城区），并利用比利时人口密度数据评估人口热暴露差异。此外，研究基于布鲁塞尔1992-2019年的温度-死亡率关系（采用分布滞后非线性模型估计），估算了各适应情景下可避免的热相关死亡数。模型结果通过自动气象站、众包气象网站（WOW）和个人气象站（Netatmo）观测数据进行了验证和偏差校正。
3.1. 模拟的2019年7月热浪期间气温
模拟结果显示，所有适应策略均能有效降低城市气温。冷屋顶对日最高温的降温效果最显著（平均降低2.1?°C），而组合策略对夜温的降低幅度最大（平均1.7?°C）。紧凑型城区（LCZ2和LCZ3）的基线温度高于开放型城区（LCZ6和LCZ9），且冷屋顶在紧凑区域的降温效果更明显（日最高温降低2.73?°C）。乡村情景表明，城市存在使日最高温和夜温分别升高2.93?°C和3.57?°C，凸显了城市热岛的强烈影响。
3.2. 人口热暴露
分析表明，比利时多数城市人口暴露于较高温度下（50%人口经历的最高温≥36.1?°C）。适应策略显著降低了高温暴露水平，冷屋顶对高温区域（如城市中心）的降温效果尤为突出，而绿色策略对郊区夜温的降低更明显。沿海和高海拔地区人口因自然冷却效应暴露于较低温度。
3.3. 局部气候分区的差异
LCZ分析揭示，冷屋顶在紧凑型城区（LCZ2和LCZ3）的降温效果最强（人口中位数日最高温降低2.6-2.9?°C），而绿色策略在开放型城区（LCZ6）对夜温的降低幅度最大（1.2?°C）。组合策略在所有LCZ中均带来协同降温效应。乡村情景显示，城市形态对夜温的影响（升温达5.2?°C）远高于日间。
3.4. 布鲁塞尔热相关死亡的减少
在2019年7月热浪期间，布鲁塞尔共112例死亡中，46.7例（95%CI: 31.6-58.3）可归因于高温，其中33.4例由城市热岛效应导致。冷屋顶可避免25.5%的热相关死亡（11.9例），绿色20策略避免6.1%（2.9例），组合策略避免23.6%（11.0例）。这表明冷屋顶在减少死亡率方面最具潜力。
研究结论强调，冷屋顶是降低日间高温最有效的单一策略，而组合策略对缓解夜温过热更具优势。城市形态显著影响适应策略的效果，紧凑型城区更适合部署冷屋顶，而开放区域则受益于植被增加。讨论部分指出，本研究结果与既往模拟研究一致，但降温幅度因模型参数和地区差异而不同。局限性包括对策略完全实施的理想化假设、未考虑年龄特异性死亡率以及仅基于日最高温的死亡率评估。未来研究应结合成本效益分析、多变量热应激指标（如通用热气候指数UTCI）以及更精细的人口学数据，以优化城市热适应规划。该研究发表于《Environment International》，为城市决策者提供了基于本地化证据的热风险缓解方案，对提升公共健康水平和推动气候适应性城市建设具有重要意义。
