气候引发的流动性中断：中国城市中人口差异与累积热效应的关系

《TRANSPORTATION RESEARCH PART D-TRANSPORT AND ENVIRONMENT》：Climate-induced mobility disruption: Demographic disparities to cumulative heat effect in urban China

深圳2022年热浪期间基于手机数据的人类移动性中断指数研究，揭示累积热效应对不同人口特征及空间区域产生非线性影响，女性、老年群体及非必要出行减少显著，核心城区与外围区域呈现反向变化趋势，为韧性城市规划提供量化依据。

　　

张玉佳|卢宇文|翟国芳|翟伟

南京大学建筑与城市规划学院，中国南京

摘要

城市气候下由气候引起的极端高温事件对城市生活造成了严重干扰，而人类的移动性为量化这些移动性扰动及其相关的韧性差距提供了一种有价值的方法。本研究以2022年中国深圳的一次热浪为例，利用带有人口统计属性的高分辨率手机数据，探讨了热浪如何影响不同人群和城市空间中的移动性。我们开发了一个移动性扰动指数，并使用随机森林模型来分析累积热量、建成环境和社会经济因素对人类移动性的非线性影响。研究结果表明，女性、老年人和非必要出行的移动性显著下降。从空间上看，冷却良好的城市中心区域的移动性有所减少，而在缺乏气候适应型基础设施的边缘区域则相对增加。移动性表现出非线性模式：在累积热量增加初期移动性下降，随后随着热量持续存在而部分恢复。我们的发现提供了反对纯线性假设的案例证据，强调了适应性行为的重要性，并呼吁采取有针对性的降温干预措施和制定具有韧性的城市规划策略。

引言

近年来，热浪的频率和强度不断增加（Sobel和Tippett，2018；Stott，2016），这主要是由于人为气候变化所致，因此政府间气候变化专门委员会（IPCC）将其归类为一种缓慢发生的气候诱发灾害（IPCC，2022）。与其他极端天气事件（如洪水、飓风和地震）不同，这些事件会造成立即且灾难性的破坏（Adeel等人，2020；Mahmood等人，2016），热浪的特点是长时间的高温超过历史阈值。热浪主要通过行为和情境机制影响城市移动性，而不是通过直接的物理破坏。具体来说，它们会触发生理阈值，与基础设施限制相互作用，并引发政策响应。这些机制共同塑造了居民的风险认知和适应行为，例如减少出行、调整出行时间或更换目的地。尽管这种调整是渐进的，但它们可能会累积成重大的社会和经济后果，需要政策关注。

阻碍城市有效应对热浪的一个关键障碍是缺乏将热相关灾害与城市规划和灾害准备策略直接联系起来的指标和框架。在这方面，城市人类移动性为研究热浪对城市的影响提供了新的视角，并将基于移动性的见解整合到气候适应和灾害风险减少（DRR）框架中，从而增强整体城市韧性。为了解决这一差距，本研究提出了一个在热应力下的人类移动性理论模型，将人类移动性置于热应力与人-环境互动的交叉点。该模型强调了移动性扰动是热应力的系统性行为反应，嵌入在更广泛的社会经济和基础设施背景中。通过突出这些机制，该框架为将观察到的移动性变化与韧性规划和城市适应策略联系起来提供了理论基础。

作为“桥梁指标”，人类移动性反映了个体如何自发地调整日常活动以应对热应力，为理解缓慢发生的气候灾害的更广泛社会影响提供了宝贵的视角。城市人类移动性是个体与其环境相互作用的结果（Jensen，2013；Luo等人，2025）。城市形态（Kang等人，2012）和交通基础设施（Rahimi-Golkhandan等人，2021）等因素塑造了移动性模式。了解人类移动性的时空模式有助于揭示居民如何利用城市空间以及人类活动的潜在动态，进而有助于评估城市基础设施的发展（Tang等人，2024）。在灾害干扰期间，移动性模式可能与正常情况有显著变化。最近的灾害移动性研究强调，在降雨（Liu等人，2025a）和飓风（Liu等人，2025b；Shaharier Alam和Hu，2025）等气候诱发事件中分析移动性，可以为灾害准备和响应效果提供关键见解。将这一研究方向扩展到热浪，需要认识到其独特的行为路径。与突发性灾害不同，热浪通过对个体和环境的累积压力来重塑移动性。我们的理论模型明确捕捉了这些机制，阐明了热应力如何转化为适应性或非适应性的移动行为，并进而为韧性轨迹和政策响应提供信息。

先前的研究已经证明了极端高温事件与城市人类移动性之间的密切关系（Chang，2024；Huang等人，2024；Li等人，2024b；Wang等人，2024a），强调了区域异质性（如建成环境（Tian等人，2024）和社会关系（Gu等人，2024）对移动性模式的影响。然而，现有研究存在一些局限性。首先，缺乏对不同群体对热浪集体适应的直接分析。当前研究中的社会经济属性通常基于研究单元，这与实际的人类移动数据并不完全吻合。此外，过去的研究忽略了热浪强度和持续时间对人类移动性的影响机制。

因此，本研究将解决三个主要研究问题：（1）在热浪干扰下，人类移动性在时空上如何变化？（2）热浪干扰下的人类移动性是否存在人口统计差异？（3）热强度和持续时间以及其他驱动因素如何影响人类移动性？以中国深圳2022年的热浪为例，我们将以下分析作为热浪相关移动性变化的案例证据。本研究将使用带有人口统计信息的高时空分辨率匿名移动位置数据，开发移动性扰动指数（MDI），以量化热浪期间与非热浪时期的移动性波动。通过非参数统计方法和空间分析，研究将分析热浪期间不同群体之间的移动性变化差异。此外，还将开发一个结合热浪强度和持续时间的累积热效应指数，并使用机器学习算法探索人类移动性变化、累积热效应、建成环境和社会经济特征之间的关系。通过将人类移动性分析与韧性理论相结合，本研究为气候适应提供了基于证据的框架：它量化了移动性扰动，揭示了人口统计不平等，并为具有热韧性的城市设计和政策提供了可行的见解。这些见解有助于改善气候正义和环境公平，同时为旨在增强韧性和可持续性的城市规划和政策制定提供信息。

研究区域

选择深圳作为研究区域是因为其地理和气候特征。深圳位于中国珠江三角洲南部，毗邻香港，属于亚热带季风气候区。近年来，由于气候变化和城市化的共同作用，该市的热事件频率不断增加，对居民的健康和日常生活产生了影响。深圳的常住人口超过2000万

时间模式

图5显示了7月份的日平均温度、日最高温度和平均人类移动性。人类移动性呈现出周期性波动，周末的移动性始终低于工作日的移动性，这反映了通勤人群是主要的移动群体。7月初，由于台风的影响，人类移动性相对较低。然而，随着7月中旬的到来，移动性逐渐增加。

热浪对人类移动性的时空不均匀影响

人类移动性在工作日和周末表现出周期性（Tian等人，2024）。先前的研究表明，如飓风和洪水（Cai等人，2024；Li等人，2022；Zhang和Li，2022）等极端天气事件会扰乱人类移动性的周期性结构。与这些突然发生的灾害不同，热浪被IPCC归类为缓慢发生的气候诱发灾害，其影响是逐渐累积的

结论

作为极端高温事件下扰动指标的城市人类移动性，为热灾害的韧性研究提供了新的视角。通过明确整合灾害移动性理论，本研究扩展了关于多种气候诱发灾害下移动性反应的现有知识，强调了热浪等缓慢发生灾害与洪水或飓风等突然发生事件的独特特征。以2022年深圳热浪为例，本研究

CRediT作者贡献声明

张玉佳：撰写——原始草稿、可视化、方法论、数据整理、概念化。卢宇文：撰写——审稿与编辑、可视化、方法论、资金获取。翟国芳：撰写——审稿与编辑、监督、资源协调、概念化。翟伟：软件开发、调查。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文工作的财务利益或个人关系。

致谢

本研究得到了中国国家重点研发计划（项目编号：2023YFC3805204）和江苏省自然科学基金（项目编号：BK20220782）的资助。