城市生活常常会因为炎热潮湿的天气使人不适。由于热岛效应,城市地区的温度显著高于附近的农村地区,即便在夜晚也是如此。气候变化导致极端天气事件频发,夏天的城市生存环境令人不快。
城市化和气候变化改变了城市地区的热环境,预计极端高温和强降雨引发的城市灾害将越来越严重。减轻潜在损害需要降低热岛效应的强度,并适应气候变化。为解决这个问题,日本京都大学的研究团队开始研究如何通过减少城市热释放来缓解和控制雷暴及局部降雨的快速发展。
团队使用中尺度气象模型对一场局部暴雨进行数值模拟。团队选取2023年8月27日大阪市的降雨事件,发生在夏季午后条件下,未受到台风或天气锋面的影响。团队在一系列不同初始条件的控制模拟中重现这次降雨,进行系列数值实验。实验中,研究人员系统地减少了农村和城市地区地表的感热通量,如城市热释放。
在对比控制模拟和敏感性模拟结果时,团队考察了降低城市地区感热通量对大阪市降雨强度和降雨量的影响。研究结果表明,降低城市地区热释放可缓解和控制夏季下午时段的局部降雨。
“我们的研究表明,将城市热释放的调节作为一种天气干预方法,是控制局部降雨的新方法,”第一作者金田健太说道。
由于气候变化和城市热效应的共同作用,与天气相关的问题在城市和居民区的日常生活中日益增多。这项研究,为城市应对极端天气(如强降雨和强风),找到了一种备灾的方法。
“得知调节城市热释放有助于应对城市天气相关的问题,我们很高兴,” 通讯作者竹见哲也说。
研究人员目前使用可模拟真实城市环境的高分辨率数值模型,研究单个建筑物和街道在城市热释放中所产生的影响。他们计划将这种数值模型与中尺度规模气象模型相结合,以定量评估如何通过减少城市热释放来控制局部范围内的降雨。
“我们希望进一步推进对城市极端天气的研究,努力缓解城市极端天气状况,”竹见哲也说。