评估热浪与热带城市城市热岛关系：以吉隆坡和乔治市为例

酷热城市为何影响日常生活

对于生活在热带大城市的人来说，白天的高温似乎无休无止，闷热的夜晚也难以带来缓解。本研究考察了两座马来西亚城市——位于内陆的繁忙城市吉隆坡和沿海的乔治市——如何在热浪期间蓄积并放大热量。研究人员通过对城市与乡村气象的对比，并引入一种衡量人们实际感受额外热量的新方法，说明了为什么某些季节和地点对人体的压力远比单纯的温度读数所呈现的要大得多。

城市热与乡村凉的对比

城市通常比周边地区更热，这种现象被称为城市热岛。在这项工作中，研究团队使用了城市与附近乡村气象站的逐小时数据，以评估吉隆坡和乔治市这一效应的强度。他们跟踪的不仅是空气温度，还包括两种更能反映人体不适感的指标，这些指标考虑了湿度和日照。平均而言，城市空气比乡村高出几摄氏度——吉隆坡约高出2.1 °C，乔治市约高出2.9 °C，且昼晚时分的差距最明显。在乔治市，海风有时会在中午带来城市热度的回落，而内陆城市则更倾向于全天保持温暖。

当热浪与城市热相遇

研究人员接着探讨了当自然的高温时段——热浪——袭击这些本已偏热的城市时会发生什么。他们使用相对于各地近期历史的极高温度来定义热浪，而不是单一固定温度，并发现城市气象站记录到的此类事件比乡村更多。在热浪期间，城市与乡村的温差常常扩大，吉隆坡的夜间差距升至接近3 °C，乔治市则更高。但这种模式并不简单：在某些时段和季节，差距会缩小，因为乡村地区也出现了急剧升温。这种混合行为表明，城市热与热浪并不总是以可预测的方式叠加；风、湿度和沿海微风可以减弱或加剧这种对比。

累加被忽视的热负担

标准的热度衡量通常关注单个峰值——最热的一天达到多高或发生了多少次热浪。为了更好地捕捉人们实际承受的情况，团队提出了一种称为累积热暴露的新指标。该指标不只关注极值，而是将每小时超过高阈值的热量相加，从而反映白天期间积累了多少“额外”热量。通过这种视角，他们发现，与更典型条件相比，城市吉隆坡的居民在三月每小时大约多承受0.53 °C的额外热量，而城市乔治市的居民在四月约多承受0.35 °C。重要的是，城市与乡村差异不大的月份也可能带来高累积暴露，这意味着在记录上看似并不特别极端的一天，仍可能对人体造成沉重负担。

热带城市危险高温的驱动因素

为了解哪些天气因素最为重要，作者采用了一种能处理复杂非线性关系的机器学习方法。在两座城市以及城市和乡村地点的整体分析中，空气温度被发现是累积热暴露的主要驱动因子，湿度和风速则居次要地位。沿海地区的高湿度尤其限制了通过出汗散热的能力，而较强的风通常有助于通过吹走暖空气来降低热量积累。分析还发现了城市特有的温度“触发点”：在某些地点，持续高于约27–30 °C的暴露会显著增加有害热量积累的可能性，即使单个小时的读数看起来并不极端。

对地面人群的意义

研究明确表明，吉隆坡和乔治市的居民承受的是持续的，而非偶发的热应激，这种负担在大约二月至六月期间达到高峰。鉴于热度的强度和持续时间都很重要，城市决策者不能只依赖单一温度临界值。相反，他们需要制定城市特定的计划，以预见累积热暴露最高的月份——将户外工作和学校活动安排在较凉的时段、确保可获得遮蔽和饮水，以及通过增加绿化、使用高反射表面和改善气流来重塑城市空间。尽管研究聚焦于两座马来西亚城市，但其发现为许多面临更长、更强热浪的炎热潮湿城市提供了警示和可采纳的工具箱。

引用: Khan, N., Sutanto, M.H., Khadir, F.K.B.A. et al. Evaluating the relationship between heat waves and urban heat islands in tropical cities: a case study of Kuala Lumpur and George Town. Sci Rep 16, 11815 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-41562-8

关键词: 城市热岛, 热浪, 热带城市, 热应激, 累积热暴露