2017年8月10日 星期四

當「致命熱浪」遇上「都市熱島」

"現代都市的建設象徵和科技配備,不是容易吸收太陽溫度,就是大量製造溫室氣體或排放熱氣,一步步剝奪掉都市的氣候調節與降溫能力。"
氣候潮溼且高度都市化的台灣,需加快腳步減緩熱島效應。(圖片提供:高宜凡)

文/高宜凡台達電子文教基金會計畫主任)

 過了夏至,全台開始籠罩在高溫難耐的逼人暑氣中,許多人都發現,比起鄉間和郊區,高樓林立的都會區似乎更為悶熱、更加令人難受,連氣象台也開始以「體感溫度」顯示城市氣溫變化。處在同一氣候地帶,為何不同城鄉間會有這番差別?這正是所謂的「都市熱島」(Urban Heat Island)效應使然!

熱島效應發威,危急城市健康和經濟
 熱島效應一詞源自1960年代,當時有專家發現許多城市都有共同的區域氣候現象,從人造衛星往下看,人口及建築密集的都市,彷如一座座發紅的人造島嶼,不僅氣溫比周邊地區高,而且更容易產生煙霧。一般來說,即便是高溫不止的夏季,太陽下山後也該變得涼爽,但夜間的都市氣溫依然居高不下,有些專家甚至以「夜間熱帶」名之。

 經過多年研究,如今熱島效應的原因清晰可見,即是人為的過度開發、水泥叢林化、加上大量的排放溫室氣體所致。當愈來愈多鋼筋混凝土搭建的摩天大樓,取代傳統的天然材質(如木材)房舍,用瀝青柏油打造的馬路成為都市紋理,加上家家戶戶開不停的空調,還有車水馬龍產生的交通廢氣,上述種種構成現代都市的建設象徵和科技配備,不是容易吸收太陽溫度,就是大量製造溫室氣體或排放熱氣,一步步剝奪掉都市的氣候調節與降溫能力,變成矗立在地表上的一個個大火爐,升溫幅度甚至超越全球暖化的正常軌跡。

 地小人稠的台灣更是如此,國家實驗研究院蒐集過去近百年(19092008)氣溫資料,發現期間全台氣溫上升攝氏0.8度,都會區卻上升達1.4度,升幅幾乎是全台平均值兩倍。台灣綠適居協會理事長邱繼哲有次下午兩點到校園屋頂測量,發現頂樓天花板溫度竟然高達48度,「這種情況開冷氣也沒用,因為輻射熱感還是很嚴重,」他無奈地說。

 最近一項發表在《Nature Climate Change》雜誌的研究指出,都市熱島效應將加劇全球暖化的危害程度。假使人類排放溫室氣體的趨勢不變,到了本世紀末(2100年),人口數量位居前25%的大城市,恐怕會上升超過攝氏7度,而人口最多的前5%超級城市(megacity),升溫幅度更上看8度,其中5度可歸因於全球暖化,其他則是因都市熱島效應的火上加油,使大都會將成為氣候災變的最大受害者。

 上述研究涵蓋19502015年位於各國的1692個都市,得出僅佔地表面積1%的城市,如今已聚集全球過半人口,每年貢獻世界近八成生產總值,卻也消耗了八成的能源,並排放多達六成的溫室氣體。一旦氣溫飆升到這麼高,不僅危害居民健康,也容易導致水資源短缺及乾旱危機,連經濟也會受影響,受創最重的某些城市,GDP恐因高溫而銳減超過一成。
近期全球各地致命熱浪頻傳,台灣所在的南亞地帶正是高危險區。(source: Climate Central)

致命熱浪來襲,都會地區受創更重
 光是熱島效應已夠令人頭痛,近來各地還不斷延燒「致命熱浪」(Deadly Heat),更加劇了全球暖化的可怕威力。

 世界氣象組織(WMO)稍早表示,全球正在經歷極端炎熱的一年,許多國家都出現超乎預料的熱浪災情。從六月開始,先是英國倫敦出現攝氏34度高溫,刷新41年來的6月最高溫紀錄。法國巴黎也飆破攝氏35度,創下1945年以來最熱的6月天。其餘如義大利、荷蘭、瑞士等歐洲國家,也都出現攝氏35度上下的異常高溫,位於西邊邊陲的葡萄牙,甚至發生可怕的森林大火。鏡頭轉到美國,從亞利桑納、內華達、科羅拉多、到加州等西南各州,紛紛出現破記錄高溫,有些地方還接近攝氏49度。而鄰近台灣、同為高密度都會型態的香港,也剛熬過有史以來最多「熱夜」(逾攝氏28度)的6月份。

 不少人擔心這波致命熱浪並非偶發現象,由夏威夷大學教授Camilo Mora帶領的研究團隊證實了這點。她們蒐集1980年以來全球發生過的近2000件熱浪事件資料,包括2010年的莫斯科(上萬人死亡)、2003年的巴黎(近5000人死亡)、1995年的芝加哥(740人死亡)等國際大都會都包括其中。「致命熱浪恐怕會越來越頻繁,這個趨勢已無可避免!」Mora教授悲觀地說。

 該研究還發現,目前全世界約有三成人口,每年都會遭遇到熱浪等級的高溫,假使人類無法扭轉全球暖化惡化趨勢,未來全球多達3/4的人口,每年都會遭遇致命熱浪,最危險區域包括印尼、菲律賓、斯里蘭卡、印度、巴西、委內瑞拉、奈及利亞、西非、及澳洲,這些地區每年恐怕得面臨300天以上的高溫。「熱浪對人體是顯著風險,如果再加上高溼度,情況將更嚴重!」研究人員提醒,老年人和幼童是最易受熱浪影響的族群,有關單位必須對此預防。

綠、水、風、能四心法,化解都市熱島效應
 當人口不斷湧入城市,加上無止盡的建築開發和溫室氣體排放,使城市成為全球暖化趨勢下必須特別關注的「熱點」。如何替城市退燒呢?其實方法很多。

 首先是增加綠地面積,諸多研究都指出,樹木和植被不僅有吸收高溫、淨化空氣的功能,還能加強城市水土保持,甚至可提供生物棲地、美化景觀,可說是調節都市微氣候的最佳媒介。其次是灌注活水泉源,水有吸收周圍環境熱量的降溫功效,透過創造水池、保留河川等作法,都可幫助城市降溫。再來是重建通風廊道,多數城市在開發過程中都未考慮風場流動,結果反讓此起彼落的不規則大樓阻礙風的流動,不僅無法帶走聚集在城市內部的熱能,也間接加重空氣污染。

 最後一點是最基本的,既然全球暖化源於過量的人為排放溫室氣體與能源消耗,那就該設法提升城市的能源使用效率(亦即「節能」)。眾多方法之中,綠建築無疑是最治標治本的一項,只要建築能巧妙地運用遮陽、開窗、採光等被動式設計概念,就能大幅減少照明耗能,而盡量採用具備反光、隔熱、保暖等功能的環境友善建材,則能避免建築吸收過多熱能,減少可觀的空調使用量。經多年演進,新一代的綠建築還融入了發電、儲能、及綠化(從屋頂、牆面、到周圍綠帶)等許多功能,都有助於節省日後的能源消耗。

 台灣屬於高溫高溼的亞熱帶氣候、大部分人口都聚集在建物密集的都會區、自主能源相當有限、且未來將成為老人國,種種跡象都顯示,我們必須加快腳步抑制都市熱島效應,如此才能擺脫每逢夏季就變「火燒島」的命運。

(本文原刊載於綠建築雜誌48期

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