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撰文 | 蕾切爾 · 伯科威茨（Rachel Berkowitz）

翻譯 | 曾欣欣

1927 年 5 月的一個早晨，威廉 · 施密特（Wilhelm Schmidt）將水銀溫度計掛在車門上，在維也納駕車 3 個小時，他同時還記錄了溫度計顯示的氣溫。施密特最終繪制的溫度分布圖顯示，溫度更高的區域對應著市中心建筑密集區，而溫度更低的區域則主要對應的是樹木繁茂的地方、草地公園和水路。這是首次繪制出的 " 城市熱島 " 圖，其中 " 島嶼 " 的氣溫較高，而 " 島嶼 " 周圍的 " 海 " 則表現出相對較低的氣溫。

2003 年歐洲遭遇熱浪，英國部分地區約 50% 的高溫相關死亡，以及巴黎老年人的死亡人數增加都與城市熱島有關。美國環境保護局（EPA）也指出，美國在 2004 年至 2018 年間，平均每年有 702 人因高溫死亡，其中城市熱島是主要因素。目前，世界一半以上的人口都居住在城市，全球變暖對當地居民的影響會明顯惡化，而且情況還會變得越來越糟。

伊娃 · 馬克斯（Eva Marques）是法國圖盧茲大學的氣象學研究員，馬克斯和同事正在使用現代方法更新施密特曾使用的方法，以此繪制有風險的高溫區。他們試圖利用聯網私家車中的溫度計，有效繪制城市里一些街區的溫度變化。這些數據可以幫助城市規劃者在沒有精密儀器的地方制定緩解熱島效應的政策。

當天然的土地覆蓋（land cover）被柏油、混凝土等能夠吸收和儲存更多熱量的材料取代時，就會產生城市熱島效應，使這些地區的氣溫更高，尤其是在晚上。此外，熱島效應還會影響濕度和大氣污染物在大氣中的分布，從而影響城市的空氣質量。馬克斯表示：" 隨著熱浪等極端事件不斷加劇，城市規劃者需要重新思考如何設計城市空間。"

許多城市缺乏能夠全面監測熱島的氣象站網，于是馬克斯和同事把目光投向了正在成為汽車標配的聯網傳感器。首先，研究人員收集了來自法國圖盧茲市車載溫度傳感器的測量數據，并且研究了氣流等因素對車載溫度計的影響。值得一提的是，這座城市擁有高精度氣象站，因此可以對比檢驗不同來源的數據。

接下來，研究人員利用來自車載傳感器的數據庫（包含數百萬份數據）繪制了幾個西歐城市的氣溫分布圖。這些數據是出于保險的原因由制造商在 2016 到 2018 年間收集的。研究人員每隔 10 秒讀取一次數據，這可以使數據更加精細，從而將溫度的空間分辨率有效提升至邊長為 200 米的正方形網格。

除此之外，這種方法還能使研究人員繪制沿著街道的氣溫分布圖，而街道上的氣溫往往會因為人類活動、城市三維形態和氣流出現區域差異。相關研究結果發表在《美國氣象學會公報》（Bulletin of the American Meteorological Society）雜志上。

美國大氣研究中心（NCAR）的研究員阿曼達 · 西姆斯 - 安德森（Amanda Siems-Anderson，未參與這項研究）表示：" 收集車載產品記錄的數據，從而獲得與氣象相關的信息 …… 這類微觀數據還沒有得到充分的利用。" 加拿大多倫多大學的城市氣候學研究員伊恩 · 斯圖爾特（Iain Stewart，未參與這項研究）補充道：" 這項研究工作展示了這類數據的一種全新用法。研究極具啟發性，指出了未來在城市中獲取數據的可能方式。"

西姆斯 - 安德森表示，工廠在車輛上安裝的傳感器可以提供與天氣和氣候相關的豐富數據。目前的挑戰在于，確保數據的一致性和質量，以及建立健全的基礎設施，以便從足夠多的車輛中獲取數據。例如，NCAR 已經能利用一套每 5 分鐘更新一次的系統，從車輛中收集數據，從而為天氣預報提供額外的數據。但西姆斯 - 安德森表示：" 這類項目通常只會收集來自十到數百輛車輛的數據，因此除非這些車輛分布在一個面積非常小的區域，否則就無法提供充足的數據。" 要想從試點研究發展到下一個階段，就需要大幅擴大規模。此外，對隨機數據集的質量控制也至關重要，因為這些數據來自于偶然出現在對應區域的車輛。

為此，很多機構正在采取措施。在美國，地方、州和國家計劃安裝和運營能夠收集和處理聯網車輛數據的基礎設施，同時還計劃提高社區驅動的城市氣候研究的準確性。例如，美國運輸部已經在紐約和懷俄明州等地，部署了用于監測交通和天氣狀況的試點項目。最終，這些數據可以填補固定式氣象站無法覆蓋的區域所產生的空白，從而有利于測繪和監測城市熱島。

馬克斯表示：" 我們的地圖可以幫助研究人員更好地理解綠地、新建筑和水體是如何影響當地氣溫變化的。" 她的目標是為決策過程提供城市氣候數據。例如，馬克斯的團隊與圖盧茲市市政官員合作，推動校園綠化工程，并優先安排社區居民使用可以有效冷卻建筑物的新設備。不過，合作方還沒有使用她所繪制的溫度分布圖。馬克斯表示，法國有一些小城市缺乏完善的氣象站網，而他們想使用她所繪制的圖來評估城市的氣溫狀況。馬克斯補充道：" 在未來幾年，眾包數據將是一種用于繪制溫度分布圖的新方式，它還非常便于與市政機構共享。"

斯圖爾特指出，為城市規劃繪制高質量的溫度分布圖非常困難，而且通過眾包的方式收集數據也處于早期階段。理想情況下，溫度分布圖還應該包含除街道外的人群密集區。斯圖爾特表示：" 事實上，世界上低收入地區中炎熱且擁擠的城市是溫度分布圖的最大受益者。" 但是，歷史上卻未充分研究熱帶地區低收入城市的城市氣候。而且，其中的許多城市仍無法獲得那些已經使世界上其他地區受益的工具，而這些城市又是最容易受到熱島效應影響的地區。

為城市繪制更多詳細的溫度分布圖，有助于城市規劃者設計減緩和適應氣候變化的策略，從而解決城市熱島中的高溫區。斯圖爾特表示：" 開發這種方法的有利條件在于汽車無處不在，因此好像整個世界就在你的指尖之間一樣。"