全球变暖和城市集群化的叠加效应，导致长三角洲城市群极端高温事件趋多增强，给城市安全运行带来风险。

 

　　虽然西太平洋副热带高压主导着城市群极端高温事件的年代际波动，但2003年至2013年城市集群化发展已经改变了长三角洲极端高温事件的空间格局。

 

　　世界第六大城市群——长江三角洲城市群，是我国经济发达、财富集中、人口密度高、城市化水平最高的地区。一到盛夏季节，受到西太平洋副热带高压控制，这个“富足区”就非常容易出现持续性高温天气。近年来，“长三角”的极端高温事件愈加明显。今年夏天，上海已经有三次气温超过40℃，出现了145年以来气象史上第四高温。而在2013年夏季，长三角地区同样出现了大范围极端高温，上海、杭州等城市平均气温、最高气温均突破历史极值，高温日数高出气候平均值30余天，中暑人数明显增多，用电负荷屡创新高，人体健康和供电供水系统安全均遭到威胁。

 

　　城市群热岛助力副高“发威”　高温概率飙升

 

　　从气候动力学角度而言，盛夏西太平洋副热带高压持续控制是形成中国东部地区极端高温事件的根本原因，副热带高压年代际变化与长江三角洲城市群极端高温事件具有对应关系。1959—2014年副热带高压脊线和北界指数出现年代际南北移动，1959—1988年副热带高压主体(脊线和北界之间的区域)逐渐南移，长江三角洲城市群高温日数减少。1989—2014年副热带高压主体逐渐北抬，再次覆盖长江三角洲城市群，相应地，高温日数显著增加。

 

　　然而气候变化、城市群热岛与区域性极端高温事件产生的叠加效应，使得长江三角洲城市群遭遇极端高温的概率比20世纪50年代高出60倍，高温强度更强、持续时间更长。同样是在副热带高压控制下，1979—2014年高温日数和平均最高气温在波动变化基础上还叠加有显著的线性增长趋势，2003—2014年区域平均高温日数高达12.6 天，2013年则出现创纪录的30.7天。

 

　　谢志清介绍，大尺度全球气候变暖导致的区域一致性增温主要影响极端高温事件的强度和持续时间，并不会改变区域尺度极端高温事件的空间分布。而1982—2014年长江三角洲所有下垫面类型中以城市建成区面积变化最大，特别是2003年后超过3500平方公里，呈现出与高温异常空间相似系数一致的变化特征，表明快速城市化是导致城市群极端高温事件空间分布发生改变的主要因子。

 

　　区域性热岛迅速扩张 影响极端高温事件时空分布

 

　　此前，国内外研究均指出城市热岛属局地小气候现象，对区域气候的影响有限，对大尺度气候的影响基本可以忽略。因此，气候变化研究中主要将城市热岛当作影响气温序列均一性和代表性的非气候因子，大部分研究发现中国大多数内陆城市热岛效应对夏季平均最高气温上升趋势的贡献率不到10%。

 

　　但从另一方面来看，以长江三角洲为代表的城市群规模不断扩大，区域性热岛正在迅速扩张，对极端高温事件时空分布的影响已不可忽视，且城市群在不同发展阶段对极端高温事件的增强作用具有较大差异。当城市群发展到足够大的规模后，其增温效应作为局地气候的外强迫场持续存在，诱发的极端高温事件在不同年份具有相似的空间分布特征。

 

　　快速发展的长江三角洲城市群不同城市建成区面积差异极大，2013年建成区面积从浙江建德的9.41平方公里到上海大都市的998.75 平方公里。上海片区域性热岛空间跨度超过100千米，导致高温强度比气候平均态高2.6—2.8℃，高温日数偏多30—40天，其最高气温增长率也远高于周边地区，城市化贡献了43%的高温热浪增幅。

 

　　从整体来说，长江三角洲城市化对夏季平均最高气温上升趋势的贡献率高达33%—68%。谢志清认为，应加强对热岛与高温的相互作用、城市化对高温事件空间格局的影响及其机理、城市群极端高温事件趋多增强对城市安全的影响研究，为应对城市未来的高温热害风险提供多目标决策支持，并为处在起步发展阶段的其他城市群发展规划提供有益参考。