全球人口愈來愈往城市集中,大樓愈蓋愈多,不只形成熱島效應,科學家還發現,許多城市降雨量都比偏遠地區多,研究員稱為「城市濕島」效應;且研究發現,過去20年城市年降雨量異常值增加一倍,加劇城市水災風險。
人口、廢氣與高溫,讓都市越來越濕
最近發表於《美國國家科學院院刊》NASA資助的研究,德州大學奧斯汀分校地球科學家用衛星資料測量2001至2020年,全球人口最多的1,056個城市及周邊順風地區降雨量,發現63%城區及下風區,年降水量高於毗鄰鄉村。
就像城市熱島效應,城市也會產生降雨效應。城市影響區域天氣和氣候的原因是,城市建築改變地形的溫度和紋理,影響空氣流動方式;而來自工業排放、汽車廢氣甚至樹木產生的氣溶膠,形成微小汙染顆粒雲,產生或多或少的降雨。
高層建築會阻擋或減慢風速,導致空氣向市中心匯聚,建築物又提供升力源,如兩輛火車相撞後撞擊前端抬升,將溫暖潮濕地表空氣推入上方較冷空氣,發展成雨雲。
此外,城市熱島可能會提供不穩定空氣,如果城市上空比周圍溫暖,空氣就會上升。當城市溫暖空氣上升,會冷卻並形成降雨雲,使順風地區變得濕潤。
整體而言,人口、氣溶膠排放量和城市熱島效應較多的城市,比其他城市更有可能增加年降水量。
降雨異常增加的大都市,大台北世界第六
研究發現,有63%的城市降水量異常大,最大的城市包括越南胡志明市、馬來西亞吉隆坡、奈及利亞拉各斯,台北到桃園的大台北都會區排上第六名。
37%的主要城市則是發生乾燥效應,年降水量少最多的是西雅圖。降雨異常少的現象,通常發生在位於山谷和低地的城市,附近山脈對降水的影響,比城市足跡本身更大,例如日本京都和印尼雅加達都是降水量異常低的城市。
城市擴大再擴大,降水增加再增加
全球「濕島」的訊號將會更強。研究人員指出,城市熱島是一個現象,城市降雨異常也是一個全球特徵。這項研究是同類研究中的第一項。
聯合國政府間氣候變遷專門委員會,將於2027年公布重要報告,重點關注氣候變遷和城市地區。而目前世界55%人口住在城市,屆時比例將增加到70%。由於城市規模與降水量增加有關,未來更大的城市可能對降水量產生更大影響。
研究建議,除了強化海綿城市基礎設施,還需種植更多樹木並增加土壤,避免蓋不透水路面,讓水滲透到地下。政府應開始思考城市空間設計如何影響天氣和氣候,並將這些知識整合至長期規劃。