科技日报记者 陈曦

近日,北京多地遭遇短时强降雨(俗称“城市暴雨”)。记者从南开大学获悉,该校黄津辉教授团队的最新研究指出,空调排放的废热可能显著增强城市夏季暴雨强度,这一发现为极端天气治理和城市规划提出了新挑战。相关研究成果发表在《大气研究》上。

研究发现,空调在制冷过程中产生的大量废热排放到室外后,会显著改变城市天气模式。研究团队以深圳—香港这一全球人口最密集、能源消耗最密集的沿海区域为例,利用高精度的气象模型,深入探索了空调废热对夏季短时强降雨的影响。

研究结果显示:在开启空调的情景下,深圳城市地区的短时强降雨峰值强度平均提升约22%,香港则提升约3%。具体而言,高密度高层建筑区域的降雨增强尤为明显。

黄津辉解释,空调废热主要通过增加城市地面的感热通量,显著抬升城市地表温度,加剧城市热岛效应。这种额外的热量促使空气更剧烈上升,使城市空气中的湿气更容易达到凝结高度,从而引发或增强强对流降雨。

“空调的热排放就像在城市地表放置了‘小型热气球’,推动湿润空气快速上升,进而形成更多、更强的局地暴雨。”黄津辉比喻说。

随着全球变暖,空调使用将更加频繁,这意味着城市的短时暴雨可能会更加频繁和剧烈。研究团队建议从两方面应对:一方面需要提高空调设备的能效,减少废热排放;另一方面,在城市规划中,应更多地考虑绿色基础设施,比如增加城市绿化、使用冷却路面材料等,以降低城市热岛效应,从而减轻空调废热带来的负面影响。

该项研究为城市气候适应和基础设施规划提供了重要参考,尤其是高密度城市和快速城市化地区,如何科学有效地管理和缓解空调废热的负面影响,将成为未来城市可持续发展的关键。