2022年10月7日，我系王祥荣教授城市生态学研究团队在国际著名学术刊物Environmental International上在线发表了题为“Natural-anthropogenic environment interactively causes the surface urban heat island effect variations in global climate zone”的研究论文。气候变化和城市绿地等自然因素对城市热岛影响显著，这可能主要导致全球不同自然气候带的热岛指数差异和季节变化。区域地理和气候尺度对于评估热岛缓解工作至关重要。本文利用先进的可解释机器学习-LightGBM和SHAP算法，基于栅格尺度精细化分析了全球不同气候区地表近10000个城市的热岛强度(SUHI)的昼夜异常，探讨了自然-人为驱动因素对昼夜城市热岛强度的贡献/交互效应。研究发现除冬季日间，其他所有时间段的SUHII主要受降水量的影响。夜间SUHII的关键驱动因子虽然与日间相似，但植被指数对夜间SUHII的作用减弱，使得人为热排放量成为降水量和人口密度之后的第三大关键因素。降水量与日间SUHII的关系在不同条件下呈现正负反馈，而人口密度增加通常导致SUHII上升，但这一效应受到降水和人类发展指数的调节。此外，植被指数（EVI）与SUHII之间的关系表明，植被覆盖度到达某一阈值（EVI ≈ 0.38）后可以有效减缓日间SUHII，当EVI超过0.2，增加的降水量强化了EVI对SUHII的减缓作用；反之，当EVI低于0.2，降水量的增加反而降低了EVI对日间SUHII减缓的效果。此外，高GDP地区的夜间SUHII较低，显示出与人类发展水平的正向关联。人类发展指数的提高，通过技术创新和产业结构优化，有助于减少人为热排放，对夜间SUHII产生减缓作用。本文的研究为缓解SUHI提供了新的思路，如通过灌溉、考虑气候背景增加绿地面积/强度、改变经济发展阶段等。在最发达的城市中，在难以增加植被覆盖的地方，减少人为热通量排放、增加人均国内生产总值和控制人口规模也可能有助于缓解SUHI。这些结果为在特定的自然或社会经济环境下改善旨在为世界城市降温的努力提供了指导，特别是在大量没有从深入的观察或建模研究中受益的大都市中。

博士生袁媛为该文第一作者，王祥荣教授为通讯作者。论文DOI：https://doi.org/10.1016/j.envint.2022.107574。近年来，在“十三五”国家重点研发计划项目资助下，王祥荣教授团队着力多尺度多要素的城市生态安全研究，聚焦气候变化与生态响应、新污染物识别与风险控制、区域生态安全与保障等前沿课题，助力城市可持续发展和生态文明建设。

供稿：王祥荣课题组

编辑：潘翔宇

审核：张立武