【东大新闻网8月14日电】（通讯员 邓立瑞）近日，东南大学建筑学院李向锋教授团队联合香港科技大学等高校，在细胞（Cell）出版社的交叉学科期刊《Nexus》（《联结》）上发表题为《城市化削弱了中国城市热韧性》（Urbanization erodes heat resilience across Chinese cities）的研究论文。研究构建了综合考虑极端高温强度与恢复持续时间的城市热韧性评估框架，系统揭示了1990—2024年中国70个主要城市的热韧性演变规律及其与城市规模扩张、土地覆盖变化之间的关系，为极端高温背景下的气候适应型城市规划与韧性提升提供了科学依据。
随着全球气候变暖持续加剧，极端高温事件呈现频率增加、持续时间延长和影响强度上升的趋势。城市集中了大量人口、建筑和经济活动，对热浪冲击尤为敏感。城市热韧性不仅反映城市抵御和响应极端高温的能力，也强调高温事件结束后恢复至正常状态的能力。然而，现有评价方法往往难以同时刻画高温强度、时间累积效应及事件后的恢复过程，城市热韧性在长期城市化进程中的变化规律，以及城市规模和土地覆盖变化对其产生的影响，仍缺乏系统认识。
针对上述问题，研究团队选取中国70个具有不同城市规模、地理区位和气候背景的主要城市，基于ERA5-Land逐小时气温数据构建了1990—2024年、1公里分析尺度的城市热韧性数据集。研究利用年度最热周的逐小时气温变化构建热韧性曲线，通过累积温度异常表征城市在极端高温期间承受的综合热负荷，并计算网格热韧性指数和城市平均热韧性指数。指数越高，表明累积热负荷越大，城市从高温事件中恢复的难度越高。通过进一步获取遥感土地覆盖、建筑高度、人口和经济统计等多源数据，并结合机器学习、地理加权回归和Shapley加性解释方法，研究从城市和网格两个尺度识别了热韧性的主要驱动因素、非线性响应及空间异质性。
研究发现，中国主要城市的热韧性具有显著的空间异质性，并受到背景气候、城市规模与土地覆盖特征的共同影响。2024年，东部和南部城市的平均热韧性指数整体处于中等水平，北方部分城市则表现出更高的累积热负荷；不同气候区之间的差异进一步说明，城市热韧性并非仅由城市化水平决定，还与区域气候条件密切相关。长期演变分析则显示，快速城市化总体上削弱了城市热韧性。1990—2020年，71.4%的样本城市平均热韧性指数上升，部分城市的热韧性恶化幅度接近120%。部分城市的指数持续增长，另一些城市则在城市化早期快速上升，随后趋于稳定或有所回落，反映出城市扩张、发展阶段与后期适应性改善之间的综合作用。同期，多数城市的建成区面积和建筑总高度持续增加，而绿地增长相对有限，表明城市扩张与建设强化是热韧性下降的重要背景。可解释机器学习结果则表明，水体面积、建成区面积和绿地面积是城市尺度上的关键影响因素；在城市内部，建成区密度和绿地覆盖率发挥主导作用。总体而言，该研究为合理控制城市扩张和建设强度、优化蓝绿基础设施布局、提高城市极端高温恢复能力提供量化支撑。所构建的研究框架还可根据不同地区的气候条件、城市化阶段和数据基础进行调整，为其他快速城市化地区及高密度城市开展热韧性评估提供参考。
论文第一作者为东南大学建筑学院硕士研究生邓立瑞和邓毓雯，东南大学建筑学院李向锋教授、王伟副研究员和香港科技大学王者副教授为通讯作者。研究获得国家自然科学基金（52394224 & 52208011）资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ynexs.2026.100157
供稿：建筑学院
（责任编辑：孙艳 审核：宋业春）
