每一辆联网汽车,都是一剂防暑“处方”
撰文 / 张 鸥
编辑 / 孟 为
设计 / 师瑜超
滥觞 / Scientific American,作者:Rachel Berkowitz,题图:Ezra Bailey/Getty Images
1927年5月的一个清晨,研究人员威廉·施密特(Wilhelm Schmidt)把一个水银温度计安装在他的车门上,在维也纳周围行驶了三个小时,记录 温度。
他绘制的热力争 显示,较热的区域与城内的密集建筑部分 相吻合,而较冷的轮廓则追踪到树林、草地和水路。施密特也是人类首次在低温情况 中绘制城市热岛图。
在2003年欧洲热浪灾害中,这种岛屿与英格兰部分 地区 大约50%的热死亡有关,也与巴黎的老年人死亡人数增加有关。2004-2018年,美国平均每年申报 702例热死亡。美国环保署同样将这些区域认定为热死亡的一个重要因素。
现在,世界上一半以上的人口生活在城市,这自然而然加剧了全球气温上升对各地区 的影响,并且 越来越严重。
图卢兹大学气象学研究员伊娃·马克斯(Eva Marques)和她的同事现在正在用现代办法 更新施密特的汽车技巧 ,以绘制危险的热区域。
他们应用 联网汽车中的温度计来绘制城市街区的温度变更 ,这些数据可以赞助 城市筹划 者在没有先进仪器设备的处所 制定防暑降温政策。
2003年欧洲热浪灾害▼
(图源:维基百科)
当自然土地笼罩 被沥青、混凝土、钢铁或其他比周围情况 吸收和保存 更多热量的资料 取代时,就会涌现 城市热岛,使这些地区 加倍 温暖,尤其是在夜间。
热岛还通过影响湿度和污染物在大气中的散布 来影响一个城市的空气质量。马克斯说:“随着热浪等极端事件的增加,城市筹划 者需要重新思考城市空间的设计方法 。”
许多城市缺乏能够全面监测热岛的气象站网络,因此马克斯和她的同事们应用 了与互联网衔接 的传感器,这些传感器正日益成为汽车的标准 设备。
首先,研究人员收集了法国图卢兹市汽车温度传感器的测量数据,该市有高分辨 率的气象站可供对照,并研究了气流等因素如何影响安装在车上的温度计的准确性。
接下来,科学家们应用 由制造商在2016-2018年期间为保险目的收集的数百万个汽车传感器测量值组成的数据库,在几个西欧城市创建 了温度地图。
研究人员觉察,他们可以通过以10秒为距离 收集的细粒度数据,靠得住 地估计 小至200*200米的空间的温度变更 ,从而进一步评估街道层面的热量,那里的温度依据 人类运动 、三维城市几何和蔼 流而产生 局部变更 。
2018年夏夜的汽车温度计汇总数据显示了法国图卢兹周围的城市热岛。较暖的颜色表示 空气 较热▼
(图源:University of Toulouse, Météo-France/CNRS, France)
美国国度 大气研究中心(NCAR)的研究科学家阿曼达·西姆斯-安德森(Amanda Siems-Anderson)并没有介入 这项研究,但她对此表达了乐不雅 意见 :“与天气有关的联网车辆不雅 测是一个未被充分 使用的微不雅 不雅 测滥觞,它展示了这些数据的一个新用途。”
西姆斯-安德森说,工厂 安装在车辆上的传感器可以提供富厚 的天气和蔼 候相关数据。挑战在于确保数据的一致性和质量,以及树立 一个强大的基本 设施,做到从足够多的车辆中提取数据。
例如,NCAR已经收集了车辆数据来弥补 天气预报,使用一个每五分钟更新一次的系统。然则 这个项目通常使用10到几百辆专用车辆,并且 要求它们处在在一个异常 狭窄的区域内,不然 不克不及 提供足够的笼罩 范围 。
此外,质量掌握 对付 由 碰巧涌现 在某一地区 的汽车收集的机会 性数据集至关重要。
美国政府 正在努力实现这些能力。美邦交 通部已经在纽约和怀俄明州等地安排 了试点项目,监测交通和天气。这些数据最终可以填补固定气象站之间的空白,用于绘制和监测城市热岛等其他应用。
“我们的地图可以赞助 研究人员提高对绿化带、新建筑和水域如何影响本地 热变更 的懂得 。”马克斯说。
她的目标是使城市气候数据可用于政策制定历程 。例如,她的团队与图卢兹市政府官员合作,使学校操场加倍 绿色,并优先升级社区,以更有效地冷却建筑物——尽管他们还没有使用她收集的汽车地图。
马克斯表示 ,一些缺乏庞杂 气象站网络的法国小城市仍然希望使用热力争 来评估城市状况。众包数据是未来几年与这些城市制作和分享地图的一个新希望。
多伦多大学城市气候学研究员伊恩·斯图尔特(Iain Stewart)认为,这项工作指出了未来在城市中进行数据检索的可能性,但它同时具有挑战性:“为城市筹划 创建 质量足够高的温度地图是很艰苦 的,众包需要 的数据还处于早期阶段。人们聚拢的非公路场合 也是需要解决的问题。”
不过 他表示 ,这对于低收入地区 来说是一道曙光。世界上低收入地区 的炎热、拥挤的城市将从众包的温度地图中受益最多。
热带地区 的低收入城市是最容易受到城市供暖影响的地区 之一,但它们在城市气候学方面的研究历来不足,并且 许多城市仍然无法获得惠及世界其他地区 的仪器。
“开拓这种办法 的好处 是,汽车无处不在。”斯图尔特说,“这意味着整个世界都在你的研究室里。”