为什么上海变热了，但市民反而没那么‘热’了？上海纽约大学城市重点实验室在《Scientific Reports》发表重要研究成果

1. 高温天气下，为什么我们更应关注“人体热暴露”？

早上挤地铁一身汗，下班走小巷像蒸笼——为什么城市里有些地方特别热？上海纽约大学科学家用卫星数据扫描全球城市，发现“热不热”不仅看温度，还要看人往哪儿住！这项覆盖了全球最大大的1000个城市、约20亿人口的研究显示：在过去20年里，人口密度每下降1万人/平方公里，人体高温暴露就能减少0.5℃！这意味着，城市的“摊大饼”式扩张，可能意外成了我们的“隐形空调”。

 

本研究由上海市城市设计与城市科学重点实验室（以下简称“重点实验室”）核心成员黄康宁教授、梁嘉咏教授、关成贺教授，联合佐治亚理工学院Brian Stone教授合作完成。其成果发表在学术期刊《Scientific Reports》上：《城市密度下降会减缓人口加权的地表极端高温暴露上升趋势》（Declining urban density attenuates rising population exposure to surface heat extremes）。

 

与以往只关注地表温度变化的研究不同，这项研究提出了一个更贴近我们生活的问题：人体实际感受到的热暴露（population heat exposure）才是关键。为什么？因为即使同一座城市，不同区域的温度和人口分布差异巨大。例如，高楼林立的市中心可能比郊区公园高好几度，但若市中心人口密集，更多人会暴露在极端高温中。

 

 

2. 为什么高密度区域更热？密度下降竟能“降温”？

 

回想一下：盛夏时，老城区的窄巷比开阔的新城区更闷热，这是因为高密度区域建筑密集、绿地少、通风差，热量更容易积聚。过去20年，全球城市普遍出现“密度下降”趋势——城市扩张速度超过人口增长，居民逐渐向郊区分散。 

 

我们的研究发现，这种密度下降意外减缓了人体热暴露的上升速度。数据显示，若城市人口密度每十年下降1万人/平方公里，人体热暴露的升温速度会比地表平均温度慢约0.5℃。换句话说，分散居住可能让高温对人群的影响变得更温和。 

 

 

3. 上海案例：城市更新如何改变我们的高温体验？

在上海这座城市，一个看似矛盾的现象正在发生：2003-2020年间，虽然地表平均温度持续上升，但市民们实际感受到的高温压力却在减轻。这背后的奥秘就藏在城市更新的进程中。随着城市发展，约300万居民从黄浦、静安等高密度老城区搬迁至浦东、闵行等中低密度区域。要知道，这些老城区的温度通常比郊区要高出5-6℃，当大量居民迁移到相对凉爽的新区后，整体的人口热暴露自然就降低了。

 

与此同时，城市周边的农田等低密度区域逐渐转变为温度更高的中密度居住区，虽然这种转变提高了平均地表温度，但优化后的人口分布格局却巧妙地抵消了整体的升温效应。这个 案例向我们揭示了一个重要事实：通过科学合理的城市规划调整人口分布，确实能够有效缓解高温对市民健康的影响。

 

除了上海的案例，我们这项覆盖了全球最大的1000个城市、约20亿人口的研究发现，这个“密度下降--热暴露减轻”的规律普遍适用于世界各地不同类型的城市。

 

 

4. 低密度城市真的是“完美解”吗？警惕隐性代价！

 

低密度开发虽然能够缓解城市热岛效应，降低居民的热暴露风险，但这种发展模式也面临着诸多现实挑战。随着居民向郊区扩散，私家车通勤成为主要出行方式，导致人均碳排放大幅增加。例如，住在松江的上班族若每日开车往返市区，其年碳排放量可能达到市中心居民的两倍之多。

 

而且，低密度开发削弱了城市特有的"聚集效应"——在人口密集区域，咖啡馆、便利店等生活设施高度集中，不仅方便居民生活，还能降低整体生活成本；而分散的郊区布局则往往导致服务设施距离远、选择少，无形中推高了居民的生活开支。

 

另外，城市在郊区扩张还需要配套建设大量道路、管网等基础设施。在低密度区域，人均基础设施的需求更大，而这些设施的建设和后期维护都需要投入巨额公共资金。

 

这些现实问题都在提醒我们，理想的城市发展模式需要在缓解高温影响和保持可持续发展之间找到微妙的平衡点。

 

 

5. 未来展望：用科学助力城市“降温”与“减碳”双赢

 

在应对气候变化的复杂挑战时，城市需要超越单一解决方案的局限，采取更加综合的治理策略。

 

实验室未来的研究将致力于为城市规划者开辟新的思路：在高密度城区，通过精心设计的绿地系统和遮阳设施来改善热环境，这种精准干预比简单限制开发更具可持续性；在郊区发展中，可以创新性地采用混合密度模式，打造公交便利而又步行友好的社区设计，从源头上降低居民对私家车的依赖；同时借助先进的卫星遥感和人口大数据技术，建立动态监测评估体系，为城市政策的调整提供实时依据。

 

上海纽约大学城市重点实验室将继续深化"以人为中心"的城市科学研究，致力于为全球城市探索一条既能保障居民生活舒适度，又能实现社会公平和环境可持续的发展道路。 

 

本研究文章作者黄康宁现任上海纽约大学环境研究助理教授，是重点实验室核心成员。黄教授于2020年在耶鲁大学环境科学学院获得博士学位。加入上海纽约大学前，他曾任美国国家大气研究中心高级研究项目博士后研究员。他的科研与教学围绕城市化对气候变化带来的影响展开。城市化引起的土地覆盖变化通过改变地表水文气象过程影响区域气候，而城市化引起的生活方式变化通过增加化石能源消耗影响全球气候。然而，城市化对气候变化带来的跨尺度影响并非一成不变；相反，这些对气候的影响取决于人们将在哪里及如何建设未来的城市。通过开发全球范围规模的城市化场景，黄教授的研究探索广义上城市气候未来变化的可能性，以及为实现更可持续的城市气候未来所需的干预措施。他的研究得到了美国国家航空和宇宙航行局（NASA）（通过NESSF研究员基金）、美国国家科学基金会（NSF）（通过NCAR博士后研究员基金）和其他科研机构的支持。

 

本研究得到了上海纽约大学、上海市自然与健康基金会、洛克菲勒基金会和响亮气候等多方支持。

 

文章引用：

Huang, K., Stone, B., Guan, C. et al. Declining urban density attenuates rising population exposure to surface heat extremes. Sci Rep 15, 13860 (2025). https://doi.org/10.1038/s41598-025-96045-z