我们的城市为什么越来越热？

全球气候在变暖，我们焚烧石油，煤炭等化石燃料，产生了大量二氧化碳等温室气体，导致全球气候变暖，尤其大陆气温升高，城市变得越来越热。

 

 

热岛效应

 

夏天天太热，在阳光下火辣辣的，大家一定会抱怨太阳太猛。但你知道吗？上海的夏天越来越热不能怪太阳，大城市自身散发的热量可以高达来自太阳辐射热量的五分之二。

 

 

城市中心气温一般比周围郊区高1℃左右，最高可达6℃以上，上海最高气温经常逼近历史最高点。7月15日上午10点，上海市中心温度34.6度，而郊县的东滩湿地才29.4度，市中心竟然热5.2度，你到市中心去逛逛，实际的体感温度会比气象台官方温度更高，这就是城市热岛效应。

 

为了探究城市热岛效应的秘密，我带着电力电子实验的温度热成像仪，沿着淮海路一路走到上海市中心气温的标杆地——徐家汇，寻找上海热岛的根源。

 

 

城市热岛效应主要是来自于大楼和柏油马路对太阳辐射热的吸收和城市内部林立的大楼中的空调设备排出的热空气。

 

大楼不断向高空发展，河流沿岸被建筑物覆盖，遮挡住了空气的流动，加剧了城市内部的高温化。

 

同时城市人口密集、商场饭店及车辆排热、居民生活耗能的热量，多管齐下，火上浇油。

 

燃油汽车到电动汽车

 

 

城市“热岛病”，首先要归罪于汽车，燃油汽车效率低下，发动机最高效率在40%，能治这城市病的只有电动汽车，电动汽车的效率轻易可以做到70%-80%。

 

图：纯电动轿车发动机前舱装有电机驱动器，但发热小，温度很低

 

图：柴油大客车后置发动机大片高温源和电动大客车清凉的后背

 

燃油汽车中的发动机和水箱是热源的主要部分，大客车的额定功率大约80千瓦，效率按40%计，发热量高达58千瓦，热量通过发动机，水箱和废气排放到城市里，温度在95度以上。电动汽车最热部分是电机驱动器中的IGBT芯片，整辆公交车只需要3个EconoDUAL3  IGBT模块就可以推动满载的公交大客车，其中核心是18片2平方厘米120微米厚的IGBT芯片，在额定功率运行时，总的发热功率小于1000瓦，芯片温度不会超过80度，效率非常高。这样的发热量就相当于3位乘客跟着后面跑的发热量。

 

 

你知道EconoDUAL3是电动商用车首选的技术和产品吗？上图右侧中每个发热的芯片2平方厘米。

 

图：徐家汇天桥俯瞰，绿牌车占比不小，柏油地面温度高

 

值得庆幸的是，上海的公交车几乎全部都电动化了，站在天桥上观察电动轿车和电动物流车占比也不小，为减小城市热岛效应做贡献。

 

人与城市热度

 

 

热岛效应第二罪魁祸首是空调，人需要清凉，机器设备需要降温，空调源源不断把室内的热量搬到室外，使得城市室外热浪扑面。

 

晚上，黄浦江边非常凉快舒适，我散步到了上海西岸梦中心去拍空调热成像照片。梦中心四周，十几台大型商用空调大多数都在运行，把室内的热量努力搬到室外。

 

热量哪里来的呢？建筑透明建筑，白天吸的热并不大，而且热量是朝上流动。室内的主要热源是人，请不要小看人体的制热能力，按照极轻活动算，人体发热功率可以达到130瓦以上。今晚的梦中心，人体热量和空调的耗能是城市热岛的热源。

 

图：商用空调前热浪扑面，梦中心密集的空调和人群

 

 

现在城市了几乎有人的地方就有空调，还有生火煮饭，热水洗澡，冰箱，洗衣机和空调……处处都在疯狂的散发热量。

 

 

居民区的变压器/丰裕生煎的空调和厨房

 

生煎和炉子

 

城市让生活更美好，为了提高生活质量，我们需要消耗大量能源，产生大量的热量，使城市得了“热岛病”。