《Sustainable Cities and Society》:Action on Hot Nights: A Scoping Review of Nighttime Heat Thresholds and Their Critical Role in Urban Climate Resilience
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夜间高温风险研究综述,揭示阈值定义、计算方法及跨学科应用差异,提出整合气候监测、暴露评估与政策响应的阈值治理框架。
Pixin Gong|Qi Liu|Xi Lin|Yanbing Lin|Hui Xu|Li Lan
上海交通大学设计学院建筑系,上海,200240,中国
摘要
夜间温度正在以前所未有的速度上升,这通常通过睡眠中断、体温调节能力下降以及发病率和死亡率的增加带来显著但未被充分认识的风险。然而,大多数热风险框架仍然主要关注白天的热效应,这主要是由于缺乏科学上可靠且具有实际操作意义的夜间热阈值(NHTs)。这些阈值是检测夜间热应激、估计暴露-反应关系、指导早期预警系统以及评估适应措施的重要定量依据。本综述系统地整合了气候学、流行病学、暴露科学以及城市和建筑研究领域中夜间热阈值的定义、计算方法和应用。研究结果表明,阈值的概念化存在很大差异,从绝对截止值到基于百分位的指标和复合指标都有;同时,阈值估计结果对方法选择(包括基线时期的选择、百分位水平和时间窗口的设定)非常敏感。实证应用进一步显示,夜间热阈值的地理覆盖范围不均衡,室内暴露数据的整合程度有限,并且在将统计得出的阈值转化为与健康相关或可用于政策的指标方面存在挑战。尽管如此,夜间热阈值仍为连接气候危害检测、实际夜间暴露情况、脆弱性评估和适应措施效果提供了关键的整合平台。基于这些发现,本综述提出了一个以阈值为中心的治理框架,将气候检测、室内外暴露途径、脆弱性分析以及预定义的政策触发条件整合到一个连贯的、可操作的系统中。加强夜间热阈值的方法一致性和转化能力对于提高夜间热风险应对能力以及保护变暖世界中的脆弱人群至关重要。
部分摘录
1.1 理由
在加速气候变化的情况下,夜间温度正在迅速上升,全球许多地区的夜间最低温度上升速度超过了白天的最高温度(Lo等人,2020年;He等人,2024年;El Kenawy等人,2024年;Cheng等人,2017年)。持续升高的夜间温度通常被称为“炎热夜晚”(Kim等人,2023年;Royé等人,2021年;Wu等人,2025年)、“热带夜晚”(Meng等人,2025年;Fischer和Sch?r,2010年;Wang等人,2025年)或“温暖夜晚”(Fischer和Sch?r,
2.1 研究方法
鉴于夜间热阈值研究在概念上的多样性和方法上的差异性,选择进行一项范围综述是最合适的方法,以系统地梳理现有的定义、计算策略和应用领域(Casali等人,2022年)。对于涉及气候科学、流行病学、城市规划、环境健康和建筑物理学的夜间热阈值研究而言,采用映射方法至关重要,以便全面了解这些领域的现状。
3.1 证据基础与描述性特征
通过对WOS、Scopus和PubMed的系统性搜索,我们获得了与夜间热阈值相关的广泛的多学科证据。在应用时间、语言、学科和文档类型限制后,最初的1348条记录被大幅缩减为适合详细审查的样本。具体而言,WOS搜索发现了705条记录,并排除了2000年之前的出版物、非英文论文和非同行评审的文献。
4.1 夜间热阈值作为跨学科和跨领域的整合工具
尽管夜间热条件在气候研究和政策讨论中日益受到重视,但人们对夜间热的理解仍远不如对白天极端气候条件的理解成熟。本研究的证据表明,夜间热阈值不仅仅是一种技术指标,而是将原本分散的知识和行动领域联系起来的整合工具。通过将最低温度观测值转化为明确的夜间热指标,夜间热阈值发挥了重要作用。
5. 结论
本综述表明,夜间热阈值(NHTs)为理解、评估和管理城市中的夜间热风险提供了科学和操作上的基础。通过明确各学科中阈值的定义、计算方法和应用方式,本综述揭示了夜间热阈值不仅仅是描述性的温度截止值,更是将最低温度数据转化为风险识别、暴露特征分析等关键信息的结构化工具。
CRediT作者贡献声明
Pixin Gong:撰写初稿、数据可视化、软件开发、方法设计、研究实施、数据分析、概念构建。Qi Liu:撰写初稿、软件开发、数据分析。Xi Lin:软件开发、数据分析。Yanbing Lin:撰写与编辑、资源协调、概念构建。Hui Xu:撰写与编辑、概念构建。Li Lan:撰写与编辑、项目监督、资源协调、资金筹集、数据管理。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
本项工作得到了国家自然科学基金(项目编号:52178081)的支持。