“现在夏天好像比之前热的厉害！”“郊区比市里凉快好多”……近年来，关于城市好像“变热了”的讨论不绝于耳，其实这是城市热岛效应在作祟。那么，如何给城市“退烧”呢？近日，杭师大学生给出了自己的解决方案——他们在城市热岛预测研究方面获得了显著成果，相关成果发表在中科院一区TOP期刊《Sustainable Cities and Society》上，有助于城市规划者和决策者更好地治理城市热岛效应，从而促进城市的可持续发展和人居环境质量提升。
论文的作者之一是杭州师范大学信息科学与技术学院的学生沈楚慧。她的老家在湖州德清的地理信息小镇，高考前，她就对地理信息科学专业有了深入的了解。 在全球变暖的大气候趋势下，城市热岛效应强、通风差的地区相对健康风险更高，全球范围内，热岛效应导致夏季制冷能耗增加19.0%，世卫组织的统计显示，每年都会有人死于高温。于是，她进入侯浩老师的科研团队，开始以项目负责人的身份和团队共同研究“城市热岛”的相关课题。
在城市，热岛效应非常明显。“城市中心的高密度建筑和城市道路在白天吸收了大量的太阳辐射，成为蓄热体，这部分热量一般通过夜间向外的长波辐射以及通风对流散发出去。但由于高层建筑的阻挡，向外辐射不畅，热量无法及时散去。”沈楚慧说道，“如果能够通过一种预测技术，成功预测出城市热岛现象的发生和演变趋势，就能够及早通过城市规划制定针对性的城市微改造措施，从而有效缓解城市热岛效应给人带来的负面影响。”
这个想法在得到侯浩老师的肯定后，沈楚慧就开始阅读大量有关城市热岛预测研究的文献，发现已有的研究中预测模型的精度还有待提升，在参数和建模算法方面也需进一步优化。为解决这一问题，沈楚慧找到志同道合的小伙伴组成团队，找到侯浩进行了多次探讨，在仔细研究了技术路线的可行性后，开展了一项名为“基于景观组分和空间构型的未来城市热岛强度和分布预测”的课题研究，该研究旨在通过遥感技术和地理信息技术，结合多源遥感数据，探究城市景观格局与热岛的关联性，在此基础上，建立城市热岛监测与预测的技术体系，为城市热岛治理工作提供技术和决策支持。
团队成员日复一日地进行着实验，不断优化模型，不断调整实验方案，探索研究方法和思路，将有效预测2030年杭州的城市热岛分布和强度，研究结果的应用可能在夏季产生平均0.5℃左右的降温效果。不要小看了这0.5℃，以2022年杭州为例，这0.5℃可以使城市的高温天数减少9天，使高温时长减少约16.4%，并能为整个城市夏季带来4%左右的制冷能耗减少。通过热岛预测和城市微改造的共同作用，可以为城市居民提供更凉快的室外环境，为小家庭和小商铺企业节省电费，也可以为整个社会的节能减排和宜居建设做出贡献。
然而，科研过程并不是一帆风顺的，需要反复验证才可能得出实验结果，加上实验的不确定因素，经常会出现进行大量的工作但结果并不符合预期的情况。“那个时候心情沮丧是难免的，但我会努力调整好自己的情绪，继续钉在实验室，找出问题所在，一次不行，就两次，直到成功。”在一次城市土地利用模拟实验中，沈楚慧和团队成员已花费了数天进行模拟，可模拟结果的精度一直达不到标准。为了解决这个问题，沈楚慧耐心地对整个过程的所有环节进行逐一排查，最后发现是在用地类型转化的设置上出现了误差，对此进行修正之后，沈楚慧从头开始模拟实验并最终得到了合格的实验结果。回想起这段找错经历，沈楚慧感慨道：“失败不是坏事，在这个过程中，我更能发现一些问题，吸取一些经验，而这些经验对我以后的科研工作肯定是非常宝贵的。”
除了实验过程中遇到困难以外，由于缺乏英文论文写作经验，沈楚慧在论文撰写的初期也意外频频。回顾侯浩帮助修改论文时的场景，沈楚慧说道：“那时，侯老师看完我的文档后，光是聊天对话框里，他就提了十多条建议，打开侯老师发回的文档后，看到密密麻麻的错误和修改建议，我的心情就像是坐了过山车，感觉都不敢再见到老师。”不过，在快速地调整情绪后，她马上进入到“战斗状态”。在《国家适应气候变化战略2035》中，政府提出要构建蓝绿交织、清新明亮的复合生态网络和连续完整、功能健全的生态安全屏障，有效缓解城市热岛效应问题，沈楚慧说，她与团队成员希望通过技术创新和勤奋努力，用自己的青春力量为城市热岛治理做出积极贡献，为城市的可持续发展注入新的活力和动力。