近日，武汉大学城市设计学院罗巧灵教授团队在环境科学领域国际权威期刊《Environmental Impact Assessment Review》（SSCI, JCR Q1, IF=11.2, 中国科学院一区TOP）发表最新研究成果“Revealing the nighttime warm effects of urban water bodies: Evidence from Wuhan, China”。研究以武汉都市发展区129个城市水体为对象，构建了城市水体夜间升温效应（Water Warming Effect, WWE）评估框架，系统揭示了城市水体夜间升温效应的空间异质性特征及其影响机制，阐明了城市化背景下水体夜间升温效应与城市形态之间的相互关系，为城市蓝色空间优化配置、热环境治理和气候适应型城市建设提供了新的科学依据。
城市水体长期被视为缓解城市热岛效应的重要自然基础设施。大量研究表明，水体能够通过蒸发降温、热量交换和空气流动等过程降低周边环境温度。然而，随着极端高温事件频发和夜间经济活动日益活跃，城市居民的夜间热舒适问题逐渐受到关注。已有研究发现，水体在白天发挥降温作用的同时，夜间可能因释放白天储存的热量而成为局部热源，产生升温效应。但目前关于城市尺度夜间水体升温效应的空间格局及驱动机制仍缺乏系统认识。针对这一科学问题，研究团队以素有“百湖之城”之称的武汉市为研究对象，利用ECOSTRESS卫星的高分辨率夜间地表温度数据，从夜间水体热量释放过程出发，构建了包含水体表面温度（Water Surface Temperature, WST）和水体升温强度（Water Warming Intensity, WWI）的夜间升温效应评估指标体系，定量刻画城市水体的夜间热环境影响。进一步结合随机森林模型、SHAP可解释模型和ALE累积局部效应模型，系统分析了水体内部特征、周边二维景观格局以及三维城市形态对夜间升温效应的影响机制及阈值特征。研究发现，武汉市81.15%的湖泊在夏季高温夜间会转变为热源，表现出显著的夜间升温效应，其平均升温影响距离约为375米；在产生升温效应的湖泊中，其平均水体表面温度较武汉都市发展区高1.06℃，且对周边环境产生平均1.07℃的升温影响；湖泊面积、距城市中心距离以及绿地集聚度是影响夜间升温效应的关键因素，而城市水体夜间升温效应则与城市化水平密切相关。研究进一步发现，通过优化植被配置和周边城市形态特征，可有效缓解城市水体夜间升温效应。
图1 夜间水体升温效应理论架构
图2 夜间水体升温效应指标定义
图3 夜间水体的升降温异质性特征
图4 武汉都市发展区夜间升温效应空间异质性
图5 WST和WWI的特征重要性排序
图6 WST和WWI的主导因子阈值特征
该成果以“Revealing the nighttime warm effects of urban water bodies: Evidence from Wuhan, China”为题发表于《Environmental Impact Assessment Review》。武汉大学城市设计学院2025级博士研究生曾祥云为论文第一作者，武汉大学城市设计学院罗巧灵教授为通讯作者。武汉大学城市设计学院2022级博士研究生柳明星、2023级硕士研究生楚由宬、2024级博士研究生荣佳雨及2021级博士研究生周俊方共同参与，武汉大学为第一通讯单位。
该研究得到多项国家自然科学基金项目支持：NO. 72474164, NO. 72174158。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.eiar.2025.107887
