植被在减少城市地区热应力方面的作用

易橙学术 2022-05-20 22:32:28

慕尼黑工业大学 (TUM) 的科学家进行了一项多年实证研究,以评估树木对城市温度的影响。以维尔茨堡市为例,研究人员表明,需要大约 40% 的植被覆盖率才能降低夏季气温。

绿色基础设施可以通过缓和较高的气温来帮助城市适应气候变化,从而减少人们承受的热。但是绿色植物的类型起着重要作用。

为了了解城市热岛的范围以及日常和季节性室外热应力之间的关系,由 TUM 领导的一个研究小组在维尔茨堡市进行了为期三年的。

比较城市和郊区的气候条件

夏季,市中心的平均气温比郊区高 1.3 摄氏度,冬季则高 5 摄氏度。TUM 战略景观管理教授 Stephan Pauleit 说:“这些差异受到主要土地利用特征的影响,尤其是建筑物数量的影响。”

在城市的一个地点-“市场广场”,那里没有树-在三年的研究期间,共有 97气温超过 30 摄氏度的炎热天气被计算在内。其中有 9 天,湿球全球温度(一种了解热应力的指标)超过了 35 摄氏度的阈值,这表明存在极端热应力。湿球温度 (WBGT) 定义为最低在当前环境条件下,仅通过水的蒸发即可达到。它是使用从市中心 Marktplatz 到郊区站点 Gerbrunn 的七个站点的气象数据和其他相关变量计算得出的。这些值展示了周边地区的影响,包括特定地点的特征,如建筑物和绿地。

“我们的研究表明,如果建筑环境中的绿地覆盖率约为 40%,包括草坪、可以减半,而在增加冬季冷应激方面几乎没有妥协,”Mohammad A. Rahman,TUM 战略景观管理主席的科学家。

各种绿地对城市气候很重要

在异质的城市生态系统中,树木具有多种生物物理功能。首先,由于树冠加长,树木可将短波辐射的输入减少多达 90%,尤其是在夏季在温带和寒冷气候下长叶时。其次,树木将其附近的温度降低 1 到 8 摄氏度,并增加空气的相对湿度。这是通过蒸腾作用发生的,即在食品生产过程中水分通过叶子蒸发。

同时,树木也会带来负面影响,例如阻碍狭窄街道峡谷内空气的垂直和水平混合,防止行人层的污染空气被微风稀释和吹走。相比之下,与建筑环境相比,草地覆盖通过更高的反射减少了辐射热负荷。它还允许更高的风速来限制夏季的热负荷和更大的太阳辐射,以减少冬季的寒冷压力。

不可或缺:战略规划的绿地

“我们的结果对目前在不断发展的城市地区看到的内城密集化趋势提出了质疑。为了成功适应气候变化,必须确保充分的城市绿化,”拉赫曼说。

为了避免对人类健康的负面影响,必须对绿地进行战略规划,以确保它们也能有效减少高密度城市地区的热应激。

该研究发表在《科学报告》上。

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