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树木对我们城市的未来至关重要

一棵树的树荫可以为炎热的夏日阳光带来欢迎。但是,当这棵树是小森林的一部分时,它会产生深刻的冷却效果。根据今天发表在“美国国家科学院院刊”上的一项研究,树木在保持城镇凉爽方面发挥了重要作用。

根据这项研究,适量的树木覆盖可以使夏季白天的温度降低10华氏度。从邻居到邻居,甚至到单个街区的规模,效果都非常明显。

“我们知道城市比周围的乡村更温暖,但我们发现城市的气温变化同样大。在炎热的夏天保持温度更舒适,这对我们这些在那里生活和工作的人来说会有很大的不同,”莫妮卡说。特纳,威斯康星大学麦迪逊分校综合生物学系教授,该研究的共同作者。

随着气候变化使得极端炎热事件在每年夏天更加普遍,城市规划者正在研究如何准备。热浪会增加能源需求和成本,并可能对人类健康产生巨大影响。该研究的作者说,一种潜在的强大工具是人类文明能够欣赏它们的绿叶益处之前很久就存在的有机体。这些树木可能是保持我们居住的地方宜居的秘密。

特纳说,基本上,不透水的表面 - 如道路,人行道和建筑物 - 在白天吸收太阳的热量,并在夜间缓慢释放热量。另一方面,树木不仅可以遮挡太阳光线的这些表面,还可以透过树叶将水分散入空气中,这一过程可以将物质降温。

为了获得这种冷却服务的最大好处,该研究发现树冠覆盖率必须超过40%。换句话说,单个城市街区的航拍图片需要几乎被绿叶树枝和树叶网络覆盖的中途。

传统上,该论文的第一作者卡莉泽特说,像这样的研究倾向于关注所谓的“城市热岛效应”。这些研究经常使用卫星来获取地表温度读数或测量城市内外的气温。研究表明,发达的,植被较少的城市景观比周围的农村土地温暖得多。但是,这项研究,Ziter说,让研究人员能够更精细地研究温度 - 直到“我们在城市中生活的日常生活”。

她说,事实证明,“热岛效应”更像是一些科学家所谓的“热群岛” - 一个城市中较小的热岛散布着较凉爽的阴影区域。

为了获得当地规模的数据,Ziter和她的合作者必须通过他们的抽样方法获得创意。

Ziter说,地面温度的卫星测量并不真正提供气温数据,所以他们“没有让你真正接近人们的感受。”

但是在城镇部署足够的空气温度传感器以获得他们想要的精细尺度分辨率太昂贵了。威斯康星大学麦迪逊分校正在进行的研究表明,温度传感器绑在整个城市及其周围乡村的150个电线杆上,但这些传感器通常相差一英里或更远 - 远远不足以提供后院温度的实时数据和个别林荫大道。

最后,Ziter决定采用缩小的解决方案来解决她的抽样问题。她需要的只有一个传感器和两个轮子。

2016年夏天,在麦迪逊市附近骑自行车,骑着自行车后部绑着一个小型气象站,这种情况并不少见。总之,她在一天中的不同时间多次骑了十个不同的城市横断面。她的自行车上的传感器标记了她的位置,并在她骑行时每秒钟读取一次气温,每5米产生一次实时数据。

总而言之,她估计她骑了400到500英里,并且在研究结束时“处于非常好的状态”。她还收集了大量的数据,这些数据显示了工具树如何在城市中缓和热量。

“树冠覆盖实际上可以做的不仅仅是抵消不透水表面的影响,”Ziter说。在白天,“相当数量的遮篷可以使空气降温,而不是铺设路面会使其升温。”

数据显示,百分之四十的树冠覆盖是触发树木必须提供的大型冷却效果所需的阈值。一旦该阈值跨越城市街区或更大的范围,就会发生最大量的冷却。

“只是出去种植树木还不够,我们真的需要考虑一下我们种植了多少种植以及种植它们的地方,”她说。“我们不是说种植一棵树什么也不做,但是如果你种一棵树而你的邻居种了一棵树而他们的邻居种了一棵树,你就会产生更大的影响。”

为了获得最大的“轰炸效应”,Ziter说,城市规划者应该专注于通过植树来突破那些接近40%阈值的区域。但是,她警告说,它应该在人们活跃和生活的地方,而不仅仅是在公园里。此外,她说,“我们也不想放弃我们城市最低的树冠区域”,因为那些往往是收入较低的社区和边缘社区。她说:“我们希望避免提倡简单'富裕变得富裕'的政策。”

Ziter说,她的结果指出了城市景观和发展对于让社区在未来变得更加宜居的重要性。这也是利益相关者在树木方面共同努力的呼吁。她说,“不同的人负责不同的空间”并不少见。例如,城市可能负责沿街道种植树木,而公园部门负责监督公园和房主的种植,决定自己的私人地段。

Ziter说,重要的是我们开始在同一页上,因为“我们现在种植的树木或我们现在铺设的区域将决定下个世纪我们城市的温度。”

从城镇广场到时代广场,如果我们希望我们生活的地方在未来的气候情景中更加舒适和有弹性,威斯康星州的研究人员说,那么有人将不得不为树木说话。

这项研究得到了国家科学基金会长期生态研究(DEB-1440297)的支持;国家科学基金会,水资源可持续性和气候(DEB-1038759);威斯康星大学麦迪逊分校信托基金会(MGT);加拿大国家科学与工程研究理事会博士研究员(至CZ)。

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