Скільки дерев потрібно для охолодження міста? Дослідники розробляють інструмент для встановлення цілей навісу міського дерева

Міста по всьому світу все більше відчувають небезпечну спеку, як міський бетон та асфальт посилюють підвищення температури. Програми-посадки дерев-це популярний природний спосіб охолодження міст, але ці ініціативи значною мірою базуються на здогадках та екстраполяції. Дослідження, опубліковане в понеділок у Праці Національної академії наук Пропонує новий інструмент для міських планувальників та осіб, які приймають рішення, щоб встановити більш конкретні та науково-наукові цілі щодо озеленення.

Дослідження очолюють Джіа Ванг, Вейкі Чжоу та Югу Кіан з китайської академії наук, та співавтор стюарда Пікетта, міського еколога Кері Інституту екосистемних досліджень.

“Дерева пропонують багато переваг для міст, а охолодження – одна з них”, – пояснив Пікетт. “Дерева добре охолоджують, оскільки вони перекачують багато води з землі в повітря, і коли ця вода випаровується на поверхні листя, вона поглинає величезну кількість тепла. Це лише фізика випаровування. Тінь, що надається деревами, також допомагає при охолодженні”.

На сьогоднішній день більшість досліджень, що вимірюють охолоджуючі ефекти міських дерев, зосереджуються на гіперлокальному рівні, наприклад, на певній вулиці чи мікрорайоні. Коли навіс міського дерева розширюється на 1%, наприклад, температура поблизу може знизитися на 0,04 до 0,57 градусів Цельсія.

“Це цінно, але планувальники та рішення, які приймають рішення, думають про все місто”, – сказав Пікетт. “Вони запитують:” Скільки деревного навісу нам потрібно для всього міста? Що відбувається, коли ми його масштабують? “І ця інформація не була доступна”.

Не було зрозуміло, чи можна тонко-масштабні результати екстраполіровані на масштаб міста. Отже, дослідники вирішили визначити, як ефективність охолодження дерев – зниження температури, пов’язане зі збільшенням на 1% міського навісу – змінюється на великих районах.

Команда проаналізувала супутникові знімки та дані про температуру з чотирьох міст з дуже різним кліматом: Пекін та Шеньчжень у Китаї, а також Балтімор та Сакраменто в США. Балтімор і Пекін помірні, Шеньчжень субтропічний, а Сакраменто знаходиться в середземноморській кліматичній зоні.

По -перше, вони розділили кожне місто на пікселі приблизно розміром міського кварталу. Для кожного пікселя вони вимірювали температуру поверхні землі та яку частину землі покривали деревами. Потім вони провели однакові аналізи на великих і більших ділянках кожного міста, що охоплюють рівень сусідства, рівень міста та за її межами. Нарешті, вони обчислили, як математична залежність між зеленню та температурою – ефективність охолодження – змінювалася на різні масштаби.

В цілому команда виявила, що ефективність охолодження міських дерев зростала на більшій лузі. Але це робилося з повільнішою швидкістю при більших розмірах одиниць. Наприклад, у Пекіні збільшення навісу на 1% на рівні блоку зменшується на температуру приблизно на 0,06 градусів, тоді як збільшення на 1% навісу на рівні міста може знизити температуру приблизно на 0,18 градусів.

Додаткова користь у великих масштабах, здається, випливає з можливості включати великі групи дерев, які мають більшу потужність охолодження.

З більшою чіткістю щодо взаємозв’язків між областю, покриттям навісу дерева та ефектами охолодження документ дозволяє передбачити ефекти охолодження в усьому місті, пропонуючи цінний інструмент для керівників, щоб встановити цілі навісу міського дерева для зменшення екстремального тепла.

Співавтор Weiqi Zhou зазначає: “Ми виявили, що ефективність охолодження слідує за законом про владу через масштаби-від малих від 120 до 120 метрів до таких великих, як регіони, що охоплюють все місто. Це має відношення до всіх чотирьох досліджуваних міст, які знаходяться в дуже різних кліматах.

Наприклад, автори оцінюють, що місто Балтімор може знизити температуру поверхні землі на 0,23 ° C, якщо вони збільшують навіс дерева на 1%. Для досягнення 1,5 ° C охолодження їм потрібно буде збільшити покриття навісу дерева на 6,39%.

Незважаючи на те, що документ надає важливу інформацію для прийняття рішень на муніципальному рівні, Пікетт застерігає, що міським планувальникам може також потрібно працювати в менших масштабах, щоб забезпечити, щоб міські дерева-і їх потенційні переваги-розподіляються справедливо по всьому місту, а також із закупівлями громади.

“Цей документ не говорить вам, куди покласти дерева”, – сказав Пікетт. “Це ще один вид аналізу, який повинен був включати набагато більше соціальної інформації та взаємодії з громадами або з індивідуальними власниками майна”.

Пікетт запропонував наступні кроки, що може включати розширення аналізу, щоб включити інші міста з різними типами клімату, і вивчити, наскільки добре це природне рішення буде працювати в майбутньому, оскільки зміни клімату роблять деякі області більш гарячими та сухими.