给城市降温，需要种多少棵树？

每年夏天，世界各地的空调都会通电以抵御气温上升。人们早就认识到城市有自己的“小气候”，通常比周围的农村地区要暖和。这就是“城市热岛效应”。

全球变暖提高了地球的温度，“城市热岛效应”变得越来越严重。城市规划者正在寻找减少“城市热岛效应”的方法，其中之一就是植树。

所以问题是，你需要多少棵树才能让一个街区的白天温度急剧下降，并在晚上保持凉爽？你可能会说:当然，越多越好。然而，对于城市规划者来说，找到这个问题的确切答案是非常重要的。

威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员在麦迪逊市不同的树木覆盖区进行了温度测试。测量和分析的结果表明，一个城市的居民区至少需要40%的树木覆盖率才能有明显的温差。研究结果发表在最近的《美国国家科学院院刊(PNAS) [1》上。

绿色遮阳板

树木被称为“大自然的空调”。在世界各地的城市中，人们经常植树来帮助控制温度和减少“城市热岛效应”的影响。城市树木的树冠就像一把遮阳伞，可以在太阳辐射到达地面之前拦截大部分辐射热。最高拦截率可高达90%。当阳光照射到树冠上时，水分从叶子上蒸发，以达到降温效果，这与汗水蒸发来冷却我们的皮肤是一样的。

白天影响人体热舒适的关键环境因素。图片来源:树木为一个凉爽的城市:优化树木放置指南

树木也能给建筑物降温，尤其是当树木被种植在建筑物的东部或西部时。树影可以防止太阳辐射穿透窗户或加热外墙。根据研究，遮阳可以降低20%至30%的独立式住宅空调成本[2]。另一方面，我们感受到的“温暖”程度不仅取决于当地的温度，还取决于我们吸收和释放到周围环境中的电磁辐射量。

威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员发现，在城市社区，至少需要40%的树冠覆盖来抵消沥青的升温效应。覆盖范围的扩大显然会带来更多的降温效果，但即使不到一半的街道被*，城市也能看到实际的好处。当然，这只是一个总体数字。树木的降温效果也与不透水地面的面积有关。一般情况下，当遮荫覆盖四分之三的路面时，温降可超过2.5℃，但在沥青为主的街区，温降只能降低0.5 ~ 1.0℃，[1，3-4]。

从操作角度来说，大多数城市规划者不太可能大规模拆除沥青路面，因此增加树木覆盖面积可能是城市降温的好选择。此外，在城市的邻里公园或绿化带，植被组合效果可能更好。尽管道路、人行道和建筑物在白天吸收热量，在晚上释放热量，但大量的灌木和草坪可以遮挡阳光。慕尼黑科技大学的科学家发现，由于树木的存在，周围的土壤变得更加湿润，而草通过水分蒸发释放出额外的热量，从而降低了地面附近的温度[。

卡莉·齐特把一个小型气象站绑在自行车后座上，一边做研究，一边骑着它在麦迪逊市逛。资料来源:卡莱尔/威斯康星大学麦迪逊分校

树木是城市的福音

联合国发布的《2018年世界城市化展望》指出，目前世界55%的人口生活在城市地区，预计这一比例到2050年将增至68%。尽管这些人经常依赖城市以外的自然资源来获取食物和娱乐，但城市内部的自然资源可以通过城市森林的形式为城市居民提供巨大的“福利”。城市森林包括居民后院的一棵树、街道两侧的一排树或公园中的一个森林区域，将这些区域与其他树木连接起来，扩大城市森林的规模。

发表在《生态模型》上的一项研究称，在大城市多种植20%的树木将使城市森林的效益翻倍，比如减少污染、增加碳封存和减少能源浪费。这项由意大利那不勒斯的帕特诺普大学开展的研究报告称，城市规划者、居民和其他利益相关者应该开始在城市中寻找自然资源，并通过种植更多的树木来保护城市地区的自然环境。

研究小组估计了五大洲1000个大城市目前的树木覆盖率，并通过消除空气污染、节约能源和提供食物，研究了每年超过5亿美元的城市森林对人类的潜在价值。与此同时，他们惊讶地发现，每个城市都有潜力将森林覆盖率再提高20%。

城市的天气也被认为与城市森林覆盖率密切相关。另一项有趣的研究发现，即使是一棵城市树也能帮助降低风速，让行人在街上行走时感到舒适。哪怕是一棵树的损失都会增加附近建筑的风压，并推高供暖成本。研究人员使用计算机模拟来确定不同的场景——没有树的树、光秃秃的树和长满叶子的树——分别如何影响单个街道和房屋周围的气流和热量模式。结果表明，砍伐所有的树可以使风速增加两倍，这对在街上行走的人有很大的影响。例如，15公里/小时的风速是舒适的，但是改变到30公里/小时并不容易。

拆除建筑周围的所有树木将使建筑的冬季供暖能耗增加10%，夏季增加15%。研究人员将模拟场景与温哥华附近一座30米高的研究塔过去10年的测量数据进行了对比，发现即使在冬天，光秃秃的树木也能调节气流和风压，创造一个更舒适的环境[7]。

前几代人种树，后几代人享受凉爽的空气。

当然，树木给人类带来的好处比这更多。它们提供凉爽的阴凉，阻挡寒冷的冬季风，吸引鸟类和野生动物，净化空气，防止土壤侵蚀，清洁水源，为我们的家园和社区增添一点风景。在合适的地方种植合适的树木可以节约能源，减少能源支出，并有助于对抗全球变暖。

与20年前相比，世界变得更加“绿色”。资料来源:美国航天局

2019年2月12日，美国国家航空航天局(美国航天局)发出了一条激动人心的推文:世界比20年前更加“绿色”。根据卫星报道，中国和印度发挥了主导作用。地球现在每年增加200多万平方英里的绿色植被，与本世纪初相比增加了5%，相当于增加了一个亚马逊雨林。中国和印度，两个人口大国，正在通过植树造林和农业发展引领地球绿化[。

这些“绿色面具”的增加可能会在未来给人们带来凉爽的夏日。希望通过科学家们不断的后续研究，能为人类提供更多的方法来减缓全球变暖的步伐。

在中国西北陕西省榆林市横山区，一辆汽车行驶在一条将裸露的沙漠和被控制的沙漠分开的道路上。资料来源:新华社