Для охлаждения городов нужно высаживать правильные деревья в правильном месте

Температура в городах растет по всему миру, и тепловой стресс в городах уже стал серьезной проблемой, вызывающей болезни, смерть, резкое увеличение потребления энергии для охлаждения зданий, проблемы социального неравенства, связанные с жарой, и проблемы с городской инфраструктурой.

Некоторые города уже приступили к реализации стратегий по смягчению последствий, среди которых важное место занимает посадка деревьев. Однако исследование, проведенное под руководством Кембриджского университета, предупреждает, что посадка деревьев не тех видов или не в том сочетании, в неоптимальных местах или с неоптимальным расположением может ограничить их преимущества.

Исследование, опубликованное в журнале Communications Earth & Environment, показало, что городские деревья могут снизить температуру воздуха на уровне пешеходов на 12 °C. Авторы обнаружили, что в 83% городов, где проводилось исследование, посадка деревьев позволила снизить пиковые месячные температуры до уровня ниже 26 °C, что соответствует «порогу теплового комфорта».

Однако они также обнаружили, что эта способность к охлаждению значительно варьируется по всему миру и зависит от видовых особенностей деревьев, городской планировки и климатических условий.

Наше исследование разрушает миф о том, что деревья являются абсолютной панацеей от перегрева городов по всему миру, — говорит доктор Ронита Бардхан, доцент кафедры устойчивой застройки Кембриджского университета.

Деревья играют важнейшую роль в охлаждении городов, но нам нужно высаживать их гораздо более стратегически правильно, чтобы максимизировать преимущества, которые они могут обеспечить.

Предыдущие исследования охлаждающего эффекта городских деревьев были сосредоточены на конкретных климатических условиях или регионах и рассматривались фрагментарно, оставляя значительные пробелы в наших знаниях об уникальных механизмах охлаждения деревьев и их взаимодействии с различными городскими особенностями.

Чтобы решить эту проблему, авторы данного исследования проанализировали результаты 182 исследований, посвященных 17 климатическим условиям в 110 городах и регионах мира, опубликованных в период с 2010 по 2023 год, и предложили первую всеобъемлющую глобальную оценку охлаждения города деревьями.

Днем деревья охлаждают города тремя способами: блокируя солнечную радиацию, испаряя воду через поры в листьях и аэродинамически изменяя воздушные потоки. Ночью, однако, кроны деревьев могут задерживать длинноволновое излучение от поверхности земли благодаря аэродинамическому сопротивлению и закрытию устьиц — микроскопических пор на поверхности листьев, частично в ответ на жару и засуху.

Различия в зависимости от типа климата

Исследование показало, что городские деревья в целом охлаждают города в большей степени в жарком и сухом климате и в меньшей степени в жарком влажном климате.

В «тропическом влажном и сухом климате или саванне» деревья могут охлаждать города на целых 12 °C, как это было зафиксировано в Нигерии. Однако именно в этом климате деревья также нагревали города ночью — до 0,8 °C.

Деревья хорошо показали себя в засушливом климате, охладив города чуть более чем на 9 °C и нагрев их ночью на 0,4 °C.

В тропических лесах, где влажность выше, эффект охлаждения в дневное время снизился примерно до 2 °C, а эффект нагревания в ночное время составил 0,8 °C.

В умеренном климате деревья могут охлаждать города на 6 °C и нагревать на 1,5 °C.

Более стратегическое использование деревьев

Авторы исследования отмечают, что в городах с более открытой планировкой чаще всего можно встретить вечнозеленые и лиственные деревья разного размера. Это, по мнению исследователей, приводит к большему охлаждению в умеренном, континентальном и тропическом климате.

Комбинированное использование деревьев в этих климатических зонах, как правило, приводит к охлаждению на 0,5°C больше, чем в городах, где растут только лиственные или вечнозеленые деревья. Это объясняется тем, что смешанные деревья могут уравновешивать сезонное затенение и солнечный свет, обеспечивая трехмерное охлаждение на разных высотах.

В засушливом климате, однако, исследователи обнаружили, что вечнозеленые виды доминируют и охлаждают более эффективно в специфическом контексте компактных городских планировок, таких как Каир в Египте или Дубай в ОАЭ.

В целом, деревья охлаждали более эффективно в открытых и малоэтажных городах в сухом климате. В открытых городах охлаждение может быть улучшено примерно на 0,4°C, так как их более обширные зеленые зоны позволяют создавать более широкие и большие навесы для деревьев и более разнообразные виды деревьев.

Наше исследование дает конкретные рекомендации по озеленению для градостроителей, чтобы более эффективно использовать охлаждение деревьев в условиях глобального потепления, — говорит доктор Ронита Бардхан.

Наши результаты подчеркивают, что градостроители должны не только создавать в городах больше зеленых насаждений, но и высаживать правильное сочетание деревьев в оптимальных местах, чтобы добиться максимального эффекта охлаждения.

«Градостроители должны планировать будущее потепление климата, выбирая устойчивые виды, которые будут продолжать процветать и сохранять преимущества охлаждения», — сказала доктор Бардхан, член колледжа Селвин, Кембридж.

Соответствие деревьев городским формам

Исследование идет дальше, утверждая, что выбор и размещение видов деревьев должны быть совместимы с городскими формами. Необходимо тщательно учитывать ориентацию «уличного каньона», местные климатические зоны, соотношение сторон, соотношение видимого неба и другие городские особенности, влияющие на воздействие деревьев.

Хотя более высокая степень покрытия деревьев пологом в уличных каньонах обычно приводит к большему охлаждающему эффекту, слишком высокое покрытие может задерживать тепло на уровне пешеходов, особенно в компактных городских зонах в климате с высокой температурой. В таких местах рекомендуется использовать узкие виды и редкие стратегии посадки.

Исследователи подчеркивают, что мы не можем полностью полагаться на деревья для охлаждения городов, и что такие решения, как солнечное затенение и отражающие материалы, будут продолжать играть важную роль.

Исследователи разработали интерактивную базу данных и карту, чтобы пользователи могли оценить эффективность стратегий охлаждения на основе данных из городов с похожим климатом и городской структурой.

Ранее ученые в очередной раз доказали, что зеленые насаждения существенно сокращают уровень загрязнения в городе.

10.12.2024