今天，我有幸与科罗拉多大学丹佛分校规划与设计系教授兼系主任奥斯汀·特洛伊进行了交谈。他最近在一个网络研讨会上展示了他的初步研究结果â€eure the Effect of Urban Tree Canopy on Microclimate and Heat Islands—，我有兴趣了解更多有关它的信息。Troy博士和研究生Medhi Heris一起完成了这里描述的研究的分析和数据处理。以下是我们谈话的摘要。 â€" Nathalie Shanstrom

你能简单解释一下什么是城市热岛效应，为什么它很重要?

由于城市表面坚硬，城市往往比周围地区更能留住热量。坚硬的表面会吸收大量的热量，并在一夜之间逐渐重新释放出来，所以城市和周边地区之间最大的温差是在晚上。表面越坚硬，热岛效应就越强烈。这种情况在高速公路等大型混凝土表面尤其明显。

城市热岛效应可以通过树木等特征来抵消。你会发现，在树木密集的地区，城市热岛就会减少。(水和浅色表面也有助于减少城市热岛效应。)

树木如何帮助抵消城市热岛效应?

他们有三种不同的帮助方式:

首先，树木通过直接遮阳来减轻城市热岛效应:树木只有一小部分能量真正到达树冠下的区域。其次，它们储存的热量较少，并且比混凝土更快地将热量返回大气，因此它们的吸热能力较小。最后，树木通过蒸腾作用冷却周围环境，蒸腾作用通过利用空气中的热量蒸发水分来冷却空气。

关于树木对城市热岛效应的影响，你的研究旨在回答哪些主要问题，你发现了什么?

我感兴趣的一个问题是树木的形态如何影响城市热岛效应?它们是等距的还是簇状的有关系吗?如果有两个相同的城市，都有相同数量的树，除了一个城市的树是线性的，另一个是斑块状的，这对城市热岛效应有什么影响?从统计数据上区分树木和模式对城市热岛效应的影响是困难的。我们仍在分析结果，但模式似乎很重要。

我们知道itâ欧™的树木最好在更大的补丁，直到某一点，我们认为大约5000平方米(1.2英亩)。除此之外，每个额外的树都有帮助，但doesn’并不重要it’是否在补丁中。

它变得复杂，不同的模式类型有各自的优势。如果你只是让单独的树木分散开来，你会失去一点好处，但它们可以为更多的房子提供阴凉。如果它们在某种程度上聚集在一起，对城市热岛效应的影响会更大，但对个人住宅和企业的遮阳则会更少。

你能解释一下树木对城市热岛效应的潜在影响有多大吗?

这涉及到我们研究的另一点:影响取决于气候区和周围环境。城市热岛效应的研究大多集中在温带湿润地区。周围通常是绿色和树木。城市热岛效应的大小通常是根据城市核心的夜间温度相对于周围环境的差异来定义的。影响震级的是城市中坚硬表面的强度和周围环境的强度。如果你周围的环境都是绿色的，而城市内部的环境很硬，树木很少，你就会有非常明显的城市热岛效应。

例如，我们比较了科罗拉多州丹佛市和马里兰州巴尔的摩市的城市热岛效应。

Denver’的热岛看起来没有那么强烈，因为它的周围主要是草原草，没有很多树木。唯一的天然树木是在河岸地区和6500英尺以上。树木沿着城市生长。当你建造一个像丹佛这样的城市时，你不仅增加了不透水的表面，而且还增加了比这里自然生长的更多的树木。因此，城市热岛效应不那么明显。丹佛大约在100年前有过一次大规模的植树复兴。他们种了枫树、白蜡树和菩提树——这些树本来不会在这里生长，尤其是在居民区。所以这些地区的阴影比自然存在的要多得多。

在巴尔的摩，我们看到更明显的城市热岛效应。夜间气温变化可达6°C.最极端的城市热岛效应之一是在拉斯维加斯，因为他们don’没有足够的水为树冠。他们有很多不透水的表面，但don’没有树木来抵消它像在丹佛。它们的城市热岛效应可以使城市夜间温度高达华氏7度。

树木倡导者的主要收获是什么?

城市热岛会增加冷却用电负荷和水负荷，对健康和舒适产生负面影响。树木可以帮助缓解这些负面影响，如果有足够的水来种植它们。例如，它们在丹佛很有意义，尤其是当你还加上树木的所有其他好处时，比如对雨水管理、温室气体和财产价值的积极影响。

城市林业员和规划者的主要收获是什么?

I’d敦促他们在两个尺度上考虑效益:通过更多区域尺度的热岛效应缓解地铁尺度的效益，以及通过直接遮阳对房屋的微观气候水平的效益。这两个尺度上的利益是相关的和重叠的。

在我们对丹佛和巴尔的摩的比较中，巴尔的摩有更多的树木，但丹佛有更多的树木遮阳建筑．丹佛的树木更多地是为了给个别房屋遮阳而种植的，而巴尔的摩的许多树木都种在公园里。

关于树木对城市热岛效应的影响，你认为最关键的未知因素是什么?

我想到了两个最关键的未知数。

首先，围绕气候带和生态区影响的问题，例如，在自然没有树木的地区，在城市矩阵中增加树木的所有影响。

第二个是空气温度和地表温度的问题。目前，城市热岛研究使用卫星图像和从反射率估计地表温度。测量空气温度将更有意义，但需要一个大的现场网络sensors.â€]

你计划在这个话题上做进一步的研究吗?

我们正在研究一种方法，用三维的树木来模拟树荫。景观设计师经常在Revit这样的3D程序中建模遮阳，但这从未在城市规模上实现过。我们现在有技术可以做到这一点，并且已经在几个社区运行了一个模型。这将是有价值的，因为它将使我们更准确地了解树木为整个城市提供的城市热岛缓解效应。

我们也正在完成对模式指标的研究。最后，we’我们正在研究树木对丹佛这样的城市的影响，因为它们是非本地的，树木跟随城市-问题像，你需要多少树来抵消你创造的不透水的表面?我们还想了解树冠的水分收支情况。还有很多东西要学。

谢谢你,奥斯丁!如果你想读更多关于他的作品，你可以这样做在这里．

上图:约瑟夫·格鲁伯/一个Cc by nc - nd 2.0
其他图片由奥斯汀·特洛伊提供。