城市单株乔木三维冷岛效应特征及其蒸散贡献研究

文海燕 鄢春华 高辉辉 陈挚 黄婉彬 邱国玉

北京大学深圳研究生院环境与能源学院, 深圳 518005;

随着国民经济的高速发展, 中国的城市化已进入中期阶段, 截至 2019 年底, 中国常住人口城镇化率达 60.6%, 超大城市及新一线城市超过 80%, 其中深圳市的城镇化率已达 100%[1]。建筑材料(混凝土、沥青等)构成的城市下垫面比自然下垫面(植被、水、土壤)反照率更小、热容性更大、蒸散发更小[2–3], 加上汽车等交通工具及空调使用量的增加导致城市逐渐升温[4–5], 造成显著的城市“热岛效应”。城市热岛效应是影响人居环境、身体健康、可持续发展、生态系统演变、生物物候等的重要城市环境问题[6–8]。

城市植被通过蒸腾作用直接消耗太阳辐射, 改变能量平衡, 同时阻隔长短波辐射及表面反射, 有效地降低环境温度[9–10]。目前, 关于植被产生的冷岛效应研究主要针对城市绿地(如城市/森林公园[11–16]和行道树[17–20]等), 且通常利用卫星遥感技术进行二维研究[16,21], 而对城市内部小区域(如单株树木)冷岛效应的研究较少[22]。同时, 以往学者对冷岛效应的影响因素研究较多, 包括公园规模[23–25]、植物配置[14,26]和形态指数[12,16,27]等; 也有部分学者利用计算机模拟建立模型来预测冷岛效应[17,20]; 还有研究对冷岛扩散距离及其影响因素进行定性和定量分析[27–28]。这些研究往往基于二维尺度, 能在一定程度上反映冷岛的特征。三维尺度能更精确地描述冷岛效应的立体分布特征, 但从三维尺度探究冷岛效应的研究目前还没有。

本研……