由香港大學(港大)地理系周宇宇教授領導的研究團隊,揭示了全球城市綠化策略中一個關鍵的「升溫悖論」,挑戰了植物必然能為城市降溫的普遍假設,並為應對城市熱島效應的「智能綠化」提供了新方向。透過分析全球超過 700 個大城市的衛星及氣候數據,研究人員同時發現於乾旱地區,城市植被反而可能導致地表溫度上升。
隨著全球暖化加劇,城市植被一直被視為緩解熱壓力的重要基於自然的解決方案。聯合國及全球城市規劃者均提倡擴大綠化覆蓋率,希望透過遮蔭及蒸騰作用(植物釋放水氣的過程)來冷卻城市環境。
然而,周宇宇教授的團隊對全球 105 個國家、共 761 個大城市的植被溫度調節能力進行了首次全球性評估。研究顯示,植被的降溫效應並非放諸四海皆準。在約 22% 的受測城市中——主要位於年降雨量低於 1,000 毫米的乾旱地區——城市草地和農田的地表溫度實際上高於鄰近的建築區域。
這種反直覺的升溫效應源於水是降溫的「燃料」。在缺水的城市,植物的降溫能力顯著減弱。在這些環境下,深色植被吸收的太陽熱能(低反照率)超過了其通過蒸發所能釋放的熱量,從而導致淨升溫效應。
研究進一步強調了在極端高溫事件中,不同綠化類型的關鍵差異。研究將樹木識別為「熱浪英雄」。由於樹木擁有較深的根系,能吸取淺根草類無法觸及的土壤水分。因此,在熱浪期間,樹木在 75% 的城市中仍能持續提供降溫效果。相反,草地和農田在極端條件下往往會乾枯,在超過 70% 的城市中不僅無法降溫,甚至可能加劇高溫。
主要研究成果:
- 「升溫悖論」: 挑戰了「一刀切」的城市綠化方針,指出在乾燥地區,缺乏策略的種植可能會意外地推高城市溫度。
- 樹木的韌性: 提供了有力證據,證明在水資源有限的環境下,樹木憑藉更佳的冠層傳導和根系深度,在緩解極端高溫方面遠勝於草地。
- 智能綠化: 建議缺水地區的規劃者應優先選擇耐旱樹種,並結合高反照率的「冷屋頂」及路面等其他策略,而非單純依賴擴大草地或農田覆蓋。
研究結果已在著名學術期刊《科學進展》(Science Advances)上發表,題為《全球城市植被呈現分歧的熱效應:隨著乾旱增加從降溫轉變為升溫》(Global urban vegetation exhibits divergent thermal effects: From cooling to warming as aridity increases)。
論文連結:
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aea9165
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