作者：黄湘红 段跃初
在城市规划与环境科学的交织领域中，一个饶有趣味的现象正逐渐浮出水面：树木，这些城市中的绿色守护者，在不同情境下对城市温度的影响远比我们想象的复杂。
在人们的传统认知里，树木是城市中的天然空调，它们在炎炎烈日下为城市带来清凉。确实，在白天，树木宛如一台台绿色的制冷设备，通过多种巧妙的方式为城市降温。其一，它们如同忠诚的卫士，用茂密的枝叶阻挡太阳辐射，使大量阳光无法直接照射到地面，从而削减了热量的输入。其二，树木的叶片上分布着众多气孔，这些气孔就像是一个个微小的水分蒸发器，水分通过气孔蒸发的过程中会吸收热量，进而降低周围环境的温度。其三，树叶的特殊形状和排列方式能够改变气流的运动轨迹，促进空气的流通与热量的扩散，就像为城市打开了一把把散热的风扇。凭借这些独特的本领，树木在白天成为了缓解城市高温的得力助手，让城市居民在酷暑中获得一丝惬意与舒爽。
然而，发表于《通讯·地球与环境》（Communications earth & environment）的一项新研究，却为我们揭示了树木在城市热效应中鲜为人知的另一面。研究表明，在夜间，树木尤其是树冠部分，竟然会吸热并导致城市升温。当夜幕降临，由于空气动力阻力的作用以及气孔的关闭，树冠如同一个热量收集器，开始捕捉来自地表的长波辐射，并将这些热量留存下来，使得城市的夜间温度不降反升。这一发现打破了人们对树木一贯的降温认知，让城市树木与城市热环境的关系变得更加扑朔迷离。
这项研究并非偶然为之，其背后是研究者们对全球众多城市树木降温情况的深入剖析。他们全面分析了 2010 年至 2023 年间发表的 182 项研究，这些研究广泛涉及全球 110 个城市或地区的 17 种气候类型，堪称对城市树木降温作用的首次全面的全球评估。通过如此大规模且系统的研究，他们发现树木对城市的降温能力并非一成不变，而是在世界各地呈现出显著的差异。这种差异的产生受到多种因素的综合影响，其中树种特性、城市布局以及气候条件尤为关键。
从树种特性来看，不同的树种在叶片结构、枝干形态以及生长习性等方面存在差异，这些差异直接决定了它们在吸热、散热以及调节微气候方面的能力。例如，一些叶片宽大、茂密且气孔较多的树种，在白天可能具有较强的降温效果，但在夜间也可能因大量捕捉辐射热而导致升温明显；而另一些叶片相对较小、枝干较为稀疏的树种，其降温与升温的幅度可能相对较小。
城市布局同样在树木降温效应中扮演着重要角色。在开放布局和低层建筑为主的城市中，树木能够充分发挥其降温优势。开阔的空间有利于空气的流通，树木所带来的降温效果能够更好地在城市中扩散，从而为更大范围的区域带来凉爽。相反，在高楼林立、布局紧凑的城市中，建筑物对气流的阻挡作用限制了树木降温效果的传播，而且在狭窄的街道峡谷中，树木在夜间捕捉的热量难以迅速散去，反而容易加剧局部区域的升温现象。
气候条件则是影响树木降温能力的宏观因素。在炎热干燥的气候下，树木的蒸腾作用能够有效降低空气温度，因为干燥的空气能够快速吸收树木蒸发的水分，从而带走大量热量。此时，城市树木通常能为城市带来较为显著的降温效果。然而，在炎热潮湿的气候环境中，空气本身含水量较高，接近饱和状态，树木的蒸腾作用受到抑制，其降温作用也就大打折扣。
面对这一复杂的城市树木与热环境关系，城市规划者们又该何去何从呢？研究者们明确指出，树种的选择与放置必须与城市形态相互兼容，才能实现最佳的降温效果。在城市规划过程中，不能盲目地进行树木种植，而应当综合考虑当地的气候特点、城市布局以及不同树种的特性等多方面因素。例如，在炎热干燥且布局较为开阔的城市区域，可以优先选择那些降温效果显著、夜间吸热相对较少的树种，并合理规划种植密度与分布位置，以充分发挥树木的降温优势；而在炎热潮湿或者建筑密集的区域，则需要更加谨慎地挑选树种，甚至可以考虑采用一些其他的降温措施与树木种植相结合，如增加水体景观、优化建筑材料的隔热性能等，以应对城市热应力。
城市树木在城市热环境中的角色是多面的，既是白天的降温功臣，又可能在夜间成为升温的因素之一。深入理解树木与城市热应力之间的关系，对于城市规划者而言意义非凡。通过科学合理地选择树种和规划种植地点，城市有望在树木的助力下更好地应对日益严峻的热岛效应，为居民营造更加舒适宜人的城市环境。这不仅需要我们在城市规划中运用科学的方法与数据，更需要我们以一种全新的视角去审视城市中的每一抹绿色，让树木真正成为城市气候调节的智慧之选。未来，随着研究的不断深入与城市规划理念的持续创新，相信城市树木将在城市可持续发展的舞台上发挥出更加独特而重要的作用。
参考文献：
Cooling efficacy of trees across cities is determined by background climate, urban morphology, and tree trait｜Communications earth & environment
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