Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Træer og græsplæner slår varmen

Fish eye -billederne af himlen over en park (til højre) og et boligområde (til venstre) omkring Lone Peak -parken i Salt Lake Valley i Utah, Forenede Stater, har en anden baldakin-dækning-parken har mere åben himmel end i boligområderne. Baldakinerne påvirker de forskellige jordoverfladetemperaturer. Kredit:Carolina Gomez-Navarro

I byer, mennesker erstatter det naturlige bunddække med tage, fortov og andre kunstige materialer, der er vandtætte. Disse overflader ændrer markant, hvordan jorden absorberer og frigiver energi og forårsager byens varmeø -effekt, et fænomen, hvor udviklede områder bliver varmere end nærliggende landdistrikter. Da klimaforandringer presser mange byer mod farlige temperaturer, planlæggere kæmper for at dæmpe overdreven varme.

En strategi er at udskifte kunstige overflader med vegetationsdække. I vandbegrænsede områder som Utah, en stat med en af ​​de laveste årlige nedbørshastigheder i USA, kommuner skal afbalancere fordelen ved køligere temperaturer med at bruge kostbart vand til kunstvanding.

En ny undersøgelse fra University of Utah vil gøre disse beslutninger lettere for den halvtørre Salt Lake Valley, det største storbyområde i Utah beliggende i den nordlige del af staten. Forskerne brugte 60 sensorer til at analysere mikroklimaet på fem steder i hele dalen. De fandt ud af, at kvarterer domineret af uigennemtrængelige overflader var varmere og mere tørre end byparkerne - op til 2 grader varmere både i dagtimerne og om natten.

"Det er intuitivt - vi har alle stået på en parkeringsplads en varm sommerdag, og du mærker varmen fra jorden. Og når du står på en græsplæne, det er køligere, "sagde hovedforfatter Carolina Gomez-Navarro, postdoktor ved U. "Men vi skal sikkerhedskopiere intuition med data for at bestemme den bedste strategi for vores halvtørre byer."

Gomez-Navarro og teamet målte temperaturen og fugtigheden i fem parker og i deres tilstødende boligområder fra juni til august i 2016. De analyserede også, hvordan det omgivende landskab påvirkede lufttemperaturen. Overraskende, de fandt ud af, at græsplæner reducerede dag- og nattemperaturer endnu mere end træer gjorde. Mens træer giver skygge, græsplæner og græsplæne fungerer som en sumpkøler - vand bevæger sig gennem planten, fordamper fra små huller i bladene og køler luften.

Termisk billede, der viser variationen i overfladetemperaturen på et Sugar House -parkområde. Kredit:Carolina Gomez-Navarro

Meget af den varme, der samler sig i løbet af dagen, forsvinder om natten. Jo mere åbent land, den bedre varme kan slippe ud i atmosfæren. Et område med mange træer fungerer som et drivhus, fanger varme tæt på jorden. Undersøgelsen konkluderede, at en blanding af spredte træer og græs er den mest effektive måde at afkøle temperaturerne i Salt Lake Valley.

"At forstå, hvordan bunddække påvirker temperaturen, er afgørende for byplanlæggere at afveje fordele og omkostninger ved landskabsdesign, "sagde Gomez-Navarro." Dette land plejede at være en buskedal og bar jord. Enhver vegetation, vi tilføjer, skal bruge masser af kunstvanding og ændre landskabet på mange måder. "

Avisen blev offentliggjort den 13. oktober, 2020 i journalen Landbrugs- og skovmeteorologi .

Er græsset altid grønnere?

Gomez-Navarro fokuserede på fem parker og de tilstødende kvarterer i hele Salt Lake Valley:Hunter (nordvest), Lone Peak (sydøst), Midvale City (syd central), Southridge (nordvest) og Sugar House (nordøst). Hvert sted havde 12 sensorer, der målte temperatur og luftfugtighed:seks i parken og seks i boligområderne. Gomez-Navarro analyserede bunddække i en 10-meters diameter omkring hver sensor ved hjælp af satellitbilleder til at estimere procentdelen af ​​tagene, fortov, træer eller græsgræs. Hun fandt ud af, at jo mere græsgræs i et givet område, jo lavere temperatur.

Placeringer af parken og boligområder inkluderet i undersøgelsen. Kredit:Navarro et al (2021) Agricultural and Forest Meteorology

Hun analyserede baldakinbetræk ved at tage fotos af himlen over hver sensor med et fiskeøjeobjektiv. Hun brugte software til at beregne det område, som træer blokerede himlen. Hun fandt ud af, at jo mere åbent landskabet var, jo varmere dagtemperatur. Jo mere baldakinbetræk, jo mere skygge reducerede temperaturen.

Forfatterne forventede, at der ville være temperatur- og fugtighedsforskelle mellem parkerne og kvartererne. De blev overraskede, imidlertid, at græsgræs havde næsten samme indvirkning på lufttemperaturen som træer. Det virker kontraintuitivt på grund af forskellen mellem lufttemperatur og opfattet temperatur. Opfattet temperatur er, hvordan mennesker føler miljøet. Vind, lufttemperatur, fugt og solstråling spiller alle en rolle for, hvor behagelige vi er.

"Vi målte ikke menneskelig komfort i denne undersøgelse, men vi ved, at mængden af ​​solstråling på vores hud har stor indflydelse på den opfattede temperatur, "sagde Gomez-Navarro." Selvom lufttemperaturen er den samme, vi føler os meget køligere under skyggen af ​​et træ, fordi det blokerer for en del af strålingen. "

Smart byplanlægning

Næste, Gomez-Navarro vil undersøge, hvordan forskellige landskaber direkte påvirker, hvordan mennesker føler sig godt tilpas i deres miljø, og hvordan plantedækslet påvirker tab af jordvand.

"Det bliver ved med at blive varmere, og parker kan være et tilflugtssted for varmen. Men præcis hvor mange grader kan de afkøle luften? Og hvad skal vi plante for at maksimere denne afkøling?" sagde medforfatter Diane Pataki, professor i biologi ved U. "Det bliver lettere og billigere at måle temperatur overalt i parker og kvarterer, og vi får brug for disse oplysninger for at træffe gode beslutninger om fremtidens parkdesign. "


Varme artikler