Byens varmeøer påvirker træets baldakin temperaturer og sundhed, undersøgelse siger

Sunde urbane trækroner giver skygge og vandtranspiration, der kan dæmpe opvarmningseffekterne af byvarmeøer (UHI'er), og ny forskning, der for nylig blev offentliggjort i Videnskabelige rapporter om træbaldakstemperaturer i New York City ved et University of Alabama i Huntsville (UAH) doktorand tilbyder ny indsigt i byskovdrift.

Trang Thuy Vo fra Ho Chi Minh -byen, Vietnam, studerer byeffekter på klimatologi og hvordan man kan afbøde varmeøeffekten ved effektivt at optimere byskovbrug i megabyer til sin doktorgrad i Institut for Atmosfærisk og Jordvidenskab (ATS) ved UAH, en del af University of Alabama System. Hun rådgives af Dr. Leiqiu Hu, en assisterende professor i atmosfærisk videnskab, der var medforfatter af forskningsartiklen.

"Dette er hendes første publikation i hendes ATS Ph.D. -program, som har demonstreret den voksende kapacitet af den nye generation af rumbårne sensorer til at tackle komplekse bymiljøproblemer med høje rumlige og tidsmæssige opløsninger, "siger Dr. Hu." Undersøgelsen fremhæver rumligt forskellige og tidsmæssigt forskellige interaktioner mellem trækroner, atmosfæren og det omgivende bebyggede miljø på tværs af en by. "

Vos forskning brugte data fra ECOSTRESS-instrumentet monteret på den internationale rumstation (ISS). Det blev delvist understøttet af NASA's Health and Air Quality Applied Sciences -projekt om bykølinginfrastruktur i samarbejde med Florida State University og NASA's tværfaglige forskning i jordvidenskabsprogram om byens hydrometeorologiske cyklus i samarbejde med Cornell University, Texas A&M University og Arizona State University.

At fortolke, at data kan hjælpe med at identificere træernes sundhed i komplekse bymiljøer ved at bruge fjernregistrerede observationer, Vo siger, og det kan påvirke de anvendte arter og plantemønstre af træer i bylandskaber.

"Vores tilgang er først at reducere det arbejde, der kræves for manuelt at indsamle trædatas sundhed, "siger hun." Ved at undersøge, hvordan bytræer interagerer med tre miljøfaktorer - grønne mængder, afstand til vandområder og bygningshøjde - placering af træer og supplerende krav til deres vækstbetingelser, som vanding, kunne forbedres i bydesign. "

Hårde overflader som mursten, asfalt eller beton, typen af ​​bunddække og antallet og størrelsen af ​​nærliggende vandområder kaldet blå rum påvirker alle træets baldakintemperaturer og træers sundhed i bymikroklima, undersøgelsen fundet. Det påvirker igen træernes evne til at bekæmpe UHI-effekten, et velkendt fænomen, hvor der opstår en betydelig temperaturforskel mellem byområder og omkringliggende landdistrikter.

"Vi fandt ud af, at træets temperatur varierer betydeligt i New York Citys bydele. F.eks. trætemperaturerne i Staten Island – den grønneste bydel – er meget lavere og mere homogene sammenlignet med dem på Manhattan, som har den mest komplekse bygningsmorfologi, "Vo siger." Det indikerer en vekselvirkning mellem bymorfologi og bytræer. "

Resultaterne giver ny indsigt for byforvaltere i at reducere varmestress på træer for at forbedre deres overlevelsesrater, siger hendes rådgiver, Dr. Hu.

"Resultaterne er også vigtige for at understøtte vores fremtidige forskning i urban trækølekapacitet på tværs af byer, da baldakin temperatur er en vigtig variabel, der påvirker fordampning og transpirativ køling, "Siger Dr. Hu.

Undersøgelsen foreslår nogle praktiske tilgange til varmedæmpning i tæt bebyggede områder, som eftermontering af bygninger med grønne facader og grønne tage, og leverer nødvendig kunstvanding til de mere tørre forhold på varmeøerne.

"For indre byer med mangel på køling drager fordel af blå rum, det er bedre at samle træer sammen frem for at isolere dem som små pletter, og at forsyne dem med tilstrækkelig kunstvanding. Jo større greenspace dækning, jo lavere træets temperatur, "Siger Vo.

"Det er interessant, at overfladetemperaturen på bytræer varierer dagligt og rumligt på tværs af megabyen, der understreger indflydelsen af ​​byeffekter på denne vitale grønne komponent, "siger hun." Ved at forstå denne dynamiske adfærd, Jeg tror stærkt på, at sundheden for bytræer kan forbedres."

Et frit tilgængeligt datasæt fra ECOSTRESS, det ISS-baserede sensorinstrument, blev brugt i forskningen med et landoverfladetemperatur-billede (LST) med moderat rumlig opløsning på omkring 70 meter. Tolv LST-billeder med klar himmel blev valgt og nedskaleret for at konstruere en fuld daglig cyklus af bytræets temperatur. Vo brugte en statistisk tilgang til at udtrække træets temperatur og anvendte derefter denne algoritme til hele New York City.

Hun brugte en parallel programmeringsprocedure til billedbehandling og -beregning for at reducere behandlingstiden.

"Som resultat, vi kunne have et træ -temperaturkort for hele New York City på mindre end en time, "Vo siger." Jeg håber, at i fremtiden, vores nedskalerede ordning vil blive anvendt i meget større skala, for eksempel for det sammenhængende USA, så vi får et bedre billede af, hvor sunde træer er i hele USA, givet forskellige klimatiske regioner."