Hur kan träd verkligen kyla våra städer ner?

Hur kan träd verkligen kyla våra städer ner?

I städer runt om i världen är träd ofta planterade för att hjälpa till att kontrollera temperaturerna och mildra effekterna av "urban heat island”. Men medan träd har kallats "naturens luftkonditioneringsapparater"I praktiken har forskare ofta svårigheter att visa sina kylegenskaper.

Det mest uppenbara sättet att mäta trädens kylande effekt är att jämföra lufttemperaturen i parker med den i närliggande gator. Men denna metod kommer ofta upp nedslående resultat: Även i stora, lummiga parker är dagtidens lufttemperatur vanligtvis mindre än 1 ° C-kylare än i de täppta gatorna, och på natten kan temperaturen i parker faktiskt vara högre.

För att förklara denna motsättning måste vi tänka tydligare om värmeflödet i våra städer och omfattningen av de mätningar vi tar.

Skumma dagar

Teoretiskt kan träd hjälpa till att ge kylning på två sätt: genom att ge skugga och genom en process som kallas evapotranspiration. Lokalt ger träden det mesta av sin kylaffekt genom skuggning. Hur varmt vi känner faktiskt beror mindre på lokal lufttemperatur, och mer på hur mycket elektromagnetisk strålning vi släpper ut och absorberar från vår omgivning. Ett träds baldakin verkar som en parasoll som blockerar ut upp till 90% av solens strålning och ökar mängden värme som vi förlorar i vår omgivning genom att kyla marken under oss.

Hur kan träd verkligen kyla våra städer ner? Skugga kyler marken. Roland Ennos, författaren förutsatt

Alldeles upp kan skuggan från träd minska vår fysiologiskt likvärdiga temperatur (det är hur varmt vi känner vår omgivning) med mellan sju och 15 ° C, beroende på vår latitud. Så det är ingen överraskning att folk på sommarhöjden trängs till den sköna svaladen i skuggan som erbjuds av Londons parker, parisiska boulevarder och Medelhavet plazas.

Träd kan också svalna byggnader - speciellt när de planteras i öst eller väst - eftersom deras nyans hindrar solstrålning från att tränga in i fönster eller värma upp yttre väggar. Experimentell undersökningar och modelleringsstudier i USA har visat att skuggan från träd kan minska luftkonditioneringskostnaderna för hus med 20% till 30%.

Men luftkonditionering är vanligare på vissa ställen än hos andra: till exempel, medan tre av fyra De australiensiska hushållen har en luftkonditionering, de är mycket mindre vanliga i Nordeuropa, vilket gör att befolkningen är mer utsatt för stadsskador. Under 2003 European heatwave fanns det 70,000 fler dödsfall registreras, jämfört med ekvivalenta kalla perioder. Vi behöver omedelbart mer forskning för att ta reda på hur mycket skugga från träd som kan svalna radhus och flerbostadshus, där så många mindre välbärgade människor bor.

Slår på värmen

Träd kan också användas för att ta itu med ett större problem: den urbana värmen ön. Under perioder av lugn, soligt väder, lufttemperaturen i städerna kan höjas över den omgivande landsbygden med upp till 7 ° C, särskilt på natten. I städer absorberar de hårda, mörka asfalt- och tegelytorna nästan all inkommande kortvågsstrålning från solen, uppvärmning till mellan 40 ° C och 60 ° C, och lagrar energi som sedan släpps ut i luften under nattens stillhet, när den kan fångas i de smala gatan.

Hur kan träd verkligen kyla våra städer ner? Evapotranspiration i handling. Roland Ennos, författaren förutsatt

Urbana träd kan motverka denna process genom att avlyssna strålningen innan den når marken och använder energin för evapotranspiration. Evapotranspiration uppstår när solens strålar träffar trädens baldakin, vilket gör att vatten förångas från bladen. Detta kyler ner dem - precis som svettning kyler vår hud - vilket minskar mängden energi kvar för att värma luften.

Effekterna av evapotranspiration kan kvantifieras på två sätt. Först kan du mäta temperaturen på trädkupén, vilket är vanligtvis mycket svalare än byggda ytor - endast 2 ° C till 3 ° C över lufttemperaturen. Tyvärr kan vi inte riktigt hävda att denna temperaturskillnad är bevis på kylkapacitet. blad skulle vara svalare än byggda ytor även om de inte förlorade vatten, eftersom de avkyles mer effektivt av konvektion.

En bättre metod är att beräkna direkt effekten av ett träd, genom att mäta hur mycket vatten det förlorar. Du kan göra detta genom att mäta sapflödet upp i stammen eller vattenförlusten från enkla löv. Dessa metoder visar att trädkapslar kan avleda över 60% av inkommande strålning till evapotranspiration. Även ett litet (4m högt) Callery-päronträd - en vanlig plantad art i norra Europa - kan ge sig runt 6kW för kylning: motsvarande två små luftkonditioneringsenheter.

Men det finns en fångst: Träd ger bara denna kylningseffekt när de växer bra. Genom att mäta vattenförlust från enskilda blad, vi visade de sparsamare, långsammare växande plommon- och krabbe äppelträd gav endast en fjärdedel av callery-pärlarnas kylningseffekt. Dessutom kan trädets effektivitet minskas kraftigt om tillväxtförhållandena är dåliga. Vi fann att transpirationen av Callery päron kunde minskas med en faktor fem, om rötterna växte genom komprimerad eller dåligt luftig jord. Mycket mer forskning behövs om den relativa prestationen hos stora och små träd, oavsett om de planteras på gator eller i parker.

En sista svårighet att träna träden är att bestämma hur mycket ett givet träds evapotranspiration faktiskt kommer att minska lufttemperaturen. Som så ofta i vetenskap behövs ett modelleringsförfarande, med fysiker, ingenjörer och biologer som arbetar tillsammans. Vi behöver sätta realistiska träd i detaljerade regionala klimatmodeller som kan efterlikna de komplexa dagliga rörelserna av luft och energi genom staden. Först då kan vi bestämma de regionala fördelarna med stadsskogen och träna hur man använder träd för att göra våra städer kallare och trevligare ställen att bo i.

Om författaren

ennos rolandRoland Ennos, professor i biomekanik, University of Hull. Han är intresserad av hur organismer samverkar med den fysiska världen, särskilt i deras strukturteknik. Han har undersökt den mekaniska utformningen av insektsvingar och växtrotsystem och det mekaniska försvaret av gräs, men har nyligen blivit särskilt fascinerat av trä.

Den här artikeln publicerades ursprungligen den Avlyssningen. Läs ursprungliga artikeln.

relaterade böcker

{amazonWS: searchindex = Böcker; nyckelord = klimatlösningar; maxresultat = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

följ InnerSelf på

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Få det senaste via e-post

{Emailcloak = off}