新研究為緩解城市熱島效應提供方案

城市高樓林立、道路縱橫，構成了一個(gè)巨大的熱源，這導致城市區域比周邊鄉村溫度更高。如何緩解這種城市熱島效應?

7日，記者從東南大學(xué)獲悉，該校建筑學(xué)院曹世杰教授研究團隊與加拿大康考迪亞大學(xué)團隊、英國薩里大學(xué)團隊合作研究發(fā)現，通過(guò)鄰近城市的農村土地可以緩解城市熱島效應。相關(guān)成果近日刊登在國際學(xué)術(shù)刊物《自然·城市》上，并被選為封面論文。

“此前，也有研究嘗試通過(guò)調控城市內綠色、藍色或灰色基礎設施來(lái)緩解熱島效應。但城市空間局促有限，效果并不顯著(zhù)。”論文第一作者、東南大學(xué)博士生楊淼告訴記者，此次研究提出，利用鄰近城市的農村土地作為潛在的冷卻源、通過(guò)熱量吸收和循環(huán)過(guò)程可以緩解城市熱島效應。

“此次研究中的農村土地，指的是非城市區域的林地、耕地、水體、草地、不透氣地面等土地類(lèi)型。”楊淼解釋說(shuō)。為解析農村土地對城市熱島的緩解作用，團隊收集了中國2000年至2020年30個(gè)城市的溫度及土地覆蓋數據?？蒲腥藛T將城市按照發(fā)展強度指標劃分為5個(gè)梯度，將農村區域按照與城市邊界的距離劃分為4個(gè)梯度，構建起城市與農村地區的層級結構。

團隊利用多種機器學(xué)習回歸模型提取并量化農村土地對城市熱島的影響程度和作用范圍，通過(guò)可解釋性機器學(xué)習模型識別出農村土地緩解城市熱島的關(guān)鍵作用因子，并揭示其對城市熱島的作用規律。

論文通訊作者曹世杰介紹，研究結果顯示，當農村土地從城市邊界向外延伸的距離約為城市當量直徑的一半時(shí)，其對城市熱島的緩解作用最為明顯，對城市中心熱島變化的緩解程度可達30%。

“我們建議，在農村土地規劃過(guò)程中，在盡可能避免土地破碎化的同時(shí)，提高土地類(lèi)型的復雜程度和分布均勻性。”楊淼介紹，這可以在農村地區實(shí)現對城市熱量的有效吸收，進(jìn)而降低城市中心的熱量積累。

曹世杰認為，此次研究為緩解城市高溫提供了新途徑，即通過(guò)優(yōu)化城鄉結合部的土地使用，在不占用城市有限土地資源的前提下，有效緩解城市熱島效應。同時(shí)，這也有助于推動(dòng)城鄉融合與區域協(xié)調發(fā)展，實(shí)現城市與自然的和諧共生。