Di bandar-bandar di seluruh dunia, pokok adalah sering ditanam untuk membantu mengawal suhu dan mengurangkan kesan "pulau haba bandar". Tetapi sementara pokok-pokok telah dipanggil "penghawa dingin alam", Dalam praktiknya, saintis sering mengalami kesukaran untuk menunjukkan sifat penyejukan mereka.

Cara yang paling jelas untuk mengukur kesan penyejukan pokok adalah untuk membandingkan suhu udara di taman dengan jalan-jalan yang berdekatan. Tetapi kaedah ini sering timbul keputusan yang mengecewakan: walaupun di taman berdaun, besar, suhu udara siang hari biasanya kurang daripada 1 ° C lebih sejuk daripada di jalan-jalan yang kaku, dan pada waktu malam suhu di taman sebenarnya lebih tinggi.

Untuk menerangkan percanggahan ini, kita perlu berfikir dengan lebih jelas mengenai fizik aliran panas di bandar-bandar kita, dan skala pengukuran yang kita ambil.

Hari Shady

Secara teorinya, pokok boleh membantu menyediakan penyejukan dalam dua cara: dengan memberikan naungan, dan melalui proses yang dikenali sebagai evapotranspirasi. Secara tempatan, pokok memberikan sebahagian besar kesan penyejukan mereka dengan teduhan. Seberapa panas yang kita rasa sebenarnya kurang bergantung pada suhu udara tempatan, dan lebih banyak mengenai radiasi elektromagnetik yang kita pancarkan, dan menyerap dari persekitaran kita. Kanopi pokok bertindak seperti payung, menghalangnya sehingga% 90 dari sinaran matahari, dan meningkatkan jumlah haba yang kita kalahkan ke persekitaran kita dengan menyejukkan tanah di bawah kita.

Shade menyejukkan tanah. Roland Ennos, Pengarang disediakan

Secara keseluruhan, naungan yang disediakan oleh pokok boleh mengurangkan suhu yang setara dengan fisiologi kita (iaitu, betapa hangatnya kita merasakan persekitaran kita) antara tujuh dan 15 ° C, bergantung pada latitud kami. Oleh itu, tidak hairanlah, pada musim panas, orang ramai menderita kelegaan yang lazat di bawah naungan yang disediakan oleh taman-taman London, pinggir Paris, dan plaza Mediterranean.

Pokok juga boleh menyejukkan bangunan - terutamanya apabila ditanam di timur atau barat - kerana naungan mereka menghalang radiasi matahari daripada menembusi tingkap, atau memanaskan dinding luar. Percubaan penyiasatan dan kajian model di Amerika Syarikat telah menunjukkan bahawa naungan dari pokok dapat mengurangkan kos penyaman udara rumah berkembar sebanyak 20% hingga 30%.

Tetapi penyaman udara lebih biasa di sesetengah tempat daripada yang lain: sebagai contoh, semasa tiga daripada empat Isi rumah tangga Australia mempunyai penghawa dingin, mereka kurang biasa di Eropah Utara, meninggalkan penduduk di sana lebih terdedah kepada bahaya panas bandar. Semasa gelombang panas Eropah 2003, ada 70,000 lebih banyak kematian yang direkodkan, berbanding tempoh sejuk yang sama. Kami amat memerlukan lebih banyak penyelidikan untuk mengetahui berapa banyak naungan dari pokok-pokok yang dapat menyejukkan blok rumah dan blok apartmen, di mana orang ramai kurang hidup.

Menewaskan Haba

Pokok juga boleh digunakan untuk menangani masalah yang lebih besar: pulau panas bandar. Semasa tempoh tenang, cuaca cerah, suhu udara bandar boleh dibangkitkan di atas kawasan luar bandar sekitar sehingga 7 ° C, terutamanya pada waktu malam. Di bandar-bandar, permukaan batu bata dan asfalt yang keras dan gelap menyerap hampir semua sinaran gelombang pendek yang masuk dari matahari, memanaskan ke antara 40 ° C dan 60 ° C, dan menyimpan tenaga yang kemudian dilepaskan ke udara semasa malam, apabila ia dapat terperangkap di dalam canyon jalan sempit.

Evapotranspirasi dalam tindakan. Roland Ennos, Pengarang disediakan

Pokok bandar boleh mengatasi proses ini dengan memintas radiasi sebelum mencapai tanah, dan menggunakan tenaga untuk evapotranspirasi. Evapotranspirasi berlaku apabila sinaran matahari memukul kanopi pokok, menyebabkan air menjadi menguap dari daun. Ini menyejukkan mereka - seperti berpeluh menyejukkan kulit kita - dengan itu mengurangkan jumlah tenaga yang tersisa untuk memanaskan udara.

Kesan evapotranspirasi boleh diukur dalam dua cara. Pertama, anda boleh mengukur suhu kanopi pokok, iaitu biasanya lebih sejuk daripada permukaan yang dibina - hanya 2 ° C hingga suhu 3 ° C di atas suhu udara. Malangnya, kita tidak boleh mendakwa bahawa perbezaan suhu ini adalah bukti kapasiti penyejukan; Daun akan menjadi lebih sejuk daripada permukaan yang dibina walaupun mereka tidak kehilangan air, kerana ia disejukkan dengan lebih berkesan oleh perolakan.

Kaedah yang lebih baik adalah untuk mengira kesan pendinginan pokok secara langsung, dengan mengukur berapa banyak air yang hilang. Anda boleh melakukan ini dengan mengukur aliran sap ke atas batangnya, atau kehilangan air dari daun tunggal. Kaedah ini menunjukkan bahawa kanopi pokok boleh mengalihkan lebih daripada 60% radiasi masuk ke evapotranspirasi. Malah pokok kelapa sawit kecil (4m tinggi) - spesies yang biasa ditanam di Eropah Utara - boleh memberi sekitar 6kW penyejukan: bersamaan dengan dua unit penghawa dingin kecil.

Tetapi ada penangkapan: pokok hanya memberi kesan penyejukan ini apabila mereka tumbuh dengan baik. Dengan mengukur kehilangan air dari daun individu, kami menunjukkan yang lebih sparker, plum yang semakin meningkat dan pokok epal ketam hanya menyediakan satu perempat daripada kesan penyejukan pear Callery. Lebih-lebih lagi, keberkesanan pokok boleh dikurangkan jika keadaan semakin lemah. Kami mendapati bahawa transpiration of pear Callery dapat dikurangkan dengan faktor lima, jika akarnya tumbuh melalui tanah yang dipadatkan atau kurang berudara. Lebih banyak kajian diperlukan terhadap prestasi relatif pokok besar dan kecil, sama ada mereka ditanam di jalan-jalan atau di taman-taman.

Satu kesukaran akhir dalam mengusahakan kuasa penyejukan pokok adalah untuk menentukan berapa banyak evapotranspirasi pokok yang diberikan sebenarnya akan mengurangkan suhu udara. Seperti biasa dalam sains, pendekatan pemodelan diperlukan, dengan ahli fizik, jurutera dan ahli biologi bekerjasama. Kita perlu meletakkan pokok yang realistik ke dalam model iklim serantau yang terperinci, yang boleh meniru gerakan harian udara dan tenaga kompleks melalui bandar. Hanya dengan itu kita boleh menentukan faedah serantau hutan bandar, dan bagaimana cara menggunakan pokok untuk menjadikan bandar-bandar kita menjadi tempat yang lebih sejuk dan menyenangkan.

Tentang Pengarang

Roland Ennos, Profesor Biomekanik, Universiti Hull. Dia berminat dengan cara organisma berinteraksi dengan dunia fizikal, terutamanya dalam kejuruteraan struktur mereka. Beliau telah menyiasat reka bentuk mekanikal sayap serangga dan sistem akar tumbuhan dan pertahanan mekanikal rumput, tetapi baru-baru ini telah menjadi sangat terpesona dengan kayu.

Artikel ini pada asalnya diterbitkan pada Perbualan. Membaca artikel asal.

Buku-buku yang berkaitan

at InnerSelf Market dan Amazon