До сих пор данные об охлаждающем эффекте деревьев были доступны только на уровне районов. Новое исследование Цзя Ван, Вэйци Чжоу и Юйго Цянь из Китайской академии наук и городского эколога Стюарда Пикетта из Института исследований экосистем Кэри предлагает инструмент для их масштабирования.

"Деревья приносят городам большую пользу, и одно из их преимуществ — это охлаждение, — говорит Пикетт. — Деревья перекачивают много воды из земли в воздух, и когда жидкость испаряется с поверхности листьев, она поглощает огромное количество тепла. Это просто физика испарения. Тень, которую дают деревья, также помогает охлаждаться".

На сегодняшний день большинство исследований, измеряющих охлаждающий эффект городских деревьев, сосредоточены на локальном уровне, например, на конкретной улице или районе. Например, когда деревьев становится больше на 1%, температура в округе может снизиться на 0,04–0,57 градуса.

Неясно, можно ли экстраполировать эти результаты на весь город. Поэтому исследователи решили определить, как охлаждающая эффективность деревьев изменяется на более крупных территориях.

Команда проанализировала спутниковые снимки и данные о температуре из четырех городов с очень разным климатом: Пекин и Шэньчжэнь в Китае, Балтимор и Сакраменто в США. Балтимор и Пекин находятся в умеренном климате, Шэньчжэнь — в субтропическом, а Сакраменто в средиземноморской климатической зоне.

Сначала ученые разделили каждый город на участки размером примерно с квартал. В каждом из них измерили температуру поверхности земли и то, какая площадь покрыта деревьями. Затем исследователи стали проводить тот же анализ на все больших участках: от района до всего города и пригородов. Наконец, команда рассчитала, как математическая связь между зеленью и температурой изменилась в разных масштабах.

В целом, результаты показали, что эффективность охлаждения растет вместе с масштабом озеленения, однако не равномерно. Например, в Пекине увеличение количества деревьев на 1% на уровне квартала снижает температуру примерно на 0,06 градуса, тогда как 1% на уровне города может снизить температуру на 0,18 градуса.

Дополнительный выигрыш в более крупных масштабах, по-видимому, возникает из-за возможности включать большие группы деревьев, которые имеют большую охлаждающую способность.

Описание взаимосвязей между площадью, древесным покровом и охлаждающими эффектами позволяет прогнозировать озеленение всего города. Однако Пикетт предупреждает, что городским планировщикам, возможно, все же придется работать в меньших масштабах, чтобы гарантировать, что деревья — и их потенциальные выгоды — распределены равномерно.

Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Science.