即使你在室内，树木也能让你感​​到舒适

即使一棵城市树也能带来改变。

树木开花时美丽动人，炎热时为人们遮荫。它们是环境的象征，因此人们用“树木拥护者”来形容环保主义者。它们甚至激发了人们创作（通常是华丽的）诗歌。

现在，科学家们发现，城市里的树木——哪怕只有一棵树——也能通过减弱强风的寒意，帮助住宅和办公楼节省能源。树木让行人在街上漫步时感觉更舒适，还能通过降低风压帮助降低建筑供暖成本。即使是没有叶子的树也能帮助减缓风速。

科学家早就知道，天气炎热时树木可以为建筑物降温，但很少有人关注它们在天气寒冷时保持建筑物温暖，从而节省能源的作用。

这些都是应对气候变化影响的重要贡献。这些知识可能有助于城市规划者设计建筑物、街道和城市街区，以提高人们的舒适度并防止能源损失。它还可以通过帮助气象学家预测风暴对建筑物和行人的影响来改善天气预报。这项新研究详细介绍了这一发现，发表在《水资源进展》杂志上。

“风压占建筑物能耗的三分之一，”不列颠哥伦比亚大学 (UBC) 土木工程博士后研究员 Marco Giometto 表示。“我们很惊讶地发现风速下降如此之快。”研究人员还发现，“树木充当过滤器，保护我们免受高风速、湍流和颗粒物（如野火产生的烟雾和其他污染物）的影响，”他补充道。

科学家们利用遥感激光技术设计了一个非常详细的温哥华街区计算机模型，模型中包括每一棵树、植物和建筑物。然后，他们使用计算机模拟来找出不同的场景（没有树、长满叶子的树和光秃秃的树）如何影响街道和住宅的气流和热量模式。他们将模拟场景与该大学在同一温哥华街区运营的一座近 100 英尺高的研究塔十年来的风速测量数据进行了比较。

据该研究的共同作者、不列颠哥伦比亚大学地理学教授安德烈亚斯·克里斯滕 (Andreas Christen) 称，该模型被认为是第一个如此详细地模拟真实城市街区的模型。

研究人员发现，砍掉所有树木会使风速增加两倍，“这对走在街上的人来说会造成明显的影响，”吉奥梅托说。他补充说，每小时十英里的风速“令人愉快”，而试图在两倍于风速的风中行走“则更具挑战性”。此外，科学家发现，砍掉建筑物周围的所有树木会使建筑物的能耗在冬季增加 10%，在夏季增加 15%。

虽然研究人员发现树木在夏季可以减少能源消耗，但他们并没有专门研究树木在减少城市热岛效应方面的作用，这种现象使城市比附近的农村地区更热。许多研究已经集中在“树木的热力学效应及其对热岛的影响”，Giometto 说，并指出“它们确实有影响，有助于减少热岛。”

即使是光秃秃的树木也能减缓风速，尽管效果不大。“我们估计，冬天无叶的落叶树对风的阻力大约是夏天的三分之一，”现为斯坦福大学博士后学者的吉奥梅托说。“如果考虑到树干和树枝在冬天仍然存在，但树叶已经掉光了，那么这个结果就很现实了。”

尽管如此，裸露的树木“可以减少建筑物全年承受的压力负荷”，指导这项研究的不列颠哥伦比亚大学土木工程教授马克·帕朗格 (Marc Parlange) 表示。“对城市来说，重要的不仅仅是常青树。”

乔梅托说，当空气粒子接近树木时，根据树木本身的叶子密度，由于每片叶子和树枝对其施加的力量，空气粒子的速度会显著减慢。“最终结果是树木背风面（避风面）的局部风速显著降低，”他说。

“在北美郊区，一棵树与典型的建筑物尺寸相比就相对较大，因此可以有效地为建筑物提供遮蔽，”他补充道。“由于这种遮蔽作用，建筑物所经受的压力梯度可能会比建筑物孤立时所经受的压力梯度降低。”因此，供暖和制冷成本将下降，因为这些相同的力量会通过小间隙和开口将空气推入建筑物——冬天是冷空气，夏天是热空气。

乔梅托指出，目前还没有科学数据可以确定树木的最佳空间布局，以最大限度地提高舒适度或最大限度地降低能耗。然而，这项研究代表了“朝着旨在回答这一问题的未来研究迈出的第一步，也是必要的一步，”他说。他补充说，这类研究必须“关注树木对城市水文、城市辐射预算的影响，以及树木对大气湍流、热量、湿度和污染物扩散的影响”。

虽然这不是他们研究的一部分，但乔梅托表示，树木背风面的较低风速也有利于农村地区，因为房屋和其他建筑物通常与外界隔绝，在没有树木的情况下会经受很大的风速。

“在这项研究之前，农民们就已经知道树木在降低风速方面具有有益作用，”他说。“现在我们有了量化这一效果的工具，可以帮助设计未来的防风林，最大限度地发挥其作用。”

玛琳·西蒙斯为 Nexus Media 撰稿，这是一家涵盖气候、能源、政策、艺术和文化的联合通讯社。