《BUILDING AND ENVIRONMENT》：Urban heat mitigation assessment based on surface unsealing potential and microclimate modelling
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全球气候变化导致中欧城市气温升高和热浪频发。加上持续的城市密集化，这加剧了城市热岛效应（UHI）。因此，城市居民日益暴露于热应激和相关健康风险。需要采取气候变化适应措施，如解封不透水表面，以减少城市肌理中的热负荷。据研究人员所知，基于对适合解封的潜在区域的评估
全球气候变化导致中欧城市气温升高和热浪频发。加上持续的城市密集化，这加剧了城市热岛效应（UHI）。因此，城市居民日益暴露于热应激和相关健康风险。需要采取气候变化适应措施，如解封不透水表面，以减少城市肌理中的热负荷。据研究人员所知，基于对适合解封的潜在区域的评估，在社区尺度上解封措施的降温性能尚未被分析。为填补这一研究空白，研究人员开发了一种混合方法，包括（a）一个评分框架以识别具有解封潜力的区域，以及（b）一个传感器验证的微气候模型（ENVI-met）以模拟降温效果。对德国科隆两个16公顷的城市研究区域进行了分析，这两个区域都受到UHI效应的显著影响。在每个研究区域模拟了低、中、高解封潜力的三种模型情景，以研究相对于现状的热缓解性能。研究人员发现，在模拟的3天热事件期间，行人高度温度的平均降温效果达到-1.28 K，具有统计学显著性。平均生理等效温度（PET）降低了-4.91 K。研究结果突出了解封在城市肌理中的有效性，并证明了这种组合评估方法的相关性。通过将空间可行性与定量降温模拟相结合，该方法克服了依赖单一方法的研究的局限性，从而能够更有针对性地应对城市热问题，并支持城市规划中的战略决策。
全球气候变化导致中欧城市气温升高和热浪频发，结合持续的城市密集化，加剧了城市热岛效应（UHI），使居民暴露于热应激和健康风险。解封不透水表面作为基于自然的解决方案（NbS）具有缓解热负荷的潜力，但此前缺乏基于解封潜力评估的社区尺度降温性能研究。为填补这一空白，研究人员开发了混合方法，包括评分框架和微气候模型，在德国科隆的两个16公顷城市区域（Muelheim和Neustadt-Sued）进行模拟，设定低、中、高解封潜力情景，模拟3天极端热事件下的降温效果。结论表明，解封措施平均可降低行人高度温度最高-1.28 K，生理等效温度（PET）最高-4.91 K，证明了解封的有效性。该方法结合空间可行性与定量模拟，克服了单一方法局限，为城市规划提供针对性策略。论文发表在《BUILDING AND ENVIRONMENT》。
关键技术方法包括：1. 基于文献综述的评分框架，通过三个标准（土地利用类型、NbS实施潜力、表面移除类型）评估公共城市类型的解封潜力，并应用于GIS分析；2. 微气候模型ENVI-met，参数化基于现场测量和遥感数据，模拟三种解封情景并与现状比较；3. 模型验证使用公民科学网络中的NETATMO传感器（Neustadt-Sued使用31个传感器，Muelheim使用25个传感器），通过Nash-Sutcliffe效率系数（NSE）评估准确性（均值分别为0.94和0.90）。样本队列来源为科隆市的两个16公顷城区，均受UHI显著影响。
研究结果如下：
**3.1 潜在解封区域**
通过评分框架评估，道路和自行车道因交通负荷解封潜力低，人行道因可结合线性绿化潜力中等，停车场因位于住宅区且可部分解封潜力高。Muelheim因更多停车场和广场，高潜力比例略高于Neustadt-Sued。
**3.2 解封情景的热缓解潜力**
通过ENVI-met模拟，三个情景均显示显著降温效果，且与解封面积正相关。低潜力情景降温最强：Muelheim平均温度降低-0.46 K，PET降低-1.07 K；Neustadt-Sued平均温度降低-0.35 K，PET降低-0.87 K。空间上，冷却效果在广场和交叉口最强，在已有植被区域减弱；PET降温效果优于温度，但部分地点因湿度增加出现PET升高。Muelheim降温效果略强于Neustadt-Sued，因解封面积更大和通风条件更好。
讨论部分总结：评分框架主要基于生态效益，未考虑经济法律约束，且权重均等需敏感性分析。模拟强调了草格铺装（GGP）作为部分解封措施的有效性，但降温效果受局部条件（如通风、太阳辐射）影响，存在时空变异性，与先前研究一致（最大降温约-1.1 K）。干旱期可能限制实际效果。研究仅考虑公共空间，未来可扩展至私人空间（如学校操场和私人花园）。方法可转移至类似城市，但需注意气候差异。
研究结论部分翻译：人们普遍认为，除非实施有效缓解策略，否则气候变化将加剧现有城市灾害。在应对这些风险时，适应措施对建立气候韧性越来越关键。本研究探索了解封作为NbS缓解极端热事件的潜力，强调了其在城市环境中的有效性。研究引入了一种新颖方法，通过评分框架和微气候建模评估密集建成区的解封潜力，解决了城市热缓解问题。基于文献综述的评分框架用于识别停车场、人行道、自行车道和道路的解封潜力。将该组合方法应用于两个案例研究区域，证明了其在类似城市环境中的适用性，并提供结构化比较评估方法。超越理论分析的实践视角可直接为城市规划设计提供行动建议，以确保全球变暖下健康的未来条件。通过应用评分框架，决策者可区分不同解封潜力级别，从而确定优先实施NbS（如GGP）的区域，作为针对性规划策略，并可证明特定区域的热缓解有效性。不同城市类型空间分布引起的功能差异可整合到不同社区的城市规划中，解封潜力区可逐步解封以达到预期热减少。精确战略规划还需考虑额外协同效益。实施此类适应措施的核心是让城市居民参与，提高其意愿并赋予能力，使其在生活环境中参与和实施NbS。未来研究需开发基于主体的微气候建模情景，结合居民实施NbS的真实意愿。组合方法在制定城市热缓解战略措施方面潜力巨大，但城市环境复杂性需不断完善评估工具。当前评分系统基于定性阈值和统一权重，未来工作应包含敏感性分析和特定情境权重，以进一步完善方法，适应多样化和复杂城市环境。
