《园林》学刊·专题导读（2023.12）丨上海城郊绿地冷岛效应与影响因素研究

上海城郊绿地冷岛效应与影响因素研究

Study on Cold Island Effect of Urban Green Space and Their Influence Factors

刘颂*    邹清华    张浪

刘颂

同济大学建筑与城市规划学院教授、博士生导师，研究方向为城乡绿地系统规划，数字景观技术应用

邹清华

同济大学建筑与城市规划学院在读硕士研究生，研究方向为风景园林工程技术、气候适应性规划设计

张浪

教授级高工（二级）、博士生导师，上海领军人才、享受国务院特殊津贴专家，上海市园林科学规划研究院院长，兼任城市困难立地园林绿化国家创新联盟理事长、上海城市困难立地绿化工程技术研究中心主任、城市困难立地生态园林国家林草局重点实验室主任，本刊主编，研究方向为生态园林规划设计与技术研究

• 全文刊登于《园林》2023-12期 P14-21.

• 全文引文格式：刘颂, 邹清华, 张浪. 上海城郊绿地冷岛效应与影响因素研究[J]. 园林, 2023, 40(12): 14-21.

• 摘要：城市绿地具有降温作用，可形成低温区域从而降低环境温度，是缓解城市热岛的有效途径。选取上海市城郊外环和近郊环之间的“双环”区域的30个绿地斑块为研究对象，通过地表温度反演，对城郊绿地的冷岛效应从降温幅度和降温距离两个方面进行评价，并从城郊绿地空间格局特征和外部环境特征两个方面分析了冷岛效应的影响因素。结果表明绿地的选址、布局形态和规模、蓝绿空间耦合、城市开发强度、与夏季主导风向的关系是影响城郊绿地冷岛效应的主要因素。提升上海城郊绿地的冷岛效应应权衡降温距离或降温幅度的需求，进而控制适宜的绿地空间特征，加强蓝绿空间的组合配置，使绿地主轴方向尽量平行于夏季主导风向。

• 关键词：冷岛效应；城郊绿地；影响因素；格局优化；上海市

《上海市生态空间专项规划（2018-2035）》^[1]提出构建“双环、九廊、十区”层次多样、功能复合的生态网络。本研究以位于上海市“双环”区域的30块城郊绿地为研究对象（图1，图2），通过建立绿地冷岛效应的评价方法和影响因素指标体系，分析评估夏季上海城郊绿地冷岛效应及其影响因素，为科学布局城郊绿地、提升其生态效益提供依据。

图1（左）研究区域范围示意图（改绘自《上海生态空间专项规划（2018-2035）》）

图2（右）30块绿地样本的空间分布

   1 研究方法   

本研究选取降温幅度、降温距离两个指标，综合评估城郊绿地冷岛效应。绿地冷岛效应的关键影响因素主要包含两方面：绿地本体空间特征和区域环境因素。如土地利用，绿地面积(Area)、周长面积比、绿地类型的斑块密度、形态、聚合度指数（AI）等，结合城郊特征，将区域环境因素细分为以区域主导风向为主的自然环境影响因素和城市建设等人为活动影响指标。

   2 结果与分析   

2.1 城郊绿地冷岛效应评价

2.1.1 城郊绿地降温幅度

2020年上海城郊样本绿地平均降温幅度为1.69℃，降温幅度范围为0.05～4.25℃。城郊绿地的降温幅度整体相对较低，降温幅度高的区域与研究区内冷岛集中区具有较高一致性。紧邻外环绿带，靠近中心城区的城郊绿地降温幅度较高，均超过样本绿地的平均降温幅度，可见位于或邻近热岛区域和位于夏季主导风向上的绿地降温幅度较强。

2.1.2 城郊绿地降温距离

2020年上海城郊样本绿地平均降温距离为202.5m，降温距离的范围为120～420m。降温距离较高的城郊绿地分布较离散，均位于外环绿带外超过600m的区域。临近外环绿带的城郊绿地降温距离多在150～240m左右。

2.2 城郊绿地冷岛效应的影响因素分析

2.2.1 绿地自身特征对冷岛效应的影响

（1）绿地面积。大型绿地降温幅度更强，绿地自身降温能力随绿地面积增加而提升，因此，城郊环带建设大型绿地可更显著降低区域温度。绿地产生的冷岛可显著缓解绿地外较近范围内热岛，具有明显环境降低温度的作用，但大面积绿地辐射的环境面积更广，大型绿地周边的降温效益比小规模绿地消耗更为迅速，故大型绿地的降温效益难以传递到更远的区域。

（2）绿地形态。城郊绿地形态（周长面积比，PARA）与降温幅度显著负相关，绿地形状越复杂，降温幅度越低。整体上绿地形状复杂对降温距离存在正向影响，但降温距离与绿地周长面积比的关系较为复杂。

（3）绿地类型。城郊绿地中林地是明显的降温斑块，显现出较好的降温效果。当林地斑块布局分散、斑块破碎化程度越大时，增加与环境的热交换，使得凉爽的气候传递到周边空间，能够有效提升降温幅度。

水体的面积与斑块数量与绿地降温幅度正相关，促使绿地内外温度差上升，对降温幅度有促进作用。而林地斑块形态越复杂，降温距离越短，绿地能影响的最大降温范围越小。表明绿地内景观斑块的形态特征对降温距离和降温幅度的影响存在权衡。同时，当绿地内部景观破碎化程度越低，降温距离越大。

2.2.2 区域环境因素对冷岛效应的影响

（1）城市风场有助于传递绿地冷岛效应。绿地长轴方向与主导风向夹角越小可明显提高降温距离和降温幅度。表明当绿地的方向更接近主导风向时，城市风场对绿地产生的局部低温具有更强的传递能力，降温范围随着气流的扩散辐射到更远的区域。

（2）人类活动干扰低温扩散，建筑遮阴有助于提升降温距离。人口、经济活动的空间分布和活跃度会减小绿地的降温距离。降温幅度与建筑密度、高度和路网密度负相关,说明了人类活动对绿地的降温幅度有抑制作用。

   3 基于降温效益的城郊用地   

规划和绿地布局优化策略

本研究中，从绿地及其环境的影响作用来看，城郊绿地的降温幅度与降温距离存在一定的权衡关系，提高城郊绿地的冷岛效应需要根据降温需求，提出适宜对策。

蓝绿空间镶嵌的景观格局对热环境的影响具有叠加作用，注重蓝绿空间的耦合，充分利用原有的蓝色空间形成蓝绿空间镶嵌布局，增强整体冷岛效应影响效果，高效实现区域降温目标。

在选址建设城郊绿地时，绿地形态应有一定的主轴方向，并且该方向应平行于上海的夏季主导方向。空间布局以中心城区的东南、南部为重点区域。

   参考文献   

[1] 上海市人民政府. 上海市生态空间专项规划(2018-2035)[R]. 2018.

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编辑校对丨王丽娜              微信排版丨戴嘉旻              文章审核丨钱秀苇   戴嘉旻

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