全球气候变化对城市的影响日益加大，尤其是在高密度城市。城市蓝绿空间可以通过提供遮荫和蒸腾作用来调节周围的小气候，同时节省居民的能源使用。在不断变化的气候条件下，准确评估城市蓝绿空间的降温和节碳能力是城市智慧发展的前提。然而，中高纬度地区不同蓝绿空间的降温和节能潜力却很少受到关注。基于此，我们选取中国北方典型的高密度城市天津作为研究区域，量化了绿地、河道绿地、湖泊的降温强度、降温距离以及降温碳减排量。不同季节绿地样本。研究结果表明：（1）平均背景温度可显着影响蓝绿空间的降温节碳能力及影响因素的强度。（2）三类城市蓝绿空间中，河道绿地整体降温节碳潜力最高。绿地的节碳效果优于湖泊绿地，但绿地的降温强度较弱。(3)改进的计算“效率阈值”的方法更能匹配拐点的位置，可以帮助规划者获得更准确的最优蓝绿空间斑块尺寸。本研究的贡献主要在于揭示了不同背景温度下冷却和节碳功能存在的热敏感性。本研究结果将为城市规划者针对不同场景配置合适规模和类型的UBGS提供工具，以实现城市蓝绿空间高密度高效降温和节碳的迫切需求的明智增长战略。
1 数据
1.1 四个季节的LST反演
选择4个时间片代表2021年天津市中心不同季节的背景气温。根据天津全年气温变化和云量情况，选取5月18日、6月19日4个Landsat OLI_TIRS周期中的第10波段，选取9月7日和12月28日作为数据源进行地表温度反演。所有四个传感器均在当地时间 10 点 53 分左右拍摄。采用常用的模型单窗口MW反演得到图 1。使用 MODIS MOD11A1 LST 逐日产品检验了四次切片的 LST 反演精度，与 Landsat OLI_TIRS 相差 1 小时。两个数据集的拟合度均为0.963，满足研究的精度要求。
2 研究方法
2.1 UBGS 组合模型及样本选择
考虑到城市土地利用的独特特征，高密度城市很难剥离一定范围内相对独立的水域空间。因此，本研究采用三种常见的分类：绿地（G）、河流绿地（RG）和湖泊绿地（LG），探讨天津和中心城区UBGS的降温和节碳特征。进行并排比较。现有研究选择300 m作为UBGS降温节碳分析的缓冲范围。这意味着在每个蓝绿斑块样本外部至少300m的空间区域内，没有其他蓝绿斑块可以干扰该样本。由于LST精度的限制，样本面积应大于0.09 ha 。在此基础上，尽可能保证样品区域的差异化和形态特征。根据上述要求，筛选出互不干扰的绿地样本19个、河流绿地样本19个、湖泊绿地样本33个（图2）。绿地选样面积为0.80～26.29 ha，河道绿地选样总宽度为44.01～412 m，湖绿地选样面积为27.58 m。至 192 公顷。
2.2 UBGS 冷却和碳减排能力估算
UBGS冷却研究领域常见的评估指标包括冷却强度（CI）、冷却距离（CD）、冷却面积（CA）、冷却梯度（CG）和冷却效率（CE）。然而，测量 UBGS 完全冷却所实现的碳节约的研究较少。我们可以将UBGS的冷却和碳减排能力想象为集水盆地中的水（图4），CI是集水盆地的深度，CD是其半径，CS是总水量的换算值。我们在Lin等人的基础上扩展了UBGS的碳节约计算。改进的CS由两部分组成：基础碳节约（集水池中的水总量）和补充CS（从外部持续流入集水池的水量），也称为（图4中的b)和(c)。累积冷却量通过方程式计算。(1) 并通过电力碳排放计算器（方程（2））进一步估算这种冷却的影子碳节约量（CS）。
为了在土地利用紧张的情况下获得更准确的UBGS优化策略，需要计算制冷节碳能力增速最强劲时的UBGS面积，即效率阈值（TVoE）进一步计算，以确定不同背景温度条件下的最佳斑块尺寸。先前的研究通常依赖两种确定方法：可视化和斜率值来确定 TVoE 的大小。但两种方法均受到所选样本大小以及降温节碳指标极值的影响，需要不同样本之间的比较具有更科学的有效性。在本研究中，选择 CI、CD 和 CS 作为评价 UBGS 在斑块尺度上的冷却和碳节约的指标。三种类型的UBGS各设置10个间隔30 m的缓冲区（图3）。用各缓冲层的平均LST值拟合LST随距UBGS边界距离的变化曲线。曲线第一个转折点对应的值是有效冷却范围的边界（图3）。
本研究中斜率值的确定方法是基于将x和y归一到同一数量级来拟合方程，可以在一定程度上避免数据大小的干扰，获得相对准确的TVoE。根据对数方程Eq. (3)，可以拟合UBGS的大小对冷却和碳节约指标之间的非线性关系。
2.3 背景LST和UBGS特征对制冷和碳减排能力的影响
除背景LST外，本研究还筛选了10个表征UBGS组成和配置的潜在影响因素（表1），用于后续相关分析和散点拟合。之后，选取典型因素进行回归分析，得到具体的影响值。
研究结果表明：
1、城市平均背景地表温度能够显着影响UBGSs的制冷节碳能力及其影响因素的强度，说明UBGS的制冷节碳功能具有突出的热敏感性。
2、三类城市绿地均以降温和节碳能力为主，其中河流绿地综合实力较高，绿地比湖泊绿地具有更好的节碳功能。相比之下，绿地的降温强度弱于湖滨绿地。
3、以夏季数据为例，三种类型UBGS降温强度的TVoE分别为：绿地面积1.12 ha，河流宽度10.12 m，湖泊和绿地总面积1.32 ha。使用改进的 TVoE 计算方法计算出的最佳斑块大小分别为 2.56 ha、27.07 m 和 13.66 ha。UBGS的节碳能力TVoE基本等于制冷强度，而绿地在节碳方面不存在TVoE。
该文章题目为：“评估城市蓝绿空间组合模式对降温和碳减排能力的多季节影响”，于2024年发表在《Building and Environment》（IF=7.1），该研究选取中高纬度地区典型的高密度城市天津作为研究区，通过相关分析和散点拟合，量化了UBGS斑块的形态特征对降温和节碳功能的影响，研究结果可为城市规划者针对不同场景配置合适规模和类型的UBGS提供工具，以实现城市蓝绿空间高密度高效降温和节碳的迫切需求的明智增长战略。
原文链接：https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0360132324008874
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