[论文解读] Global Inequality in Cooling from Urban Green Spaces and its Climate Change Adaptation Potential

Yuxiang Li, Jens‐Christian Svenning+7 more|arXiv (Cornell University)|Jul 19, 2023

Urban Heat Island MitigationEnvironmental Science被引用 3

一句话总结

本研究利用卫星反演的地表温度和绿地数据，量化了全球约500座城市的城市绿地降温能力的不平等状况。研究发现，全球南方城市绿地的降温能力较全球北方城市低近一倍（2.1°C vs. 3.8°C），其成因在于绿地数量与质量的差异，凸显了通过战略性城市绿化来减少不平等、增强气候适应能力的巨大潜力。

ABSTRACT

Heat extremes are projected to severely impact humanity and with increasing geographic disparities. Global South countries are more exposed to heat extremes and have reduced adaptation capacity. One documented source of such adaptation inequality is a lack of resources to cool down indoor temperatures. Less is known about the capacity to ameliorate outdoor heat stress. Here, we assess global inequality in green infrastructure, on which urban residents critically rely to ameliorate lethal heat stress outdoors. We use satellite-derived indicators of land surface temperature and urban green space area to quantify the daytime cooling capacity of urban green spaces in the hottest months across ~500 cities with population size over 1 million per city globally. Our results show a striking contrast with an about two-fold lower cooling capacity in Global South cities compared to the Global North (2.1 degrees Celsius vs. 3.8 degrees Celsius). A similar gap occurs for the cooling adaptation benefits received by an average urban resident (Global South 1.9 degrees Celsius vs. North 3.6 degrees Celsius), i.e., accounting for relative spatial distributions of people and urban green spaces. This cooling adaptation inequality is attributed to the discrepancies in urban green space quantity and quality between Global North and South cities, jointly shaped by natural and socioeconomic factors. Our analyses suggest vast potential for enhancing outdoor cooling adaptation while reducing its global inequality through expanding and optimizing urban green infrastructure.

研究动机与目标

• 评估全球城市绿地提供的户外降温能力差异。
• 分析全球北方与南方城市绿地数量与质量的差异。
• 量化平均城市居民因绿地分布而获得的降温适应效益。
• 评估通过有针对性的城市绿色基础设施扩展以减少全球降温不平等的潜力。

提出的方法

• 利用卫星反演的地表温度（LST）数据，测量最热月份的白天降温效果。
• 通过遥感数据量化城市绿地面积，以评估其空间分布与范围。
• 降温能力计算为热浪高峰期城市绿地与周边城市区域之间的温差。
• 通过统计分析比较约500座人口超过100万的城市的降温能力与适应效益。
• 分析空间与社会经济因素，识别降温不平等的驱动因素。
• 本研究采用全球范围、城市层面的比较框架，评估不平等状况与适应潜力。

实验结果

研究问题

• RQ1 全球北方与南方城市绿地的降温能力有何差异？
• RQ2 与全球北方城市居民相比，全球南方城市居民在户外降温方面受益程度如何？
• RQ3 全球城市绿地降温能力不平等的主要驱动因素是什么？
• RQ4 通过战略性城市绿色基础设施建设，减少降温适应不平等的潜力有多大？

主要发现

• 全球南方城市绿地的降温能力为2.1°C，而全球北方城市为3.8°C，表明存在近两倍的降温能力差距。
• 全球南方城市居民平均获得1.9°C的降温效益，显著低于全球北方城市居民获得的3.6°C效益。
• 降温不平等主要由全球北方与南方城市在绿地数量和质量上的差异所驱动。
• 自然因素与社会经济因素共同塑造了绿地降温潜力的现有差异。
• 本研究识别出通过战略性扩展和优化城市绿色基础设施，可显著减少全球降温不平等的潜在空间。
• 在城市全球南方地区扩展绿地可显著增强户外热应激缓解与气候变化适应能力。