即使是一棵城市树木也能带来改变。
树木在盛开时提供美景，在炎热时提供阴凉。它们是环境的象征，因此“环保主义者”一词用来形容生态活动家。它们甚至能激发（常常是华丽的）诗歌。
如今，科学家们发现，城市树木——哪怕只有一棵——可以通过减弱强风的寒冷作用，帮助家庭和办公楼节省能源。树木让行人在街上散步时更舒适，并通过降低风压来帮助降低建筑物的供暖成本。即使没有叶子的树也能减缓风速。
科学家们早就知道树木可以在天气炎热时为建筑物降温，但人们很少关注它们在寒冷天气中使建筑物保持更温暖——从而节省能源——的作用。
这些对于应对气候变化的影响至关重要。这些知识可能会帮助城市规划者设计建筑物、街道和街区，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进天气预报。这项研究结果详细介绍在一项新研究中，发表在《水资源进展》杂志上。
“风压造成了建筑物高达三分之一的能源消耗，”马可·吉奥梅托（Marco Giometto）说，他当时是英属哥伦比亚大学（UBC）的土木工程博士后研究员。“我们很惊讶地发现了风速如此急剧的下降。”他还补充说，研究人员还发现“树木充当过滤器，保护我们免受上方高风速、湍流和颗粒物”的影响，例如野火烟雾和其他污染物。
科学家们利用遥感激光技术，设计了一个高度详细的计算机模型，该模型精确到温哥华一个街区的每一棵树、植物和建筑物。然后，他们利用计算机模拟来找出不同情景——无树、全叶树和光秃树——如何影响街道和住宅的气流和热量模式。他们将模拟情景与大学在该温哥华街区运行的一座近100英尺高的研究塔十年来的实测风数据进行了比较。
据该研究的合著者、UBC地理学教授安德烈亚斯·克里斯滕（Andreas Christen）称，这项建模被认为是首次如此详细地模拟真实城市街区。
研究人员发现，移除所有树木会将风速增加一倍，“这将对街上行走的人产生明显的影响，”吉奥梅托说。他补充说，每小时10英里的风速“令人愉悦”，而试图在两倍于此风速下行走“更具挑战性”。此外，科学家们发现，移除建筑物周围的所有树木会使建筑物的能源消耗在冬季增加10%，在夏季增加15%。
虽然研究人员发现树木可以在夏季减少能源消耗，但他们并未专门研究其在减少城市热岛效应方面的作用，这种效应会使城市比附近的农村地区更热。吉奥梅托说，“许多研究已经”关注了“树木的热力学效应及其对热岛效应的影响”，并指出“它们确实有影响，并有助于减少热岛效应。”
即使是光秃的树木也能减缓风速，尽管效果不如有叶子的时候。吉奥梅托说：“我们估计，[落叶]落叶树在冬季对风产生的阻力大约是夏季相同阻力的三分之一。“考虑到冬季仍然存在树干和树枝，但叶子已经脱落，这是符合实际情况的。”
然而，马克·帕尔兰吉（Marc Parlange）表示，光秃的树木“全年都能减少建筑物的风压载荷”，他在担任UBC土木工程教授期间曾指导过这项研究。“城市中重要的不只是常绿树。”
吉奥梅托说，当空气颗粒物接近树木时，根据树木本身的叶密度，颗粒物会由于每片叶子和树枝施加的作用而显著减慢。“最终结果是，树木背风面（避风的一侧）的局部风速显著降低，”他说。
他还补充说：“在北美郊区，一棵树与典型建筑物的尺寸相比可能相对较大，因此可以有效地遮蔽建筑物。”“由于这种遮蔽效应，建筑物承受的风压梯度可能比建筑物单独承受的风压梯度要小。”加热和制冷成本将因此下降，因为相同的力会将冷空气在冬季和热空气在夏季通过微小的缝隙和开口推入建筑物。
吉奥梅托指出，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减少能源消耗。然而，这项研究代表着“为回答此类问题而进行的未来研究迈出的第一步，也是必要的一步，”他说。他还补充说，这类研究必须“关注树木对城市水文学、城市辐射收支的影响，以及树木对大气湍流、热量、湿度和污染物扩散的影响。”
吉奥梅托表示，虽然这并非他们研究的一部分，但树木背风面的风速降低也对农村地区有利，因为房屋和其他结构通常是孤立的，并且在没有树木的情况下会经历很大的风速。
他说：“农民实际上早就知道树木在降低风速方面的有益作用，早于这项研究。”“现在我们有了一种量化它的工具，并帮助设计未来的防风林以最大化其效果。”
玛琳·西蒙斯为Nexus Media撰稿，该媒体是一家涵盖气候、能源、政策、艺术和文化的联合新闻社。
