Анализ снижения температуры воздуха и косвенной экономии углерода за счёт создания городских зелёных зон

Почему прохладные кампусы важны для жизни города

По мере учащения волн жары многие города ищут способы сохранить комфорт без повальной ориентации на кондиционирование. В данном исследовании показано, как превращение университетского кампуса в продуманную сеть деревьев, зелёных крыш и зелёных фасадов может понижать температуру воздуха и косвенно сокращать выбросы углерода за счёт уменьшения потребления электроэнергии. Вместо того чтобы рассматривать зелёные зоны как декоративный элемент, авторы рассматривают их как часть городской климатической инфраструктуры, способную измеримо уменьшать углеродный след города.

Город, который перегревается

Исследование сосредоточено на Университете Кёнпук (Kyungpook National University) в Тэгу, Южная Корея — плотном внутреннем городе, где ночная температура и число жарких дней регулярно превышают средние по стране показатели. Кампус расположен в окружении жилых, коммерческих и промышленных районов и уже имеет больше деревьев и парков, чем прилегающие кварталы. Это делает его идеальным «зелёным узлом» для тестирования того, как разные типы озеленения могут охлаждать не только сам кампус, но и близлежащие городские кварталы. Вопрос состоит не только в том, полезны ли зелёные зоны, но и какие конкретные стратегии дают наилучший эффект по охлаждению и сокращению углеродных выбросов в плотной городской среде.

Девять способов озеленить один и тот же кампус

Чтобы ответить на этот вопрос, команда разработала девять подробных сценариев изменения ландшафта кампуса. Два из них были эталонными: текущее расположение и гипотетическая версия без какой‑либо зелёной зоны. Остальные отражали реальные политики, уже применяемые на корейских кампусах: покрытие крыш растительностью, добавление вьющихся растений на фасады, перенос наземных парковок под землю с последующим озеленением поверхности, озеленение неиспользуемых мощёных участков, добавление деревьев на существующие газоны, высадка аллей вдоль главных пешеходных путей и, наконец, комбинированный сценарий, применяющий все эти стратегии одновременно. С помощью специализированной 3D‑микроклиматической модели ENVI‑met они смоделировали, как изменится температура воздуха по всему кварталу кампуса от уровня земли до 54 метров — примерно вдвое выше самых высоких зданий.

Насколько сильно зелень может охладить воздух?

Даже небольшие изменения температуры важны, когда они распространяются по большому объёму воздуха. На уровне примерно высоты головы наиболее эффективной одиночной стратегией оказалось высаживание уличных деревьев вдоль дорог и тротуаров: они охлаждали воздух примерно в три раза сильнее, чем простое озеленение крыш. Эти деревья создают тень над поверхности, поглощающей тепло, например асфальтом, уменьшая накопление излучаемого тепла. Добавление деревьев в существующие зелёные зоны также было полезным, но уличные деревья оказались более эффективными, поскольку воздействовали на самые тёплые материалы. Вертикальное озеленение крыш и фасадов давало меньшие показатели по снижению температуры у земли, однако продолжало охлаждать воздух выше, на уровне типичных высот зданий — что важно для высоких, компактных городов.

Как прохлада превращается в экономию углерода

Далее исследователи перевели эти падения температуры в потенциальную экономию энергии и углеродных выбросов. Используя хорошо изученные физические формулы, они оценили, какое количество энергии для охлаждения эквивалентно пониженной температуре воздуха, и сопоставили это с фактическим почасовым потреблением электроэнергии кампусом в летний период. Лидирующей стратегией снова оказались уличные деревья: в 16:00, когда пиковый спрос на электроэнергию наиболее высок, дополнительная тень могла заменить работу примерно 190 стандартных кондиционеров и избежать около 143 килограммов CO2 за один час. При совмещении всех шести стратегий максимальная почасовая выгода выросла до 903 киловатт‑часов охлаждения, что соответствует примерно 8,55% потребления электроэнергии кампуса в этот момент и примерно 361 килограмму предотвращённых выбросов CO2.

Выбирать умную зелень, а не просто больше зелени

Один из ключевых выводов исследования — больше растений не всегда значит больше климатической пользы. Например, превращение полностью замощённой парковки в озеленённую поверхность дало сопоставимую экономию углерода с высадкой почти вдвое большего числа деревьев в частично озеленённых зонах. Это объясняется тем, что замена жёстких, раскалённых на солнце поверхностей зеленью устраняет тепло у его истока. Когда команда сравнила экономию на единицу озеленённой площади или объёма, особенно эффективными стратегиями оказались уличные деревья, затеняющие дороги и пешеходные зоны, и озеленение бывших парковок. Авторы утверждают, что будущие городские планы следует проверять с помощью инструментов вроде ENVI‑met до посадки, чтобы ограниченные пространство и бюджет расходовались на те виды озеленения, которые дают наибольший эффект по охлаждению и экономии энергии.

Что это значит для повседневного городского планирования

Для неспециалистов вывод ясен: деревья и озеленённые фасады делают не только город приятнее на вид. При стратегическом размещении — вдоль улиц, над парковками и на вертикальных поверхностях — они создают измеримое охлаждение, которое снижает потребность в кондиционировании и косвенно сокращает выбросы углерода. Университетские кампусы, часто большие и расположенные в центральных районах, могут выступать в роли экспериментальных зелёных узлов, демонстрируя соседним кварталам, что работает лучше всего. Обращаясь с зелёными зонами как с инструментом климата и проектируя их на основе данных, а не догадок, города могут добиться ощутимого прогресса к углеродной нейтральности и одновременно создавать более прохладные и комфортные места для жизни, работы и учёбы.

Цитирование: Kim, JE., Eum, JH. & Son, JM. Analysis of air temperature reduction and indirect carbon savings by strategies of urban green space creation. Sci Rep 16, 5110 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35702-3

Ключевые слова: городская зелёная зона, озеленение кампуса, смягчение жары, энергосбережение, углеродная нейтральность