導(dǎo)讀

2025年8月29日-31日，2025中國城市規(guī)劃年會在沈陽舉辦。在“新技術(shù)賦能規(guī)劃”專題會議上，劉合林教授作了題為《基于降溫效應(yīng)的城市碳匯空間減碳量研究》的報告，以武漢市為例，聚焦城市碳匯空間的減碳效應(yīng)，分別從直接固碳與間接降溫節(jié)能減碳兩個維度，分析其時空演變特征，并探討城市碳匯空間間接減碳量對碳減排貢獻(xiàn)的重要性。

本文字?jǐn)?shù)：2610字

閱讀時間：8分鐘

劉合林

學(xué)會城市規(guī)劃新技術(shù)應(yīng)用委員會委員，華中科技大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院城市規(guī)劃系主任、教授

#1

研究背景與意義

全球氣候變化背景下，綠色低碳高效發(fā)展已成為國際共識，聯(lián)合國2030年可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)中也明確強(qiáng)調(diào)應(yīng)對氣候變化的重要性。我國提出“碳達(dá)峰、碳中和”戰(zhàn)略目標(biāo)（“30·60”目標(biāo)），彰顯了推動綠色轉(zhuǎn)型的決心。城市作為碳排放的主要來源，其減排路徑與碳匯能力的研究尤為關(guān)鍵。

目前，學(xué)界對城市碳排放比例的估算存在較大差異（介于40%至90%），這種差異主要源于對“城市”空間范圍界定不一致。根據(jù)前期的研究，中國城市碳排放約占全國總量的70%左右。在這一背景下，科學(xué)評估城市碳匯空間的實際減碳能力，對于制定有針對性的低碳城市政策具有重要意義。

傳統(tǒng)的碳匯評估多采用系數(shù)法，僅考慮植被光合作用的直接固碳效應(yīng)，忽略了碳匯空間對城市熱環(huán)境的調(diào)節(jié)作用及其所帶來的間接節(jié)能減碳效益。實際上，城市熱島效應(yīng)會導(dǎo)致夏季空調(diào)等制冷設(shè)備能耗顯著上升，而碳匯空間通過降溫效應(yīng)可有效緩解這一現(xiàn)象，從而減少能源消耗與碳排放。因此，本研究提出應(yīng)從直接固碳和間接降溫節(jié)能兩個維度綜合評估城市碳匯空間的減碳效應(yīng)。

武漢市作為國家低碳試點城市和國際濕地城市，具有較高的碳匯空間本底，同時也面臨較大的減排壓力，因而成為本研究的典型案例。

#2

研究內(nèi)容與方法

1

研究內(nèi)容

本研究主要包括以下三個方面：

1

城市碳匯空間直接減碳量的時空演變特征；

2

城市碳匯空間降溫效應(yīng)的時空演變特征；

3

城市碳匯空間間接減碳量的時空演變特征。

2

數(shù)據(jù)來源與處理

研究采用多源數(shù)據(jù)，包括遙感影像、地表溫度反演數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)等。碳匯空間的識別基于遙感解譯，將林地、草地和濕地（依據(jù)《濕地公約》及濕地保護(hù)規(guī)劃，城市中的水體也被納入濕地分類）作為三類主要碳匯空間。

3

研究方法

1

碳匯空間識別與直接碳匯量測算

通過遙感影像解譯提取三類碳匯空間，依據(jù)面積測算和單位面積固碳系數(shù)計算直接碳匯量。

2

降溫效應(yīng)量化

基于地表溫度反演技術(shù)，識別碳匯空間及其周邊溫度分布特征。采用“拐點法”量化降溫效應(yīng)，具體指標(biāo)包括：

降溫影響范圍；

降溫強(qiáng)度；

降溫梯度；

降溫效率。

3

間接減碳量計算

將碳匯空間的降溫效應(yīng)對應(yīng)的溫度變化轉(zhuǎn)化為維持相同環(huán)境溫度所消耗的能量的節(jié)約量，進(jìn)而折算為間接減碳量。其基本邏輯為：碳匯空間降溫通過降低環(huán)境溫度導(dǎo)致周邊區(qū)域一定程度減少制冷需求，從而減少電力消耗及相應(yīng)碳排放。

4

空間分析方法

合并距離小于30米的相鄰碳匯空間，剔除面積小于1公頃的圖斑，以90米為半徑構(gòu)建多環(huán)緩沖區(qū)，分析溫度梯度變化。

#3

研究結(jié)果與分析

1

直接碳匯量的時空特征

2010–2020年間，武漢市碳匯空間直接碳匯量整體呈現(xiàn)“先穩(wěn)后降”的波動特征。其中，林地、草地和濕地三類碳匯空間的變化趨勢存在差異，反映出城市化進(jìn)程中土地利用/覆被變化對碳匯能力的影響。

2

降溫效應(yīng)的時空特征

研究發(fā)現(xiàn)，2010–2020年間武漢市熱島效應(yīng)顯著增強(qiáng)，且呈現(xiàn)碎片化分布特征。碳匯空間內(nèi)部溫度較為穩(wěn)定，且86%–90%的碳匯空間周邊溫度低于外圍參照區(qū)，表明其緩解熱島效應(yīng)的作用明顯。

2010–2020年間，碳匯空間降溫影響范圍擴(kuò)大約8.4%，空間分布具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。平均降溫強(qiáng)度從2015年的1.88℃升至2020年的2.21℃，可能源于城市背景溫度上升導(dǎo)致的邊際效應(yīng)增強(qiáng)，具體機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究。

降溫梯度分析表明，距碳匯空間邊緣每遠(yuǎn)離1米，溫度平均上升約0.005℃/m，該數(shù)值在十年間保持相對穩(wěn)定。單位面積降溫效能指標(biāo)介于0.6–0.9之間，且近年來呈輕微上升趨勢。

3

間接減碳量的貢獻(xiàn)

2010–2020年間，間接減碳量（即因降溫效應(yīng)帶來的節(jié)能減碳）呈現(xiàn)總體增長為主導(dǎo)但波動顯著的時序變化特征，與直接碳匯量之間的差距隨時間進(jìn)一步收窄，間接減碳的重要性日益凸顯。

#4

結(jié)論與展望

1

主要結(jié)論

城市碳匯空間不僅具有直接固碳功能，還可通過緩解熱島效應(yīng)降低能源消耗，產(chǎn)生可觀的間接減碳效益，應(yīng)在城市碳核算體系中予以充分重視。

2010–2020年間，武漢市碳匯空間直接碳匯量波動下降，而間接減碳量持續(xù)增長，反映出降溫減碳效益的提升潛力。

濕地類碳匯空間在減碳方面表現(xiàn)突出，建議在城市生態(tài)規(guī)劃中加強(qiáng)對濕地的保護(hù)與恢復(fù)。

碳匯空間的降溫效能存在一定時空穩(wěn)定性，如降溫梯度（0.005℃/m）十年間基本不變，這為規(guī)劃應(yīng)用提供了實證依據(jù)。

2

展望與建議

1

未來研究應(yīng)開展全年多季節(jié)的降溫效應(yīng)觀測，更全面評估碳匯空間的節(jié)能減碳能力。

2

建議進(jìn)行跨氣候區(qū)的對比研究，揭示不同氣候條件下碳匯空間降溫減碳能力的差異。

3

可開發(fā)城市碳匯空間減碳效能評估工具包，支持城市規(guī)劃、綠地系統(tǒng)規(guī)劃與低碳建設(shè)管理實踐。

4

鼓勵將碳匯空間間接減碳量納入城市碳賬戶體系，為低碳發(fā)展政策提供科學(xué)依據(jù)。

本研究從直接固碳與間接減碳兩個維度構(gòu)建了城市碳匯空間減碳效應(yīng)的評估框架，初步揭示了其時空演變規(guī)律，為低碳城市規(guī)劃提供了理論支持與實證參考。

*根據(jù)現(xiàn)場報告整理，已經(jīng)專家審閱

供稿單位：中國城市規(guī)劃學(xué)會城市規(guī)劃新技術(shù)應(yīng)用專業(yè)委員會

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