מודל פוטנציאל המיצוי של פחמן של יערות עירוניים ומרחבים ירוקים

התפקיד הקריטי של יערות עירוניים באקלים

יערות עירוניים ומרחבים ירוקים - פארקים, עצי רחוב, גגות ירוקים וגנים קהילתיים - שומרים על כשקעי פחמן חיוניים בסביבה הבנויה. באמצעות פוטוסינתזה, עצים וצמחייה סופגים דו תחמוצת פחמן אטמוספרית (COFLT:02sFLT:1) ומאוחסנים בו כביומסה בגזעים, עלים, ושורשים.

מודלים מדויקים של פוטנציאל לכידת מאפשר מתכננים ערים, מדענים סביבתיים, וקובעי מדיניות כדי לאשר השקעות בנטיעת עץ, שימור ותחזוקה. זה גם תומך בהכללת יערות עירוניים במסגרות חשבונאות פחמן ותוכניות עמידות אקלים. על ידי שילוב תוצאות דוגמנות לתוך החלטות שימוש הקרקע, ערים יכול למקסם את היתרונות האקלים של כל מ"ר של שטח ירוק.

מודלים לקליטת פחמן

הערכת פוטנציאל פליטת הפחמן של יערות עירוניים דורש מסגרות מודלים חזקים אשר מהוות את המורכבות של סביבות עירוניות.שלוש קטגוריות עיקריות של מודלים משמשים: מודלים אמפיריים, מודלים המבוססים על תהליכים, מודלים היברידיים המשלבים אלמנטים של כל גישה יש כוחות ומגבלות שונים, ואת הבחירה תלויה בזמינות נתונים, בקנה מידה מרחבי, ואת השאלות הספציפיות המבוקשות.

מודלים אמפיריים

בנוסף, מודלים אמפיריים מסתמכים על מערכות יחסים בין המאפיינים של עץ (למשל, קוטר בגובה החזה, מינים, גובה) ותוכן ביומסה או פחמן מוחלט.משוואות אלו נגזרות מדגימה הרסנית של עצים באקלים דומה ומערכת אקולוגית. לדוגמה, מודל ניהול שדה אלקטרוני בשימוש נרחב מ-FLT:U.S.S.R.R.I.Falrreas, אשר עשוי לעתים קרובות להפחית את דרישות הפיתוח הטבעיות של כל כך מדויקות של נתונים, אך ורק כדי להבטיח נתונים מדויקים באופן משמעותי, באופן משמעותי, כולל נתונים מדויקים, כולל נתונים מדויקים, כולל חומרים מדויקים, כולל חומרים מדויקים יותר, כולל תקניים של ניהול פחמן, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, לדוגמה, כך, לדוגמה, לדוגמה, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך שמשתנים באופן משמעותי, כך, כך, כך שמשתנים באופן משמעותי, כך שהם פחות, כך, כך שמשתנים באופן משמעותי, כך, כך, כך שהם פחות, לדוגמה, לדוגמה, כך שמשתנים באופן משמעותי, כך שהם פחות, כך, כך שמשתנים באופן משמעותי, לדוגמה, כך,

מודלים המבוססים על תהליכים

מודלים המבוססים על תהליכים מדמיינים את הצמיחה הביולוגית והפיזית של עץ, פוטוסינתזה, הנשימה, והקצאת פחמן.מודלים אלה דורשים קלטות מפורטות על האקלים, תכונות הקרקע, COIRFLT:02FLT:1 ריכוזים עירוניים, ופרמטרים פיזיולוגיים ספציפיים של מינים - כולל את ההשפעות המוגבלות של ניהול פחמן (UF) דרישות LT 3, במיוחד עבור פחמן לטווח ארוך של כדור הארץ, כולל מודלים של זמן, כולל פחמן או כדור הארץ, במיוחד על פני כדור הארץ.

מודלים היברידיים וגיאו-ספפטיים

מודלים היברידיים משלבים את החוזקות של גישות אמפיריות ומבוססות על תהליכים.הם עשויים להשתמש במערכות יחסים allometric כדי להעריך ביומסה ראשונית אבל לאחר מכן ליישם מנוע צמיחה מבוסס תהליך כדי לדמות דינמיקות עתידיות תחת שינוי סביבתי.מודלים גיאו-מפטיים משלבים נתונים מרוחקים (למשל, אזורי צילום לווייניים, LiDAR) עם ממציאי שדה כדי למפות את המבנה והרכב על פני ערים שלמות, לדוגמה, כלי עזר מקסימלי לפתרונות אנרגיה: 0.

גורמי מפתח המשפיעים על פליטת פחמן ביערות עירוניים

פוטנציאל הפחתת הפחמן של חללים ירוקים עירוניים תלוי במספר גורמים אינטראקציה.הבנת משתנים אלה משפרת את דיוק המודל ומודיעה על החלטות ניהול.

סוגי עץ וטרטס פונקציונלי

(ב) מינים שונים של עצים שונים משתנים באופן נרחב בשיעורי צמיחה, גודל מקסימלי, צפיפות עץ וארוכות - כולם משפיעים על אחסון פחמן מהיר, כגון סינכר (FLT:0Platanus occi DentalisFLT 1) ו-File (FLT) מ-(FLT:2Acer sacinumFLT) מצטבר במהירות אלונים, אך עלולים להבטיח חיים קצרים יותר ולהפחית את נפח פחמן (Flower)

עץ ומבנה גודל

שיעורי לכידת פחמן עוקבים אחר עקומת sigmoidal: איטי בתחילת הממסד, מאיץ במהלך שלב הצמיחה הבוגר, ובסופו של דבר מפלסמת העצים להגיע לsenescence.עצים צעירים יש שיעורי פוטוסינתזה גבוהים אבל ביומסה נמוכה הכוללת; עצים מצופים (20-40 שנים) לתרום את המשקעים השנתיים ביותר עבור אדם מבוגר יותר, גדול לאחסון עצים עצומים של כמויות קבועות של פחמן, אך לעתים קרובות על פני מבנים עירוניים לטווח קצר לאחר ירידה.

הכחשה עץ וידויים

תחרות בין-כוכבית לאור, מים והשפעות חומרים מזינים לצמיחה בעץ.דense עשויה להיות בעלת שיעורי צמיחה בודדים נמוכים יותר, אך ביומסה מלאה גבוהה יותר לאזור יחידה.verse, נרחב עצי רחוב בשפע לעתים קרובות לגדול יותר בשל תחרות מופחתת, אבל הם גם משאירים פערים המגדירים את הכיסוי הכולל של הקנפסה.

Soil Properties and Management

איכות סולל היא גורם קריטי אך לעתים קרובות להתעלם בשקע פחמן עירוני. קומפקטי, מחסנים עירוניים מחוסנים מגבילים פיתוח שורש וחדירה למים, צמצום צמיחת העץ והישרדות.חומר אורגני, pH, וזמינות תזונתית להשפיע ישירות על אחסון פחמן בשני ביומסה וקרקעות אדמה עירונית יכול למעשה להיות כיור ארוך טווח פחמן אם מנוהל כראוי - באמצעות תיקונים, צמצום של מחסנים, או מחסנים מלאים יותר.

אקלים ולחצים סביבתיים

משתנים אקלים מקומיים - זמן, משקעים, קרינה סולארית, ואווירה אטמוספירית COFLT:0203REFLT 1 ריכוז - נהיגה בשיעורי פוטוסינתזה. טמפרטורות Warmer יכול להאריך עונות גדלות באזורים מסוימים אבל עשוי גם להגדיל את הנשימה ואת לחץ המים. ד"ר דינט עלול לגרום לסגירה סטומטית, צמצום עלייה של פחמן, ופוטנציאל לתמותה עירונית של איים חום, במיוחד, לחץ אווירי חנקן, אונקמי, במיוחד, עלולים של זיהום אווירי דם לטווח הארוך, אונקמי, עלולים, ונזקים של זיהום אווירי, חנקן של זיהום אווירי, אונקציה, עלולים של חנקן, עלולים של חנקן, עלולים לגרורתיים של מחלות אוויריות, במיוחד, לחץ אווירי דם לטווח הארוך, עלולים.

מקורות טכנולוגיות ומידע למודל

ההתקדמות האחרונה בחישה מרחוק וניתוח נתונים יש מהפכה של פחמן יער עירוני מודל של חיישנים יליד לווין כמו Landsat (30 מ 'רזולוציה) ו Sentinel-2 (10 מ' החלטה) לספק כיסוי קבוע, קיר לקיר-to-קיר של אינדיקציות צמחיות כגון NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), אשר מתואמים עם פעילות פוטוסינתזה ירוקה ו biomass.

כלים מבוססי קרקע גם ממלאים תפקיד. יישומי סמארטפונים ואלגוריתמים של IoT, המנציחים כל הזמן את צמיחת העץ, בעוד שרחפנים המצויים במצלמות רב-ספקטרום מאפשרים סקרים של אזורים בלתי נגישים.מכונות למידה אלגוריתמים, כגון יערות אקראיים ורשתות עצביות מהפכתיות, משמשים למזג מקורות נתונים וחיזוי פחמן מתכונות ספקטרום ומבניות אלה.

פלטפורמות קוד פתוח כמו FLT:0 [UrbanForcioFLT:1] ו- Google Earth Engine מאפשרות לערים להפעיל מודלים פחמן עם תכנות מינימלי.התפוצה של ממציאי עץ עירוניים איכותיים (למשל, מ- OpenTreeMap) מספקת את אימות השדה הדרוש כדי להכשיר מודלים ולבדוק.כפי שזרםי נתונים אלה מתרחבים, הדיוק והזמן של הערכות של משקעים ממשיכים לשפר.

אתגרים והזדמנויות ב- Urban Carbon Modeling

למרות התקדמות מהירה, אתגרים משמעותיים נשארים.זמינות נתונים ואיכות אינם אחידים: ערים רבות חסרות ממציאים מינים שלמים, מפות אדמה, או רשומות צמיחה ארוכות טווח.ההטרוגניות של סביבות עירוניות - משטחים קשים, מבנים שנבנו, היסטוריי ניהול מגוונים - מאמת את הפרמטר של מודלים מבוססי פחמן או פחמן, רוב המשוואות הכלולטיביות נגזרות מתמותה כפריים, ולא יכול ליישם עצים גדלים במחסנים מבודדים, או ירידה מלאה של אדמה.

עם זאת, אתגרים אלה מציגים הזדמנויות לחדשנות.מודלים היברידיים המשלבים את המטריה האמפירית עם מנועי צמיחה מבוססי תהליכים מפותחים במיוחד עבור תנאים עירוניים.שילוב של לוויינים ודימוי אווירי באמצעות למידה עמוקה מאפשר ניטור רציף וגילוי מוקדם של ירידה.מודל פחמן עירוני פחמן מודל פחמן מודלינג הוא יותר ויותר מקושר למסגרות חילוף חומרים רחבות יותר, אשר מהווים אנרגיה, מים וחומרי זרם.

מחקרים: ערים מובילות את הדרך

כמה ערים יישמו מודל של פליטת פחמן מתקדמת כדי להנחות את תוכניות הפעולה האקלימיות שלהם.

(FLT:0) New York CityBuildFLT:1) השתמש בשילוב של מלאי שדה ו-i-Tree אקו כדי להעריך כי 5.2 מיליון העצים שלה לאחסן 1.7 מיליון טון מטרי של פחמן ו- 41,000 טון נוספים מדי שנה. נתונים אלה הודיעו ליוזמה של מיליון בתי הספורט של העיר ותכניות ניהול לאחר מכן.המודל סייע לכמת קו החזית של מניעת זיהום אוויר וזיהום אוויר, לחיזוק התיק הכלכלי של שכונות הנת עצים.

(FLT:0)Melburn, אוסטרליהFLT:1 פיתחה מודל מבוסס תהליך - צמח יער האורבני ומודל פחמן - הגדל למינים מקומיים ולאקלים.המודלים שעצים הרחוב הנוכחיים יפסלו 31,000 טון של COOVAFLT:2FLT 3 מעל 30 שנים, אך החלפת עצים עם מינים מטופלים אקלים עשויה להכפיל את מספרם של מינים אלה כדי לנטיעת תרחישים לפני מקיפים.

(FLT:0)Portland, אורגוןFLT:1 משולב ברזולוציה גבוהה LiDAR ודימויים רב-תחומיים במפה כיסוי canopy והערכה מעל פני פחמן קרקע ברמת החבילה.התמונת הנתונים המתקבלת חשפה כי 25% מהאחסון פחמן של העיר מתרחש על נכסים למגורים, מדגיש את החשיבות של תוכניות פרטיות-קרקעיות. פורטלנד משתמשת כעת במידע זה כדי לכוון סיוע טכני וסובלות לאזורים תחת רמות פחמן, הפחתת אזורי פחמן ברמת פחמן.

מדיניות ותכנון עירוני

איסוף פחמן יכול להודיע ישירות על תקנות zoning, תמריצים ירוקים- infrastructures, ותקציבי יער עירוניים.ערים יכולים להגדיר מטרות מבוססות ראיות - לדוגמה, 30% כיסוי קאנופי עד 2030 - ולעקוב אחר התקדמות באמצעות מודלים של משקעים של איסוף מודלים או פיקוח על עץ יכול להיות חיזוק על ידי המודל של צינורות פחמן-או צינורות מותרות כדי לשמר ריצוף גבוה.

זיכויים פחמן מן יערות עירוניים מתעוררים כמנגנון מימון, הדורש מדידות קפדניות, דיווח ואימות (MRV) פרוטוקולים.מודלים כי לכמת לכידת עם אי ודאות נמוכה יכולים לעזור לפרויקטים עירוניים זכאים לשווקים פחמן מרצון, כגון פרויקט היער העירוני של משמרת הפעולה אקלים, ערים יכולים גם לשלב הערכות של לכידת לתוך ממציאי החממה שלהם, המאפשרים להם לדווח על ההתקדמות הגלובלית של ערים או קבוצות C40.

שיקולי הון חייבים להיות חלק מכל מאמץ מודל.הנתונים צריכים להיות מפורקים על ידי מערכת מפקד או שכונה כדי לחשוף פערים בכיסוי קאנופי ואחסון פחמן.קהילות בעלות הכנסה נמוכה ומיעוטים יש פחות עצים וחשיפה גבוהה יותר לחום ולזיהום. תוכניות נטיעות ממוקדות יכולות להגדיל את פליטת הפחמן ולשפר את צדק סביבתי.

כיוונים עתידיים לפחמן יערות עירוניים

הדור הבא של מודלים יהיה כנראה למנף בינה מלאכותית כדי לשלב נתונים של חיישן בזמן אמת (לחות שמן, זרימת ספי, COFLT אטמוספירית:02IRFLT:1 ריכוזים) וליצור דינמיקה, מאמת עצמית, להורדת תקציבי פחמן.תאומים דיגיטליים - העתקים וירטואליים של יערות עירוניים שדמיינו את ההשפעה של החלטות ניהול - כבר לא-טיפוסיים אלה יאפשרוכננים למה ש"חסין"חסין"חסין"חסין משפיעה על תרחישים חדשים של 20 מיליון דולר, אם אנחנו עלולים?

סטנדרט המתודולוגיות הוא גם קריטי.ה-FLT:0i-Tree SuiteFIRLT:1 ותקן ISO הקרוב לחשבונאות עירונית של פחמן פחמן (ISO 14068) במטרה לפגוע בגישות ברחבי הערים ומדינות. שיתוף פעולה בינלאומי, כגון הממציא העירוני הגלובלי, ימלא פערי נתונים באזורים טרופיים וצומחים במהירות שבה הפוטנציאל למיצוי הפחמן גבוה יותר הוא נתונים עדכניים, אך כיום הוא נתונים.

לבסוף, מודלים עירוניים פחמן חייב להרחיב מעבר לעצים כדי לכלול את כל צמחייה - נקניקיות, דשא, גגות ירוק, ואפילו מערכות מבוססות אצות - אשר תורמים ללכידת נטו.הכלה של בריכות פחמן קרקע, אשר יכול להיות sizable תחת sizable היטב turf וגנים ילידים, יפיקו יותר השקעות פחמן שלמים.

מסקנה

מודל הפוטנציאל של פליטת הפחמן של יערות עירוניים ומרחבים ירוקים כבר לא תרגיל מדעי נישה - זה מרכיב מרכזי של אסטרטגיית האקלים העירוני. על ידי שילוב נתונים שדה אמפיריים עם סימולציות מבוססות תהליך וחיתוך רחוק חישה מרחוק, ערים יכולות לקבל הערכות אמינות של מניות פחמן נוכחיות וקרנות עתידיות של השקעות.