具气候与环境意识的城市扩张：应对城市温室效应与空气污染的双重解决方案

随着城市扩张，地表属性改变且人类活动排放增加，加剧了城市温室效应和空气污染。为了增强城市的适应能力，各地已推行多种 GBGI基建 (Green-Blue-Grey infrastructure)，包括植被基建 (Green infrastructure)、水基基建  (Blue infrastructure) 及工程基建 (Grey infrastructure)。这些措施在缓解城市变暖及改善空气质量方面取得了不同程度的成效，但它们往往需要庞大的资金，且其在改善空气质量和缓解城市变暖的实际成效仍需审慎评估。

由浸大地理、社会学及国际研究学部高蒙教授带领的研究团队，近期於《自然-通讯》发表「Optimized spatial planning offers a dual solution for managing urban heat and air pollution in humid subtropical climates」，当中提出了一个针对粤港澳大湾区城市发展的多目标优化框架，将环境与气候限制纳入考量。该框架采用「非支配排序遗传算法」，生成一组经优化的城市规划方案供持份者考量。与其他多目标城市发展优化方法相比，此方法进一步结合了城市热岛效应与空气污染之间的双向反馈，使推进城市扩张的同时，将其对空气质素和热环境的影响减至最低。

所提框架的研究结果显示，经优化的发展应优先选择位於夏季季候风上风向的城市位置、倾向发展中等密度（即建筑覆盖率介乎0.5至0.8之间）的城市区域，并将城市绿地比例由0.15提升至0.27。这种城市布局能最大限度地减缓城市暖化并减少污染。回归分析与数值模拟均证实了具气候与环境意识的城市扩张所带来的成效。数值模拟更进一步显示，增强通风能有效改善空气质量，而强劲的偏南风则有助缓解城市热岛效应。

该项研究亦将绿化屋顶和凉屋顶等缓解策略，与研究所提出的多目标城市发展方法作对比。结果显示，虽然屋顶策略能够降低地表温度，但也可能释放额外的生物源挥发性有机化合物（BVOC），进而促进臭氧和气溶胶的形成。同时，这些策略还会抑制 PM2.5 和臭氧的扩散。这对比凸显出经优化的城市发展所提供的全新视角，既能实现提升热舒适与改善空气质素的双重效益，又无需承担高昂的设施改造成本。
 

基於数值模拟，未经规划的城市发展与经优化的城市发展之环境影响对比

完整研究论文：  Optimized spatial planning offers a dual solution for managing urban heat and air pollution in humid subtropical climates | Nature Communications

了解更多高蒙教授的研究简介： Meng GAO - Hong Kong Baptist University