Nature Cities|宫鹏院士团队发文揭示了云雾覆盖与3D城市构造减少了人类日照时长

推荐理由：

城市地区的阳光照射对人类健康至关重要，但由于云层覆盖和复杂的 3D 城市建筑而导致的阳光照射减少往往被忽视。 本文引入了一个结合自然日照长度变化、云层覆盖和 3D 城市结构的框架来评估城市的日照时间 。将这个框架应用于 1,353 个美国城市，我们发现 2020 年可用阳光显著减少了 2,896 小时（121 天），其中云层覆盖占 2,448 小时（102 天），城市结构导致 448 小时（19 天）的损失。随着云层覆盖和城市化的增加趋势，阳光损失可能会加剧。本研究 强调了迫切需要制定跨学科的城市规划战略，优先考虑充足的自然阳光。

图1. 3D 城市环境中确定日照结果的概念图。实际的城市日照量受日期、地理位置、天气条件和城市结构的影响。云量和 3D DSM 数据集分别为天气和城市结构提供依据。

图2. 2020 年美国 1,353 个城市的年度日照地图。a、日照长度；b、自然日照；c、城市日照；d，3D 城市结构中建筑区阳光的减少，通过自然光和城市阳光之间的差异来衡量。

图3. 1,353 个美国城市的平均建筑高度与建筑区日照减少率之间的城市级关联

图4. 通过三个不同的数据集观察到的美国本土 1,353 个城市的云量趋势。

TIGER 矢量数据库的城市边界 ：https://www.census.gov/programs-surveys/geography/guidance/tiger-data-products-guide.html

WorldCover 土地覆盖产品 ：https://esa-worldcover.org/en

GOES-16 晴空掩膜产品 ：https://www.goes-r.gov/spacesegment/abi.html

MOD09GA 云掩膜产品 ：https://developers.google.com/earth-engine/datasets/catalog/MODIS_061_MOD09GA

MYD09GA 云 掩膜产品 ：https://developers.google.com/earth-engine/datasets/catalog/MODIS_061_MYD09GA

ISCCP HXG 云掩膜产品 ：https://gee-community-catalog.org/projects/isccp_hxg/

DSM数据 ：https://planetarycomputer.microsoft.com/dataset/3dep-lidar-dsm

PlanetScope卫星数据 ：https://www.planet.com/

NAIP航空影像数据 ：https://developers.google.com/earth-engine/datasets/catalog/USDA_NAIP_DOQQ

美国能源部的 BAP数据 ：https://atlas.eia.gov/datasets/eia::climate-zones-doe-building-america-program/

每日地面天气和气候数据 ：https://developers.google.com/earth-engine/datasets/catalog/NASA_ORNL_DAYMET_V4

SVF 计算脚本可通过 GitHub 获取 ：https://github.com/EarthObservation/RVT_py

自然太阳持续时间计算软件可从以下网址获取 ：https://gml.noaa.gov/grad/solcalc/sunrise.html

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