城市樹木很重要。它們展示了廣泛的生態(tài)系統(tǒng)服務,這些服務長期以來一直被揭示并越來越多地被報道,它們在多方面有益于我們的環(huán)境和人類居民。這些措施包括減少城市熱島效應,增強野生動物的生物多樣性棲息地,增加街景的美學價值,以及緩解精神困擾。然而,生長在城市及周邊地區(qū)的樹木承受著相當大的環(huán)境壓力,需要妥善維護,以避免生命或財產的潛在危害,以培育可持續(xù)的城市生態(tài)。在強風暴和極端風事件期間,與城市樹木倒塌有關的事故會造成人身損失、經濟損失和基礎設施破壞。因此,持續(xù)監(jiān)測城市樹木的穩(wěn)定性對于確??沙掷m(xù)的城市設計至關重要。已經開發(fā)了許多傾斜傳感器,連接到樹干上,不斷收集動態(tài)數(shù)據,以測量根板運動和風引起的樹木倒塌的傾斜角度。 基于動態(tài)樹木傾斜運動數(shù)據分析的監(jiān)測系統(tǒng)可以幫助設計有效的管理實踐,以減少極端風事件期間城市景觀中的樹木倒塌和相關風險.
為了評估和預測樹木倒塌,必須結合天氣觀測進行樹木傾斜監(jiān)測。除樹種、健康和生長條件外,樹木倒塌的臨界風速隨樹木的結構屬性而變化,例如直徑、年齡、高度、傾斜度、大小、樹冠蔓延和木材密度。徑較小的樹木更容易受到強風的影響。因此,樹木的高度/直徑比是與樹木倒塌風險相關的關鍵物理屬性。另一方面,樹木表現(xiàn)得像一個充滿活力的系統(tǒng),樹木錨固牢固地固定土壤,因此根部支撐著樹干和樹葉。根系中的弱錨固可能會導致樹木倒塌的危險。 這可以通過使用各種加速度計、傾角計、聲波風速計和激光多普勒干涉儀測量轉彎動量或捕獲樹木的傾斜數(shù)據來檢測。關于樹木傾斜運動及其對天氣觀測的反應的長期數(shù)據可以為早期發(fā)現(xiàn)樹木死亡提供重要信息,這有助于減輕樹木倒塌的相關風險,并保護公眾生命和財產。
香港以其獨特的景觀特色而聞名,大部分樹木生長在密集的城市環(huán)境中或丘陵地形中,在緊湊的摩天大樓和擁擠的人口中。我們收集了大量實地工作和嚴格評估的樹木資料,編制了系統(tǒng)的樹木清單,并按相關政府部門管轄的樹木列出清單。臺風是強風速為118.8公里/小時或以上的重大氣象現(xiàn)象,它們會帶來大雨,在某些情況下,會誘發(fā)山洪暴發(fā)。強風會連根拔起、折斷樹枝和落葉,嚴重損害樹木。此外,城市地區(qū)的樹木倒塌會對周圍環(huán)境造成破壞,例如人員、建筑物和交通基礎設施。損失的程度與盛行風向、風速以及受影響樹木的位置和健康狀況有關。因此,了解高風速的后果及其與樹木覆蓋損害的關聯(lián)非常重要。
平均每年有五至六個熱帶氣旋威脅香港,最高峰期為八月及九月。過去75年,共有12次超強臺風掠過沿海。2018年9月16日,超強臺風山竹襲擊福建沿海,最高風速達每小時185公里;這被認為是香港最嚴重的臺風。超過55,000棵樹因臺風而被連根拔起,收集了7000噸木材廢料。香港的500棵歷史名木中也有11棵消失。另一方面,在2017年的臺風天鴿期間,有5,300棵樹木倒下,在2012年的臺風文森特期間,大約有1,000棵樹木倒塌。二二零一九年,本港有五場大型風暴或熱帶氣旋襲擊香港,分別是7月2日至4日的熱帶低氣壓蒙(最高風速為每小時55公里)、7月30日至8月4日的熱帶風暴波拉(最高持續(xù)風速為每小時85公里)、八月二十一日至二十六日的強烈熱帶風暴白鹿(最高風暴風速為每小時117公里), 熱帶風暴波杜(8月27日至30日)為熱帶低氣壓,中心附近最大風速為每小時85公里,而熱帶低氣壓河木(9月1日至4日)是第五個熱帶氣旋形成的熱帶低氣壓,最高風速為每小時55公里(天文臺,2020年)。在這項研究中,熱帶臺風、氣旋和熱帶低氣壓被認為是具有不同風浪或風速的風暴;對樹木的損害與風速和風暴方向有關。除了樹木倒塌等明顯影響外,這些風暴還會影響樹木的穩(wěn)定性,導致根系錨固減弱。