全球城市化的加速进程给城市环境带来了越来越多的挑战（Idowu, 2013; Zhang, 2016）。随着人口集中和建筑密度的增加，自然表面逐渐被不透水材料取代，导致城市气候发生显著变化，尤其是在地表温度（LST）方面（Chithra et al., 2015; Liu et al., 2025）。夏季的高LST尤为明显（Han et al., 2025; Shakiba et al., 2024），长时间的高温会加剧城市热岛效应（SUHI），从而导致更高的地表热环境，这可能进一步恶化空气质量，增加建筑能源需求，并增加人类健康风险（Gago et al., 2013; Hidalgo-García and Arco-Díaz, 2023; Santamouris et al., 2015）。作为应对措施，英国格拉斯哥市议会近年来实施了一系列绿化和可持续性政策（Naylor et al., 2019）。因此，公园、花园等绿地的数量稳步增加，旨在通过扩大植被区域来缓解城市热压力。然而，我们对UGS的冷却性能仍知之甚少。
近年来，许多研究试图详细阐述UGS作为缓解SUHI效应的自然有效手段的冷却机制（Aram et al., 2019; Marando et al., 2022; Wong et al., 2021）。这些研究表明，UGS的冷却机制主要包括遮荫、蒸散作用和植被的热吸收（Dimoudi and Nikolopoulou, 2003; Hami et al., 2019）。植被可以通过提供遮荫和增加反照率来降低LST，从而减少直射太阳辐射（Berry et al., 2013）。同时，植被通过蒸散作用向空气中释放水分，在此过程中带走热量（Chakrabortty et al., 2024）。此外，UGS可以吸收太阳辐射，防止热量在不透水表面上积聚（Cheela et al., 2021; Edeigba et al., 2024）。其他研究还表明，在所有气候带中，较大的UGS区域往往具有更强的冷却效果（Wang et al., 2022）。例如，城市绿色基础设施可以使欧洲城市的温度平均降低1.07°C，在某些情况下冷却效果可达2.9°C（Marando et al., 2022）。
然而，绿地的实际冷却性能并非恒定不变。它受到内部植被结构（Li et al., 2025）和外部环境条件（Sheng & Wang, 2024）的影响。就内部植被特征而言，树木和草地的覆盖比例是冷却效率的关键决定因素。在美国、欧洲和全球范围内进行的研究都证实，城市树木的冷却效果是草地的两到四倍（Kim et al., 2024a; Schwaab et al., 2021; Smith et al., 2023）。这是因为树木通常提供更多的遮荫并释放更多的水分，从而产生更大的冷却效果（Kim et al., 2024b）。此外，树木的高度也对缓解LST起作用，因为较高的树木具有更大的树冠，提供更多的遮荫和更大的冷却效益（Helletsgruber et al., 2020; Speak et al., 2020）。此外，绿地的空间分布也会影响LST。最近的研究表明，提高绿地分布的空间公平性有助于减少局部热量积聚并缓解LST（Xu et al., 2022; Xu et al., 2024）。
外部方面，建筑物的空间形态以及水体和地形等自然元素显著影响UGS的冷却性能（Bi et al., 2025a; Wu et al., 2024）。从城市形态的角度来看，过高的建筑物可能会阻碍绿地产生的冷空气的水平扩散，从而降低其冷却效率（Cilek & Uslu, 2022）。就城市地表环境特征而言，自然特征也起着关键作用。例如，研究表明，水体不仅提供直接的蒸发冷却作用，而且当与绿地空间结合时还能产生协同冷却效果（Gunawardena et al., 2017; Pan et al., 2023; Xu et al., 2019）。此外，微地形元素如坡度和坡长在强风条件下可以显著调节绿地的冷却性能（Wu et al., 2022）。此外，绿地和地形在局部气候带内的空间配置系统性地影响其冷却能力，影响冷空气的扩散和持久性（Yu et al., 2018）。
人类活动水平也可能干扰绿色基础设施的冷却效果。例如，对上海五个河滨公园绿地的研究发现，人类活动密集的区域在植物景观空间内的冷却效果明显较弱（Jiang et al., 2024）。作为人类活动强度的重要指标，道路网络也受到了关注。先前的研究表明，道路网络可以通过作为通风走廊来帮助引导气流，从而促进冷空气的扩散（Wong et al., 2010），而其他研究则表明，较高的道路密度会降低绿地的冷却效果（Song et al., 2025; Yutian et al., 2025），这可能是由于不透水表面的增加和自然气流路径的破坏。对UGS冷却效果的全面评估应考虑城市形态和环境特征，以及人类活动（Jang & Jung, 2025）。
然而，尽管我们认识到UGS的冷却效果源于植被结构、建筑形态、表面环境特征和人类活动的综合影响，但大多数现有研究都是独立分析这些因素的。这种碎片化的方法留下了一个关键缺口，因为UGS的冷却性能本质上是情境依赖的，这意味着任何植被属性的效果都受到周围环境的影响。因此，以往的研究未能综合理解相似的绿地特征在不同城市和环境背景下的不同冷却结果。为了解决这一缺口，本研究明确将交互作用机制作为核心分析重点。我们不是假设植被和城市形态对LST的贡献是简单相加和独立的，而是指定了交互项，允许UGS的边际冷却效果在不同建筑、地形和人类活动配置下发生变化。本研究采用交互模型（Brambor et al., 2006）和边际效应分析（Busenbark et al., 2022）来量化内部植被特征（Helletsgruber et al., 2020; Speak et al., 2020）与外部城市环境（Allegrini et al., 2015; Zhang et al., 2022）和人类活动模式（Jiang et al., 2024; Wong et al., 2010）之间的相互作用。通过这种方式，分析超越了平均主效应，直接研究了UGS在不同环境条件下的冷却贡献变化。具体来说，我们旨在揭示：（i）树木覆盖率、草地覆盖率、树冠高度和绿地分布的空间公平性对UGS冷却性能的影响；（ii）建筑高度和总建筑表面积对UGS冷却性能的影响；（iii）海拔、平均地表粗糙度和地表水体覆盖对UGS冷却性能的影响；（iv）道路密度、人口密度和夜间光照强度对UGS冷却性能的影响。在图1中，我们展示了本研究的整体框架。总体而言，本研究的结果有望通过为特定情境下的绿地配置优化提供证据，从而支持气候响应型城市规划，这与可持续发展目标11（SDG11）关于促进包容、安全、有韧性和可持续的城市和社区的目标一致（Berisha et al., 2022; Walsh et al., 2022）。
研究区域
格拉斯哥位于苏格兰西部，纬度约为55.86°N，经度约为4.25°W，是苏格兰最大的城市，也是英国第四大城市（Maantay, 2017）。该市行政区域面积约为175平方公里，平均人口密度约为每平方公里3400人（国家统计局，2022年）。该市具有温带海洋性气候，冬季温和，夏季凉爽，年平均温度……
总结特征
表1报告了与植被结构、城市形态、表面环境特征和人类活动相关的变量描述性统计信息。这些指标为分析不同因素如何影响UGS的冷却性能提供了基础。由于研究区域包含大面积的森林和草地，平均UGSC相对较高，平均值为0.753±0.177（图5(a)）。
图5(b)显示了皮尔逊相关分布。
讨论
本研究以格拉斯哥为例，系统地研究了植被结构和城市环境特征对UGS冷却效果的调节机制。结果表明，虽然UGS通常提供显著的冷却效益，但其效果在不同城市背景下存在显著差异。这些差异是由植被结构、城市形态、表面环境特征共同塑造的……
结论
本研究以格拉斯哥为例，系统地探讨了UGS的冷却效果，并深入分析了在植被结构、城市形态、表面环境和人类活动等多维变量影响下的冷却性能，最终形成了对UGS冷却功能的全面理解。结果表明，绿地在缓解LST方面发挥着重要作用，但其冷却效果并非恒定不变。
作者贡献声明
郭建华：撰写——审稿与编辑、撰写——初稿、可视化、监督、资源管理、项目管理、方法论、调查、资金获取、正式分析、数据管理、概念化。王伟佳：撰写——审稿与编辑、撰写——初稿、可视化、验证、方法论、正式分析、数据管理、概念化。贾思琪：撰写——审稿与编辑、验证、调查。梁东：监督、项目管理
代码可用性
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
致谢
本研究部分得到了CAS****（项目编号E5Z105020F）、可持续发展目标大数据国际研究中心（CBAS）（项目编号CBASYX0906）、国家自然科学基金（项目编号42376246）以及中国科学院的大地球数据科学工程计划（CASEarth）（项目编号XDA19090000、XDA19030000）的支持。
