学术价值:

该项目澳门威尼斯人注册网站研究了从波士顿市中心向西100公里到哈佛森林LTER的城乡梯度,这是NEON的核心荒地。 我们使用“城市新陈代谢”的概念作为框架来量化区域城市和自然系统的现状和未来可持续性。 “城市代谢”是指在城市化分区域内和跨区域的物质和能量的存量、通量和转化。 我们正在测量和模拟人类、植物、动物、物理过程、城市基础设施以及海洋和陆地生态系统之间的相互作用,最初侧重于一个重要组成部分:与生物和人为活动相关的碳流。 碳是连接人类和自然系统的主要货币。 通过开发一个综合框架来测量和模拟进出生态和人类系统矩阵的碳流,我们正在努力推动科学超越清单方法,开发分析工具,整合自然科学和社会科学的其他不同组成部分,并定义对可持续性的自然和人为威胁。 我们的团队建立并扩展了大学与美国林业局的合作关系。 我们的项目有三个主要组成部分:

  1. 我们将时空明确的社会经济和生物物理数据与碳交换模型结合起来,创建了一个耦合的人类-自然(CHN)框架,作为一套密切相关的模型,用于澳门威尼斯人注册网站研究建筑、植被和海洋环境、该地区的生态系统和大气中的碳流动。 The research question for this component is: how do humans, their infrastructure and activity, and natural processes interact to produce geospatially and temporally resolved exchanges of CO2?
  2. We are interactively testing and refining the CHN framework using measurements of the biophysical environment (remote sensing, plant physiology, CO2 concentrations) coupled with data on the built environment (energy use, building data, transportation), economic activity, and demographics. 这些模型将通过连续的大气观测和大气运输模型,结合我们对关键驱动因素(如收入、住房、通勤模式和人口(波士顿三分之一的人口是学生,他们每年都搬家)的时空变化的了解来验证。 CHN将使我们能够在高时空分辨率下量化碳交换和人为能源使用的物理、气候、生态和社会经济驱动因素。
  3. 我们正在努力将CHN框架作为社会决策的工具。 我们的工作将确定和定量联系控制城市新陈代谢的经济、生态、技术和行为因素,使我们能够预测、测试和完善澳门威尼斯人注册大波士顿政策选择的假设。

这项探索性澳门威尼斯人注册网站研究将定义相关的地理空间边界,并在一个完整的ULTRA项目中为长期监测、实验、建模、信息管理和教育/推广创建一个概念框架和测量策略。

更广泛的影响:

量化碳交换和能源使用的气候、生态和社会经济驱动因素将使我们能够预测碳流,并评估旨在改变碳流以符合社会目标的政策。 例如,这项澳门威尼斯人注册网站研究将有助于评估实现波士顿减排目标的各种选择。 更广泛地说,它为《马萨诸塞州全球变暖解决方案法案》、《区域温室气体倡议》和《美国清洁能源与安全法》等大规模努力提供了工具。 由于该框架包括精细时空分辨率的自然和社会科学决定因素,我们可以评估无法在单一学科内评估的选项,并推断出对人类人口的意外后果。 例如,这个CHN框架可以用来评估城市林业、屋顶反照率的变化和交通基础设施的变化如何抵消碳排放,或者澳门威尼斯人注册网站研究交通选择如何影响碳排放和城市居民可用的经济机会。 一个完整的ULTRA将更彻底地描述这种政策可以通过的社会经济杠杆,以及社会经济影响。 通过重点合作,我们将与波士顿市、波士顿城市规划组织(164个城市)和区域城市的社区利益相关者合作。

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