空气污染已成为全球城市最紧迫的环境和健康问题之一。根据世界卫生组织（WHO）的数据，近90%的城市地区二氧化氮（NO2）和颗粒物（PM2.5）等污染物超过了建议的空气质量标准，而这些污染物与心脏病、肺癌和呼吸系统疾病等健康问题息息相关。事实上，《2024 年全球空气状况报告》指出，2021 年全球有 810 万人死于空气污染，其中对健康影响最大的是亚洲、非洲和东欧的城市。
鉴于空气污染的严重影响，了解其原因并找到有效的解决方案至关重要。这对于污染程度往往较高的高密度城市尤为重要。香港就是这样一个城市，那里的街道和楼宇密集，街道峡谷效应使空气汙染物长期困在街道之中。
街道峡谷是包括香港在内的许多特大城市的显著特征。这些城市地形形成了微气候(Microclimate)，气流受到密集的高楼大厦的限制。因此，车辆排放的废气（尤其是氮氧化物）会被滞留，从而形成局部污染热点。
在旺角这个城市最繁忙、最密集的街区，这种影响尤为明显。停滞的风况和高车流量使空气质量恶化，居民和行人暴露在高浓度的污染物中，增加了罹患呼吸道和心血管疾病的风险。
图片来源：Jeffrey Chang
通过使用微气候模拟工具 ENVI-met，该研究分析了风向、风速和城市几何形状等因素如何影响氮氧化物在一天中的扩散。
✔ 风向影响污染物的扩散：吹过街道峡谷的风（从东面或西面吹来）会形成漩涡状空气，将污染物困在靠近地面的地方，导致某些区域的污染物浓度较高。相反，沿峡谷吹来的风（从北面或南面吹来）有助于污染物在街道上移动，使其更均匀地扩散，减少在一个地方的积聚。
✔ 建筑几何形状会影响气流：
✔ 污染垂直扩散：
ENVI-met 的高分辨率模拟能力对于理解这些复杂的相互作用至关重要。该软件的三维风流模型可以模拟建筑物周围的空气流动，识别高风速和湍流区域以及低风速和停滞气团区域。这样，城市规划者就能找出污染热点，并评估潜在的干预措施，如修改建筑布局或采用绿色外墙来改善气流。通过分析这些因素，ENVI-met 可帮助城市规划者设计可减轻空气污染和促进更健康空间的环境。