Obstaja dober razlog, zakaj prebivalci mest bežijo na podeželje, da se v poletni vročini ohladijo: podeželska območja običajno niso tako vroča. Zaradi učinka „mestnega toplotnega otoka“ je lahko milijon mest ali več ljudi v povprečju topleje za 1–3 ° C (1, 8–5, 4 ° F) in za 12 ° C (22 ° F) topleje v zvečer - kot pa okolica, poroča ameriška agencija za varstvo okolja.
Sorodne vsebine
- Sodobni svet je odvisen od skromnega cementa
- Poletni vročinski valovi so lahko povezani z izgubo morskega ledu
- Mestni toplotni otoki lahko spremenijo temperature na tisoče milj od mesta
Razlogov je, zakaj so mesta bolj vroča. Vsi ti ljudje, njihove zgradbe in stroji v notranjosti ustvarjajo toploto. Na primer klimatska naprava lahko dvigne temperaturo za več kot 1 ° C, so prejšnji mesec poročali raziskovalci univerze Arizona State. Stavbe in druge strukture lahko čez dan shranjujejo več toplote kot rastline; ponoči oddajajo nekaj te toplote in prispevajo k toplejšim temperaturam, ko je temno. Mesta imajo lahko tudi manj odsevnosti, kar bi jim omogočilo, da vpijejo več sončne toplote.
Toda večina raziskovalcev meni, da največ prispeva k učinku mestnega vročinskega otoka zmanjšanje izhlapevanja, ki nastane, ko rastline zamenja beton. To izhlapevanje, razmišlja razmišljanje, absorbira energijo in ohranja podeželje hladnejše.
Po novi raziskavi pa ta razlika v izhlapevanju ni največji dejavnik za učinek toplotnega otoka. Lokalna klima je lahko pomembna. Lei Zhao z univerze za informacijsko znanost in tehnologijo Nanjing na Kitajskem in sodelavci so te ugotovitve danes objavili v reviji Nature .
Zhao in sodelavci so začeli z vprašanjem: Ali bi podobna mesta, ki se nahajajo v različnih podnebjih, doživela enako povišanje temperature od učinka mestnega toplotnega otoka? Iz satelitov Nasinih satelitskih podatkov za 65 ameriških mest je bilo mogoče opaziti nekatere trende: ob polnoči so se v večjih mestih v primerjavi z manjšimi mesti v večji meri razlikovale temperature v primerjavi z okoliškim podeželjem. Ponoči pa so vlažna mesta doživela večji učinek otoka toplote.
Raziskovalci so nato ustvarili računalniški model, ki jim je omogočil, da ocenijo pomen različnih dejavnikov, ki bi lahko vplivali na učinek mestnega toplotnega otoka. Vključevale so značilnosti, kot so izhlapevanje, toplota, ki jo ustvarjajo ljudje in njihove strukture, in toplota, ki jo hranijo mesta. Vključene so bile tudi razlike v zemlji in konvekciji - prenos toplote iz mesta ali podeželja v ozračje.
Raziskovalci so lahko iz modela razbrali, da sta zadnja dva dejavnika pomembna in da sta se povezala z lokalnim podnebjem. V vlažnih območjih, kot so tista na ameriški vzhodni obali, je „konvekcija manj učinkovita pri odvajanju toplote iz mestnih zemljišč kot s podeželskih zemljišč, “ ugotavljata Zhao in njegovi kolegi, in ta mesta so ponavadi približno 3 stopinje toplejša od bližnjega podeželja. Gosta vegetacija podeželskega območja je aerodinamično bolj groba od mesta, kar poveča učinkovitost konvekcije in pusti več toplote s kopnega v ozračje.
V suhih regijah, kjer te podeželske vegetacije primanjkuje - pomislite v Las Vegasu, se dejansko zgodi ravno obratno. "Mestno zemljišče je v povprečju za približno 20% učinkovitejše pri odstranjevanju toplote s površine s konvekcijo, kot je podeželsko zemljišče, " pišejo raziskovalci. In v nekaterih od teh mest je razlika v konvekciji dovolj velika, da ne občutijo učinka urbanega otoka.
Ponoči pa, ne glede na podnebje, sproščanje toplote, ki je shranjena podnevi, povzroči učinek toplotnega otoka. Da se toplota ujame v plitvo plast ozračja v bližini površine, in da se razprši, se mora premakniti bolj vodoravno, da uide. V večjih mestih se bo vročina morala seliti dlje, zato bo središče velikega mesta ponavadi veliko toplejše od sredine majhnega mesta, ugotavljajo raziskovalci.
Učinek mestnega vročinskega otoka je za prebivalce mest več kot le sitnost - lahko tudi poslabša zdravstvene težave, povezane z vročinskim stresom, in dodaja že neugodne razmere, zlasti v sušnih letih na običajno vlažnih območjih, pravijo raziskovalci. Toda nova raziskava daje nekaj vpogleda v to, kateri ukrepi bi lahko pomagali ublažiti nekaj te vročine.
Zmanjšanje toplote naših klimatskih naprav in drugih strojev se morda zdi preprosta rešitev, vendar po računalniškem modelu to ne bi kaj dosti pomagalo, saj antropogena toplota ni velik dejavnik. Obravnava velikih prispevkov - učinkovitost konvekcije in shranjevanje toplote - pa ni praktična rešitev, "ker bi zahtevale temeljite spremembe mestne morfologije, " ugotavljajo Zhao in sodelavci.
Kar bi sicer pomagalo, je povečati odsevnost mesta, pravijo. To bi zmanjšalo količino toplote, ki jo mesto absorbira podnevi in celo posredno pomagalo ponoči, tako da bi zmanjšalo količino toplote, ki je na voljo za sprostitev po soncu. Poleg tega je enostavno - ravne mestne strehe so lahko pobarvane v belo ali drugo odsevno barvo.
Bele strehe imajo tudi dodatne prednosti, na primer zmanjšanje porabe energije, ker ni potrebno toliko klimatske naprave za uravnoteženje toplote, ki jo absorbirajo stavbe. Zmanjšanje porabe energije pa pomeni tudi zmanjšanje emisij ogljika, kar je presežek dinamike enega mestnega toplotnega otoka.
