Υπάρχει ένας καλός λόγος για τον οποίο οι κάτοικοι των πόλεων φεύγουν στην ύπαιθρο για να κρυώσουν στη θερμότητα του καλοκαιριού: Οι αγροτικές περιοχές συνήθως δεν είναι τόσο ζεστές. Λόγω της επίδρασης του "αστικού θερμικού νησιού", οι πόλεις ενός εκατομμυρίου ή περισσότερων ατόμων μπορεί να είναι 1-3 ° C (1, 8-5, 4 ° F) θερμότερες κατά μέσο όρο - και έως και 12 ° C (22 ° F) θερμότερες το βράδυ από την γύρω περιοχή, σύμφωνα με την Υπηρεσία Προστασίας του Περιβάλλοντος των ΗΠΑ.
σχετικό περιεχόμενο
- Ο σύγχρονος κόσμος εξαρτάται από το ταπεινό τσιμέντο
- Τα θερμικά κύματα του καλοκαιριού μπορεί να συνδέονται με την απώλεια πάγου στη θάλασσα
- Τα αστικά θερμικά νησιά μπορούν να αλλάξουν θερμοκρασίες χιλιάδες χιλιόμετρα μακριά από μια πόλη
Υπάρχουν πολλοί λόγοι για τους οποίους οι πόλεις είναι πιο καυτές. Όλοι αυτοί οι άνθρωποι, τα κτίριά τους και η μηχανή μέσα δημιουργούν θερμότητα. Ο κλιματισμός, για παράδειγμα, μπορεί να αυξήσει τις θερμοκρασίες κατά περισσότερο από 1 ° C, αναφέρουν ερευνητές του Πανεπιστημίου της Αριζόνα τον περασμένο μήνα. Κτίρια και άλλες κατασκευές μπορούν να αποθηκεύουν περισσότερη θερμότητα κατά τη διάρκεια της ημέρας από τα φυτά. τη νύχτα, εκπέμπουν κάποια από αυτή τη θερμότητα, συμβάλλοντας σε θερμότερες θερμοκρασίες όταν είναι σκοτεινό. Οι πόλεις ενδέχεται επίσης να έχουν λιγότερη ανακλαστικότητα, κάτι που θα τους επιτρέψει να απορροφήσουν περισσότερη θερμότητα από τον ήλιο.
Αλλά οι περισσότεροι ερευνητές θεωρούν ότι ο μεγαλύτερος παράγοντας που συμβάλλει στην επίδραση της αστικής θερμότητας είναι η μείωση της εξάτμισης που συμβαίνει όταν τα φυτά αντικαθίστανται από σκυρόδεμα. Αυτή η εξάτμιση, η σκέψη πηγαίνει, απορροφά ενέργεια και κρατά την ύπαιθρο πιο δροσερή.
Ωστόσο, σύμφωνα με μια νέα μελέτη, αυτή η διαφορά στην εξάτμιση δεν είναι ο μεγάλος παράγοντας πίσω από το φαινόμενο της θερμοπληξίας. Το τοπικό κλίμα μπορεί να έχει μεγαλύτερη σημασία. Ο Lei Zhao, από το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Πληροφορίας της Κίνας στο Nanjing, και οι συνεργάτες του δημοσίευσαν τα ευρήματα αυτά σήμερα στο Nature .
Ο Zhao και οι συνεργάτες του ξεκίνησαν με μια ερώτηση: Θα μπορούσαν παρόμοιες πόλεις που βρίσκονται σε διαφορετικά κλίματα να βιώσουν την ίδια αύξηση της θερμοκρασίας από το φαινόμενο της αστικής θερμότητας; Από τα δορυφορικά δεδομένα της NASA σε 65 πόλεις των ΗΠΑ, μπορούσαν να παρατηρήσουν κάποιες τάσεις: Τα μεσάνυχτα, οι μεγαλύτερες πόλεις τείνουν να αντιμετωπίζουν μεγαλύτερη διαφορά στη θερμοκρασία, σε σύγκριση με τη γύρω περιοχή, από τις μικρότερες πόλεις. Ωστόσο, στις μέσες μέρες, οι πιο υγρές πόλεις παρουσίασαν μεγαλύτερη επίδραση θερμότητας.
Οι ερευνητές δημιούργησαν στη συνέχεια ένα μοντέλο υπολογιστών που τους επέτρεψε να αξιολογήσουν τη σημασία διαφόρων παραγόντων που θα μπορούσαν να επηρεάσουν το φαινόμενο της αστικής θερμότητας. Αυτές περιλάμβαναν χαρακτηριστικά όπως η εξάτμιση, η θερμότητα που δημιουργούν οι άνθρωποι και οι δομές τους και η θερμότητα που αποθηκεύεται από τις πόλεις. Περιλαμβάνονται επίσης οι διαφορές στη γη και στη μεταφορά - η μεταφορά θερμότητας από την πόλη ή την αγροτική περιοχή στην ατμόσφαιρα.
Από το μοντέλο, οι ερευνητές μπορούσαν να δουν ότι αυτοί οι δύο τελευταίοι παράγοντες ήταν σημαντικοί και αλληλεπιδρούν με το τοπικό κλίμα. Σε υγρές περιοχές, όπως αυτές στην Ανατολική Ακτή των ΗΠΑ, "η μεταφορά είναι λιγότερο αποδοτική στη διάχυση της θερμότητας από την αστική γη παρά από την αγροτική γη", σημειώνουν οι Zhao και οι συνάδελφοί τους και οι πόλεις αυτές είναι συνήθως περίπου 3 μοίρες θερμότερες από την κοντινή ύπαιθρο. Η πυκνή βλάστηση της αγροτικής περιοχής είναι πιο αεροδυναμικά από την πόλη, γεγονός που αυξάνει την απόδοση της μεταφοράς, αφήνοντας περισσότερη θερμότητα να μετακινηθεί από τη γη στην ατμόσφαιρα.
Σε ξηρές περιοχές, όπου λείπει αυτή η αγροτική βλάστηση - σκέφτεστε το Λας Βέγκας - συμβαίνει το αντίθετο. "Κατά μέσο όρο, η αστική γη είναι περίπου 20% πιο αποδοτική στην απομάκρυνση της θερμότητας από την επιφάνεια από τη μεταφορά από ό, τι η αγροτική γη", γράφουν οι ερευνητές. Και σε μερικές από αυτές τις πόλεις, η διαφορά της μεταφοράς είναι αρκετά μεγάλη ώστε να μην βιώνουν το φαινόμενο της αστικής θερμότητας.
Τη νύχτα όμως, ανεξάρτητα από το κλίμα, η απελευθέρωση της θερμότητας που αποθηκεύεται κατά τη διάρκεια της ημέρας οδηγεί το φαινόμενο της θερμότητας. Αυτή η θερμότητα παγιδεύεται στο ρηχό στρώμα της ατμόσφαιρας κοντά στην επιφάνεια, και για να διαλυθεί, πρέπει να κινηθεί πιο οριζόντια για να ξεφύγει. Για τις μεγαλύτερες πόλεις, η θερμότητα θα πρέπει να κινηθεί μακρύτερα, έτσι ώστε το κέντρο μιας μεγάλης πόλης θα τείνει να είναι πολύ θερμότερο από το μέσο μιας μικρής πόλης, σημειώνουν οι ερευνητές.
Το φαινόμενο της αστικής θερμότητας είναι κάτι περισσότερο από μια ενόχληση για τους κατοίκους των πόλεων - μπορεί επίσης να επιδεινώσει τα προβλήματα υγείας που συνδέονται με το θερμικό στρες, προσθέτοντας σε ήδη δυσάρεστες συνθήκες, ειδικά σε ξηρά χρόνια σε κανονικά υγρές περιοχές, λένε οι ερευνητές. Αλλά αυτή η νέα έρευνα δίνει κάποια εικόνα για το ποια μέτρα θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην ανακούφιση ορισμένων από αυτή τη θερμότητα.
Η μείωση της θερμότητας από τα κλιματιστικά μας και άλλα μηχανήματα μπορεί να φαίνεται σαν μια απλή λύση, αλλά σύμφωνα με το μοντέλο του υπολογιστή, αυτό δεν θα βοηθούσε πολύ γιατί η ανθρωπογενής θερμότητα δεν είναι ένας τεράστιος παράγοντας. Η αντιμετώπιση των μεγάλων συνεισφερόντων, η αποτελεσματικότητα της μεταφοράς και η αποθήκευση θερμότητας, δεν αποτελεί πρακτική λύση "γιατί θα απαιτούσε θεμελιώδεις αλλαγές στην αστική μορφολογία", σημειώνουν οι Zhao και οι συνεργάτες.
Αυτό που θα βοηθούσε, όμως, αυξάνει την ανακλαστικότητα της πόλης, λένε. Αυτό θα μειώσει την ποσότητα θερμότητας που απορροφά η πόλη κατά τη διάρκεια της ημέρας και θα βοηθήσει έμμεσα τη νύχτα, μειώνοντας την ποσότητα διαθέσιμης θερμότητας μετά την πτώση του ήλιου. Επιπλέον, είναι εύκολο-επίπεδη στέγες πόλη μπορεί να είναι βαμμένα λευκό ή άλλο ανακλαστικό χρώμα.
Οι λευκές στέγες έχουν επίσης πρόσθετα οφέλη, όπως η μείωση της κατανάλωσης ενέργειας, επειδή δεν απαιτείται τόσο κλιματισμός για να εξισορροπηθεί η απορροφούμενη από τα κτίρια θερμότητα. Και η μείωση της κατανάλωσης ενέργειας συνεπάγεται επίσης μείωση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα - ένα πλεονέκτημα που ξεπερνά τη δυναμική μιας αστικής θερμότητας νησί.
