Эффект острова тепла — это явление, при котором городские районы испытывают гораздо более высокую температуру, чем их сельские аналоги. Эта разница температур обусловлена ​​спецификой городского ландшафта, включая высокую плотность зданий, дорог и других поглощающих тепло поверхностей, а также деятельностью человека, которая генерирует дополнительное тепло. По мере роста городов понимание и смягчение эффекта острова тепла становится необходимым для улучшения общественного здоровья, энергоэффективности и общей городской пригодности для жизни.

Ключевые характеристики эффекта острова тепла

Эффект острова тепла проявляется по-разному, и его влияние сильнее всего выражено в густонаселенных городских районах.

Разница температур

Городские регионы могут быть значительно теплее, чем окружающие их сельские районы.

Например

• В городах США может быть на 1–7 °F (0.5–4 °C) теплее днем ​​и на 2–5 °F (1–3 °C) теплее ночью..
• Летом в Нью-Йорке температура воздуха составляет 7°F (4°C), что жарче, чем в сельской местности.

Городское покрытие

Городские территории занимают около 0.5% площади суши Земли, но в них проживает более половины населения планеты. Такое неравномерное распределение людей и инфраструктуры делает эффект «теплового острова» настолько важным.

Высокая потребность в энергии

Повышение температуры в городах приводит к увеличению использования кондиционеров, что, в свою очередь, повышает потребность в электроэнергии. Согласно отчетам, с каждым повышением температуры на 2°F (1°C) потребление энергии на охлаждение возрастает на 1-9% . В таких городах, как Лос-Анджелес, дополнительный спрос приводит к дополнительным расходам в размере около миллионов долларов в год.

Читайте также: Что такое «умные города»?

Причины возникновения острова тепла

Существует несколько причин, связанных с эффектом «теплового острова». Все они, по сути, указывают на антропогенные факторы, вызванные урбанизацией. Наиболее распространенные примеры включают:

Ограниченная растительность

Естественная зелень в окружающей среде часто составляет часть деревьев. Зелень охлаждает окружающую среду в основном за счет теней и эвапотранспирации. В процессе эвапотранспирации происходит постепенная потеря воды в атмосферу и окружающее пространство.

Увеличенная площадь непроницаемой поверхности

Наиболее распространенными материалами, используемыми в городской инфраструктуре, являются асфальт, бетон и кирпич. Эти материалы поглощают и сохраняют тепло гораздо эффективнее, чем естественные ландшафты, из-за чего температура значительно повышается в течение дня и сохраняет тепло в течение ночи.

Генерация отработанного тепла

Деятельность человека, такая как промышленные процессы, транспорт и системы кондиционирования воздуха, приводит к выбросу отработанного тепла в окружающую среду, что еще больше усугубляет рост температуры.

Эффекты острова тепла

Остров тепла оказывает влияние на окружающую среду, здоровье населения и городские экосистемы.

Влияние на здоровье

Городская температура увеличивает вероятность заболеваний, связанных с жарой, включая тепловое истощение, тепловой удар и обезвоживание. Наиболее уязвимы пожилые люди и маленькие дети. Повторное воздействие жары также ухудшает существующие состояния здоровья.

Ухудшение качества воздуха

Повышение температуры способствует более быстрому образованию приземного озона , который является одним из основных элементов смога. Плохое качество воздуха усугубляет респираторные заболевания, включая астму, и представляет значительную угрозу для здоровья жителей городов.

Нарушение экологии

Остров тепла может еще больше повлиять на водные среды обитания. Ливневые воды с нагретых поверхностей городской географии нагревают близлежащие ручьи и реки, подвергая стрессу водные виды и нарушая их экологическую среду обитания.

Читайте также: Как компании могут ограничить вырубку лесов?

Контрольные меры

К счастью, существует несколько мер по смягчению последствий, которые могут уменьшить эффект острова тепла и другие проблемы, связанные с ним:

Зеленые поля

Температура в городах может быть значительно снижена за счет посадки деревьев, создания парков и зеленых крыш, обеспечивающих затенение и испарение влаги. Зеленые зоны имеют дополнительные преимущества: более чистый воздух и улучшение психического благополучия городских жителей.

Прохладные крыши и тротуары

Крыши и тротуары из отражающих материалов могут поглощать меньше тепла. Например, прохладные крыши отражают больше солнца и поглощают меньше тепла, тем самым снижая температуру в помещении и уменьшая потребление энергии.

Городское планирование

Смягчение теплового острова достигается за счет хорошего городского проектирования. Например, можно включить больше открытых пространств, а здания можно спроектировать с учетом стратегий улучшения естественной вентиляции. Менее непроницаемые поверхности также следует использовать для смягчения городской жары.

Читайте также: Как Антарктида без льда изменит географию и климат Земли

Почему необходимо смягчить эффект острова тепла?

По мере разрастания городов увеличивается и потенциальный эффект «острова тепла» для городского развития. Существует множество причин, по которым его необходимо смягчать:

• Польза здоровью: Сокращение городской жары снизит вероятность возникновения заболеваний, связанных с жарой, и улучшит качество жизни жителей.
• Экономия энергии: Кроме того, снижение температуры в городах приведет к снижению спроса на кондиционирование воздуха и, следовательно, на энергию и выбросы.
• Сохранение экосистем: Меры по смягчению последствий могут быть использованы для предотвращения городских и водные экосистемы от повышения температуры.

Заключение

Эффект острова тепла привлекает внимание к непредвиденным последствиям урбанизации и подчеркивает необходимость устойчивого развития. Более половины населения мира живет в городских районах в любой день. Это уже не выбор, а принуждение. Используйте по максимуму зеленые зоны и отражающие поверхности, представляя новые города, которые призваны снизить рост городской температуры и превратить города в нечто большее, чем просто ценные места для устойчивости и здоровья.

Читайте также: Что такое парниковый эффект?