Městský tepelný ostrov nastane, když město zažije mnohem vyšší teploty než okolní venkovské oblasti.
Ilustrace městského tepelného ostrova. Image credit: NASA / JPL-Caltech
Proč se to stalo?
Městská oblast je město. Venkovská oblast je v zemi. Sluneční světlo a světlo se dostává do města i do země stejným způsobem. Rozdíl teplot mezi městskými a méně rozvinutými venkovskými oblastmi souvisí s tím, jak dobře povrchy v každém prostředí absorbují a udržují teplo.
Pokud cestujete do venkovských oblastí, pravděpodobně zjistíte, že většina regionu je pokryta rostlinami. Tráva, stromy a zemědělská půda pokrytá plodinami, kam až oko dohlédne.
Rostliny přijímají vodu ze země svými kořeny. Poté skladují vodu ve stoncích a listech. Voda nakonec putuje do malých otvorů na spodní straně listů. Tam se kapalná voda mění na vodní páru a uvolňuje se do vzduchu. Tento proces se nazývá transpirace. Funguje jako přírodní klimatizace.
Ilustrace procesu transpirace. Obrázek: NASA / JPL-Caltech
Přesvědčte se sami!
V horkém letním dni můžete v práci pociťovat chladnou transpiraci. Za slunečného dne jděte ven a najděte chodník, který je hned vedle trávy. Cítit oba povrchy. Tráva by měla být na vaší pokožce chladnější než dlažba – a to hlavně kvůli transpiraci!
Když navštívíte velké město, mnoho rostlin neuvidíte. Místo toho uvidíte chodníky, ulice, parkoviště a vysoké budovy. Tyto konstrukce jsou obvykle tvořeny materiály jako cement, asfalt, cihly, sklo, ocel a tmavé střechy.
Co mají společné městské stavební materiály?
Nejprve materiály jako asfalt, ocel a cihly jsou často velmi tmavé barvy – jako černá, hnědá a šedá. Tmavý objekt absorbuje všechny vlnové délky světelné energie a přeměňuje je na teplo, takže se objekt zahřívá. Naproti tomu bílý objekt odráží všechny vlnové délky světla. Světlo se nepřeměňuje na teplo a teplota bílého předmětu se znatelně nezvyšuje. Tmavé objekty – například stavební materiály – tedy absorbují teplo ze slunce.
Tmavé povrchy- – ať už černé tričko nebo asfaltová ulice – pohlcujte sluneční záření, zatímco světlejší povrchy odrážejí sluneční záření. Uznání: NASA / JPL-Caltech
Ochlazení dole v městských tepelných ostrovech, některá města „osvětlují“ ulice. Děje se to zakrytím černých asfaltových ulic, parkovišť a tmavých střech reflexnějším šedým povlakem. Tyto změny mohou dramaticky snížit teploty vzduchu ve městech, zejména v letním horku .
Výsadba zahrad na městských střechách může také pomoci ochladit město! Studie v Los Angeles v Kalifornii ve skutečnosti počítala s tím, že takové změny by stačily k uložení téměř 100 milionů dolarů na náklady na energii za rok!
Městské stavební materiály jsou dalším důvodem, proč městské oblasti zachycují teplo. Mnoho moderních stavebních materiálů je nepropustným povrchem. To znamená, že voda nemůže plavat w skrz povrchy jako cihla nebo kousek cementu, jako by to bylo v rostlině. Bez cyklu tekoucí a odpařující se vody tyto povrchy nemají co ochladit.
Mrakodrapy v Chicagu. Image credit: uživatel Flickr GiuseppeYahoo Cortese
Aby stavitelé pomohli ochladit tepelný ostrov, mohou použít materiály, které umožní průchod vody. Tyto stavební materiály – nazývané propustné materiály – podporují zachycování a proudění vody, což ochlazuje městské oblasti.
Co to znamená?
Městské tepelné ostrovy jsou jedním z nejjednodušších způsobů, jak uvidíte, jak může lidský dopad změnit naši planetu. Koneckonců, chodníky, parkoviště a mrakodrapy by neexistovaly, kdyby tam lidé nebyli, aby je stavěli. A i když jsou tyto struktury pro život ve městě zásadní, tepelné ostrovy, které vytvářejí, mohou být pro člověka nebezpečné.
V létě je New York o 7 ° F (4 ° C) teplejší než okolní oblasti . To se nezdá moc, ale tyto vyšší teploty mohou způsobit dehydrataci lidí nebo vyčerpání z tepla.Horké teploty také vyžadují více energie na provoz ventilátorů a klimatizací. To může vést k výpadkům proudu a vážnému ohrožení veřejného zdraví.
Existují však věci, které můžeme udělat, abychom pomohli ochladit města. A satelity NASA mohou pomoci zjistit, kde jsou tato města nejžhavější.
Titulek: Tyto obrázky ze satelitu NASA / USGS Landsat ukazují chladicí účinky rostlin na teplo New Yorku. Vlevo oblasti mapy, které jsou tmavě zelené, mají hustou vegetaci. Všimněte si, jak se tyto oblasti shodují s tmavě fialovými oblastmi – těmi s nejchladnějšími teplotami – na pravé straně. Image credit: Maps by Robert Simmon, using data from the Landsat Program.
Družice pozorující Zemi, jako jsou Landsat a Suomi-NPP, mohou pozorně sledovat vegetaci a povrch Země. teplota. Vědci mohou tyto informace použít ke sledování hotspotů ve městech po celé planetě. Vědci z NASA se svými globálními satelitními pohledy snaží porozumět městským tepelným ostrovům a pomoci městským plánovačům budovat energeticky účinnější, chladnější a bezpečnější města.
Související mise NASA
Landsat
