Een stedelijk hitte-eiland ontstaat wanneer een stad veel warmere temperaturen ervaart dan nabijgelegen landelijke gebieden.
Een illustratie van een stedelijk hitte-eiland. Afbeeldingscredit: NASA / JPL-Caltech
Waarom gebeurt dit?
Een stedelijk gebied is een stad. Er is een landelijk gebied in het land. De warmte en het licht van de zon bereiken op dezelfde manier de stad en het land. Het temperatuurverschil tussen stedelijke en minder ontwikkelde landelijke gebieden heeft te maken met hoe goed de oppervlakken in elke omgeving warmte absorberen en vasthouden.
Als je naar een landelijk gebied reist, zul je waarschijnlijk merken dat van de regio is bedekt met planten. Gras, bomen en landbouwgrond bedekt met gewassen, zover het oog reikt.
Planten nemen water op van de grond via hun wortels. Vervolgens slaan ze het water op in hun stengels en bladeren. Het water stroomt uiteindelijk naar kleine gaatjes aan de onderkant van bladeren. Daar verandert het vloeibare water in waterdamp en komt het vrij in de lucht. Dit proces wordt transpiratie genoemd. Het fungeert als de airconditioning van de natuur.
Een illustratie van het proces van transpiratie. Afbeeldingscredit: NASA / JPL-Caltech
Zie het zelf!
U kunt verkoelende transpiratie op het werk voelen op een hete zomerdag. Ga op een zonnige dag naar buiten en zoek een trottoir naast een stuk gras. Voel beide oppervlakken. Het gras moet koeler aanvoelen op je huid dan het trottoir – en dat komt vooral door transpiratie!
Als je een grote stad bezoekt, zul je niet veel planten zien. In plaats daarvan zie je trottoirs, straten, parkeerplaatsen en hoge gebouwen. Deze constructies zijn meestal gemaakt van materialen zoals cement, asfalt, baksteen, glas, staal en donkere daken.
Wat hebben stedelijke bouwmaterialen gemeen?
Allereerst, materialen zoals asfalt, staal en baksteen zijn vaak erg donkere kleuren, zoals zwart, bruin en grijs. Een donker object absorbeert alle golflengten van lichtenergie en zet deze om in warmte, zodat het object warm wordt. Een wit object daarentegen reflecteert alle golflengten van licht. Het licht wordt niet omgezet in warmte en de temperatuur van het witte object stijgt niet merkbaar. Zo absorberen donkere objecten, zoals bouwmaterialen, warmte van de zon.
Donkere oppervlakken- – of het nu een zwart T-shirt is of een asfaltstraat – absorbeer de hitte van de zon, terwijl lichtere oppervlakken de warmte van de zon weerkaatsen. Credit: NASA / JPL-Caltech
Om af te koelen beneden stedelijke hitte-eilanden verlichten sommige steden straten. Dit wordt gedaan door zwarte asfaltstraten, parkeerplaatsen en donkere daken te bedekken met een meer reflecterende grijze coating. Deze veranderingen kunnen de luchttemperaturen in de stad drastisch verlagen, vooral tijdens de hitte van de zomer .
Het aanplanten van tuinen op stedelijke daken kan ook helpen om de stad af te koelen! In feite berekende een onderzoek in Los Angeles, Californië, dat dergelijke veranderingen voldoende zouden zijn om bijna $ 100 miljoen per jaar in energiekosten!
Stedelijke bouwmaterialen zijn een andere reden dat stedelijke gebieden warmte vasthouden. Veel moderne bouwmaterialen zijn ondoordringbare oppervlakken. Dit betekent dat water niet kan drijven w door oppervlakken zoals een baksteen of een stukje cement zoals door een plant. Zonder een cyclus van stromend en verdampend water hebben deze oppervlakken niets om ze af te koelen.
Wolkenkrabbers in Chicago. Afbeeldingscredit: Flickr-gebruiker GiuseppeYahoo Cortese
Om het hitte-eiland te helpen afkoelen, kunnen bouwers materialen gebruiken waardoor water kan stromen. Deze bouwmaterialen – doorlatende materialen genoemd – bevorderen de opname en stroming van water, waardoor stedelijke regios worden gekoeld.
Wat betekent het?
Stedelijke hitte-eilanden zijn een van de gemakkelijkste manieren om zie hoe menselijke impact onze planeet kan veranderen. Trottoirs, parkeerplaatsen en wolkenkrabbers zouden immers niet bestaan als er geen mensen waren om ze te bouwen. En hoewel deze structuren essentieel zijn voor het leven in de stad, kunnen de hitte-eilanden die ze creëren gevaarlijk zijn voor mensen.
In de zomer is New York City ongeveer 7 ° F (4 ° C) warmer dan de omliggende gebieden . Dat lijkt niet veel, maar deze hogere temperaturen kunnen ervoor zorgen dat mensen uitgedroogd raken of last krijgen van hitte-uitputting.De hoge temperaturen hebben ook meer energie nodig om ventilatoren en airconditioners te laten werken. Dit kan leiden tot stroomuitval en een ernstig gevaar voor de volksgezondheid.
Maar er zijn dingen die we kunnen doen om de steden te helpen afkoelen. En NASA-satellieten kunnen helpen erachter te komen waar deze steden het populairst zijn.
Bijschrift: deze afbeeldingen van de NASA / USGS-satelliet Landsat tonen de verkoelende effecten van planten op de hitte van New York City. Aan de linkerkant hebben gebieden van de kaart die donkergroen zijn een dichte begroeiing. Merk op hoe deze regios overeenkomen met de donkerpaarse regios – die met de koelste temperaturen – aan de rechterkant. Afbeeldingscredit: kaarten van Robert Simmon, met behulp van gegevens van het Landsat-programma.
Aardobservatiesatellieten, zoals Landsat en Suomi-NPP, kunnen de vegetatie en het oppervlak van de aarde nauwlettend in de gaten houden temperatuur. Wetenschappers kunnen deze informatie gebruiken om hotspots in steden over de hele wereld te volgen. NASA-wetenschappers werken met hun wereldwijde satellietbeelden aan het begrijpen van stedelijke hitte-eilanden en helpen stadsplanners om energie-efficiëntere, koelere en veiligere steden te bouwen.
Gerelateerde NASA-missies
Landsat
