Miejska wyspa ciepła występuje, gdy w mieście panują znacznie wyższe temperatury niż pobliskie obszary wiejskie.
Ilustracja miejskiej wyspy ciepła. Zdjęcie: NASA / JPL-Caltech
Dlaczego tak się dzieje?
Obszar miejski to miasto. W kraju znajduje się obszar wiejski. Ciepło i światło słoneczne docierają do miasta i na wieś w ten sam sposób. Różnica temperatur między obszarami miejskimi i mniej rozwiniętymi wiejskimi ma związek z tym, jak dobrze powierzchnie w każdym środowisku pochłaniają i zatrzymują ciepło.
Jeśli podróżujesz na obszary wiejskie, prawdopodobnie przekonasz się, że regionu jest porośnięty roślinnością. Trawa, drzewa i pola uprawne pokryte uprawami, jak okiem sięgnąć.
Rośliny pobierają wodę z ziemi przez korzenie. Następnie gromadzą wodę w łodygach i liściach. Woda ostatecznie dociera do małych otworów na spodniej stronie liści. Tam ciekła woda zamienia się w parę wodną i jest uwalniana do powietrza. Ten proces nazywa się transpiracją. Działa jak naturalny klimatyzator.
Ilustracja procesu transpiracji. Zdjęcie: NASA / JPL-Caltech
Przekonaj się sam!
Podczas pracy w gorący letni dzień czuć chłodną transpirację. W słoneczny dzień wyjdź na zewnątrz i znajdź chodnik tuż obok skrawka trawy. Poczuj obie powierzchnie. Trawa powinna być chłodniejsza na Twojej skórze niż chodnik – a to głównie z powodu transpiracji!
Kiedy odwiedzasz duże miasto, nie zobaczysz wielu roślin. Zamiast tego zobaczysz chodniki, ulice, parkingi i wysokie budynki. Konstrukcje te są zwykle wykonane z materiałów takich jak cement, asfalt, cegła, szkło, stal i ciemne dachy.
Co wspólnego mają miejskie materiały budowlane?
Po pierwsze, materiały takie jak asfalt, stal i cegła mają często bardzo ciemne kolory – jak czarny, brązowy i szary. Ciemny obiekt pochłania wszystkie długości fal energii świetlnej i przekształca je w ciepło, dzięki czemu obiekt się nagrzewa. Z kolei biały przedmiot odbija wszystkie długości fal światła. Światło nie zamienia się w ciepło, a temperatura białego przedmiotu nie wzrasta w zauważalny sposób. W ten sposób ciemne obiekty – takie jak materiały budowlane – pochłaniają ciepło ze słońca.
Ciemne powierzchnie – -Czy to czarny t-shirt, czy asfaltowa ulica – pochłaniają ciepło słońca, podczas gdy jaśniejsze powierzchnie odbijają ciepło słońca. Kredyt: NASA / JPL-Caltech
Aby ochłodzić na miejskich wyspach ciepła niektóre miasta „rozjaśniają” ulice. Odbywa się to poprzez pokrycie czarnych asfaltowych ulic, parkingów i ciemnych dachów bardziej odblaskową szarą powłoką. Zmiany te mogą radykalnie obniżyć temperaturę powietrza w mieście, szczególnie podczas upałów .
Sadzenie ogrodów na dachach miast może również pomóc w ochłodzeniu miasta! W rzeczywistości badanie przeprowadzone w Los Angeles w Kalifornii wykazało, że takie zmiany wystarczyłyby, aby zaoszczędzić blisko 100 milionów dolarów na rok w kosztach energii!
Miejskie materiały budowlane to kolejny powód, dla którego obszary miejskie zatrzymują ciepło. Wiele nowoczesnych materiałów budowlanych to nieprzepuszczalne powierzchnie. Oznacza to, że woda nie może pływać przez powierzchnie, takie jak cegła lub kawałek cementu, jak przez roślinę. Bez cyklu płynącej i parującej wody te powierzchnie nie mają nic do ochłodzenia.
Wieżowce W Chicago. Zdjęcie: użytkownik Flickr GiuseppeYahoo Cortese
Aby pomóc schłodzić wyspę ciepła, budowniczowie mogą używać materiałów, które umożliwią przepływ wody. Te materiały budowlane – zwane materiałami przepuszczalnymi – sprzyjają wychwytywaniu i przepływowi wody, która chłodzi regiony miejskie.
Co to oznacza?
Miejskie wyspy ciepła są jednym z najłatwiejszych sposobów zobacz, jak wpływ człowieka może zmienić naszą planetę. W końcu chodniki, parkingi i drapacze chmur nie istniałyby, gdyby nie było ludzi, którzy mogliby je budować. I chociaż te struktury są niezbędne do życia w mieście, wyspy ciepła, które tworzą, mogą być niebezpieczne dla ludzi.
Latem w Nowym Jorku jest o około 7 ° F (4 ° C) cieplej niż w jego okolicach. . Nie wydaje się to dużo, ale te wyższe temperatury mogą powodować odwodnienie lub wyczerpanie cieplne.Wysokie temperatury wymagają również więcej energii do działania wentylatorów i klimatyzatorów. Może to prowadzić do przerw w dostawie prądu i poważnego zagrożenia dla zdrowia publicznego.
Ale są rzeczy, które możemy zrobić, aby ochłodzić miasta. Satelity NASA mogą pomóc w ustaleniu, gdzie te miasta są najgorętsze.
Podpis: Te obrazy z satelity Landsat NASA / USGS pokazują wpływ chłodzenia roślin na ciepło w Nowym Jorku. Po lewej stronie ciemnozielone obszary mapy mają gęstą roślinność. Zwróć uwagę, jak te regiony pasują do ciemnofioletowych regionów – tych o najniższych temperaturach – po prawej stronie. Źródło zdjęcia: Mapy autorstwa Roberta Simmona, wykorzystujące dane z programu Landsat.
Satelity obserwujące Ziemię, takie jak Landsat i Suomi-NPP, mogą uważnie obserwować roślinność i powierzchnię Ziemi temperatura. Naukowcy mogą wykorzystać te informacje do śledzenia hotspotów w miastach na całej planecie. Naukowcy z NASA, dzięki swoim globalnym widokom satelitarnym, pracują nad zrozumieniem miejskich wysp ciepła i pomagają urbanistom budować bardziej energooszczędne, chłodniejsze i bezpieczniejsze miasta.
Powiązane misje NASA
Landsat
