En stadsvärmeö uppstår när en stad upplever mycket varmare temperaturer än närliggande landsbygdsområden.
En illustration av en stadsvärmeö. Bildkredit: NASA / JPL-Caltech
Varför händer detta?
Ett stadsområde är en stad. Ett landsbygdsområde är ute i landet. Solens värme och ljus når staden och landet på samma sätt. Skillnaden i temperatur mellan städer och mindre utvecklade landsbygdsområden har att göra med hur väl ytorna i varje miljö absorberar och håller värme.
Om du reser till ett landsbygdsområde kommer du antagligen att i regionen är täckt med växter. Gräs, träd och jordbruksmark täckta av grödor, så långt ögat kan se.
Växter tar upp vatten från marken genom sina rötter. Sedan lagrar de vattnet i sina stjälkar och löv. Vattnet rör sig så småningom till små hål på bladens undersida. Där förvandlas det flytande vattnet till vattenånga och släpps ut i luften. Denna process kallas transpiration. Det fungerar som naturens luftkonditioneringsapparat.
En illustration av processen för transpiration. Bildkredit: NASA / JPL-Caltech
Se det själv!
Du kan känna svalning på jobbet en varm sommardag. På en solig dag, gå ut och hitta en trottoar som ligger precis bredvid en lapp av gräs. Känn båda ytorna. Gräset ska kännas kallare på din hud än trottoaren – och det beror mest på transpiration!
När du besöker en storstad ser du inte många växter. Istället ser du trottoarer, gator, parkeringsplatser och höga byggnader. Dessa strukturer består vanligtvis av material som cement, asfalt, tegel, glas, stål och mörka tak.
Vad har stadsbyggnadsmaterial gemensamt?
Först och främst, material som asfalt, stål och tegel är ofta mycket mörka – som svart, brunt och grått. Ett mörkt föremål absorberar alla våglängder av ljusenergi och omvandlar dem till värme, så att föremålet blir varmt. Däremot reflekterar ett vitt föremål alla ljusets våglängder. Ljuset omvandlas inte till värme och det vita föremålets temperatur ökar inte märkbart. Således absorberar mörka föremål – såsom byggmaterial – värme från solen.
Mörka ytor- oavsett om det är en svart t-shirt eller en asfaltgata – absorbera solens värme medan ljusare ytor reflekterar värme från solen. Kredit: NASA / JPL-Caltech
Att kyla nere på stadsvärmeöarna, är vissa städer ”ljusare” gator. Detta görs genom att täcka svarta asfaltgator, parkeringsplatser och mörka tak med en mer reflekterande grå beläggning. Dessa förändringar kan sänka stadens lufttemperaturer dramatiskt, särskilt under sommarhettan .
Att plantera trädgårdar på stadstak kan också bidra till att kyla ner staden! Faktum är att en studie i Los Angeles, Kalifornien, beräknade att förändringar som dessa skulle räcka för att spara nästan 100 miljoner dollar per år i energikostnader!
Stadsbyggnadsmaterial är en annan anledning till att stadsområden fångar upp värme. Många moderna byggmaterial är ogenomträngliga ytor. Detta innebär att vatten inte kan flyta w genom ytor som en tegelsten eller en cementbit som den skulle göra genom en växt. Utan en cykel av rinnande och förångande vatten har dessa ytor inget att kyla ner dem.
Skyskrapor i Chicago. Bildkredit: Flickr-användare GiuseppeYahoo Cortese
För att hjälpa till att kyla värmeön kan byggare använda material som låter vatten rinna igenom. Dessa byggmaterial – kallade permeabla material – främjar fångst och flöde av vatten, vilket kyler stadsregioner.
Vad betyder det?
Stadsvärmeöarna är ett av de enklaste sätten att se hur mänsklig påverkan kan förändra vår planet. Trots allt skulle trottoarer, parkeringsplatser och skyskrapor inte existera om människor inte var där för att bygga dem. Och även om dessa strukturer är väsentliga för stadslivet, kan de värmeöar de skapar vara farliga för människor.
På sommaren är New York City cirka 7 ° F (4 ° C) varmare än dess omgivande områden . Det verkar inte så mycket, men dessa högre temperaturer kan få människor att bli uttorkade eller drabbas av värmeutmattning.De heta temperaturerna kräver också mer energi för att driva fläktar och luftkonditionering. Detta kan leda till strömavbrott och en allvarlig fara för folkhälsan.
Men det finns saker vi kan göra för att kyla ner städerna. Och NASA-satelliter kan hjälpa till att ta reda på var dessa städer är hetast.
Bildtext: Dessa bilder från NASA / USGS-satelliten Landsat visar kylningseffekterna av växter på New York Citys värme. Till vänster har områden på kartan som är mörkgröna tät vegetation. Lägg märke till hur dessa regioner matchar de mörklila regionerna – de med de kallaste temperaturerna – till höger. Bildkredit: Kartor av Robert Simmon, med data från Landsat-programmet.
Jordobservationssatelliter, som Landsat och Suomi-NPP, kan hålla ett noggrant öga på jordens vegetation och yta temperatur. Forskare kan använda denna information för att spåra hotspots i städer över hela världen. NASA-forskare, med sina globala satellitvyer, arbetar för att förstå stadsvärmeöarna och hjälpa stadsplanerare att bygga mer energieffektiva, kallare och säkrare städer.
Relaterade NASA-uppdrag
Landsat
