Lämpötila (ylhäällä) ja kasvillisuus ( pohjaan) New Yorkin ja sen ympäristössä sijaitseviin paikkoihin NASA-satelliitin kautta. Huomaatko, että violetin ja valkoisen kuvio yläkuvassa näyttää samanlaiselta kuin vihreän ja valkoisen kuvio alimmassa kuvassa? Kasvillisuudessa

on tiheää (tummanvihreä), lämpötila on viileämpää (tumman violetti). Kasvillisuuden harvinainen lämpötila on kuuma. (Kuva: NASA)

Kaupunkilämpösaari (UHI) on pääkaupunkiseutu, joka on huomattavasti lämpimämpi kuin sen ympäristö. EPA: n mukaan monissa Yhdysvaltain kaupungeissa ilman lämpötila on jopa 10 ° F (5,6 ° C) lämpimämpi kuin ympäröivän luonnollisen maaperän. Tämä lämpötilaero on yleensä suurempi yöllä kuin päivällä ja suurempi talvella kuin kesällä, ja se näkyy eniten tuulen ollessa heikko. Tärkeimmät syyt ovat kaupunkikehityksen aiheuttamat muutokset maanpinnassa sekä energiankäytöstä syntyvä hukkalämpö. Väestökeskusten kasvaessa niillä on taipumus muuttaa suurempia maa-alueita, joiden keskilämpötila nousee vastaavasti.

Kuinka lämpösaaret muodostuvat?

Lämpösaaret muodostuvat kasvillisuuden korvautuessa asfaltilla ja betonilla teille, rakennuksille ja muille rakenteille, jotka ovat tarpeen kasvavan väestön huomioon ottamiseksi. Nämä pinnat absorboivat – pikemminkin kuin heijastavat – auringon lämpöä aiheuttaen pintalämpötilojen ja ympäristön yleisten lämpötilojen nousun. Puiden ja kasvillisuuden syrjäyttäminen minimoi maaperästä ja lehdistä muodostuvan veden varjostumisen ja haihtumisen (haihdutustranspiration) luonnolliset jäähdytysvaikutukset. kapeat kadut voivat lämmittää niiden väliin jäänyttä ilmaa ja vähentää ilmavirtausta. Ajoneuvojen, tehtaiden ja ilmastointilaitteiden hukkalämpö voi lisätä lämpöä ympäristöönsä, mikä pahentaa lämpösaaren vaikutusta. Lämpösaaria voi esiintyä ympäri vuoden päivällä tai yöllä. Kaupunkien ja maaseudun lämpötilaerot ovat usein suurimmat rauhallisin, selkein iltoin. Tämä johtuu siitä, että maaseutualueet jäähtyvät yöllä nopeammin kuin kaupungit, jotka pitävät suuren osan teillä, rakennuksissa ja muissa rakenteissa varastoidusta lämmöstä. Tämän seurauksena suurin kaupunkien -maaseudun lämpötilaero tai suurin lämpösaarevaikutus on usein 3-5 tuntia auringonlaskun jälkeen. Muita lämpösaarevaikutukseen vaikuttavia tekijöitä ovat: >

Kaupunkien koko ja muoto – aerodynaamisesti kaupungeissa on hyvin erilainen muoto kuin maaseudulla. Korkeat rakennukset toimivat esteinä ja vähentävät tuulen nopeutta.

Kaupunkien aavikot – kaupunkeja voidaan pitää virtuaalisina aavikoina, joissa ei ole juurikaan kasvillisuutta ja melkein täysin sateen läpäisemättömiä materiaaleja. Tämä yhdistelmä johtaa haihdutuksen puuttumiseen, mikä lisää järkevää lämpöä.

Kaupunkikanjonit – kaupunkirakennusten muodostamat korkeat kanjonit vangitsevat säteilevän energian seinämiinsä. Tämän ”kanjonivaikutuksen” vertailut Euroopan ja Pohjois-Amerikan kaupungeissa viittaavat siihen, että alueet, joilla on tiheämpi ja korkeampi rakennus, kehittävät lämpösaaria nopeammin.

Kosteusvaikutukset – vaikka kaupunkien veden määrässä ei ole juurikaan eroa ja maaseudun alueet säilyttävät ilmakehänsä (absoluuttinen kosteus), korkeammat kaupunkilämpötilat alentavat suhteellista kosteutta (koska lämmin ilma voi pitää enemmän vettä kuin kylmä ilma).

Kaupunkien sumu – roikkuvan ilmansaasteiden haze monissa kaupungeissa voi toimia pienikokoisena kasvihuonekerroksena, joka estää lähtevän lämpösäteilyn (lämmön) pääsyn kaupunkialueilta.

Antropogeeninen lämpö – Lämmön vapautuminen fossiilisten polttoaineiden palamisesta voi myös nostaa kaupunkien lämpötiloja. Tyypillisenä talvipäivänä Manhattan vapauttaa neljä kertaa enemmän energiaa fossiilisten polttoaineiden polttamisesta kuin se energia, joka tulee kaupunkialueelle auringosta.

liittyvätkö lämpösaaret ja ilmastonmuutos?

Lämpösaaret kuvaavat paikallisia lämpötilaeroja, yleensä kaupunki- ja maaseutualueiden välillä. Sitä vastoin ilmastonmuutoksen aiheuttama lämpeneminen viittaa maapallon pintalämpötilan nousuun maailmanlaajuisesti. Tutkijat ottavat huomioon kaupunkilämmön, kun he ottavat maapallon lämpötilaa, jotta se ei vaikuta globaalin ilmaston mittauksiin.

On myytti, että kaupunkilämpö on syyllinen ilmastonmuutokseen. Näin ei ole. Sekä kaupunki- että maaseutuympäristöt ympäri maailmaa lämpenevät, koska ilmakehässä on enemmän kasvihuonekaasuja. Itse asiassa jotkut maailman alueet eniten lämpimät alueet sijaitsevat arktisilla alueilla, kaukana kaupungeista.

Kaupunkialueet ovat kuitenkin alttiimpia lämmölle, koska maailmanlaajuisen ilmastonmuutoksen aiheuttama lämpenemisen lisäksi kaupunkien lämpösaarevaikutus Tämä tarkoittaa, että kaupungeissa asuvat ihmiset kohtaavat tulevaisuudessa korkeampia lämpötiloja ja voimakkaampia lämpöaaltoja ilmaston lämmetessä.Yli puolet maailman väestöstä asuu nykyään kaupunkialueilla, ja vuoteen 2050 mennessä kaupunkiasukkaiden odotetaan saavuttavan maailmanlaajuisesti 70 prosenttia, joten kaupunkien lämpösaarten ongelma kasvaa edelleen.

Kaupunki lämpösaaret voivat myös vaikuttaa ilmastonmuutokseen lisäämällä ilmastoinnin kysyntää lämpöaaltojen aikana. Kun ilmastointiin käytettävä energia tulee fossiilisten polttoaineiden polttamisesta, tämä johtaa lämpöä sitoviin kasvihuonekaasupäästöihin.