Temperatuur (boven) en vegetatie ( onderaan) voor locaties in en rond New York City via NASA-satelliet. Merk je op dat het patroon van paars en wit in de bovenste afbeelding lijkt op het patroon van groen en wit in de onderste afbeelding? Waar de vegetatie

dicht is (donkergroen), is de temperatuur koeler (donkerpaars). Waar de vegetatie schaars is, is de temperatuur hoog. (Afbeelding: NASA)

Een stedelijk hitte-eiland (UHI) is een grootstedelijk gebied dat aanzienlijk warmer is dan zijn omgeving. Volgens de EPA hebben veel Amerikaanse steden luchttemperaturen tot 10 ° F (5,6 ° C) warmer dan de omringende natuurlijke bodembedekking. Dit temperatuurverschil is ’s nachts meestal groter dan overdag en groter in de winter dan in de zomer, en is het duidelijkst wanneer de wind zwak is. De belangrijkste oorzaken zijn veranderingen in het landoppervlak door stedelijke ontwikkeling en afvalwarmte die wordt gegenereerd door energieverbruik. Naarmate bevolkingscentra groeien, hebben ze de neiging om grotere stukken land te veranderen, die vervolgens een overeenkomstige stijging van de gemiddelde temperatuur ondergaan.

Hoe ontstaan hitte-eilanden?

Warmte-eilanden worden gevormd wanneer vegetatie wordt vervangen door asfalt en beton voor wegen, gebouwen en andere constructies die nodig zijn om de groeiende bevolking op te vangen. Deze oppervlakken absorberen – in plaats van reflecteren – de warmte van de zon, waardoor de oppervlaktetemperaturen en de algehele omgevingstemperaturen stijgen. Door bomen en vegetatie te verplaatsen worden de natuurlijke afkoelingseffecten van schaduw en verdamping van water uit bodem en bladeren (verdamping) geminimaliseerd. Hoge gebouwen en smalle straten kunnen lucht verwarmen die tussen hen in zit en de luchtstroom verminderen. Afvalwarmte van voertuigen, fabrieken en airconditioners kunnen warmte toevoegen aan hun omgeving, waardoor het hitte-eilandeffect verder wordt versterkt. Warmte-eilanden kunnen het hele jaar door overdag of ’s nachts voorkomen. Temperatuurverschillen tussen stad en platteland zijn vaak het grootst tijdens rustige, heldere avonden. Dit komt doordat landelijke gebieden ’s nachts sneller afkoelen dan steden, die veel van de warmte vasthouden die is opgeslagen in wegen, gebouwen en andere constructies. -uraal temperatuurverschil, of het maximale warmte-eilandeffect, is vaak drie tot vijf uur na zonsondergang. Andere factoren die bijdragen aan het warmte-eilandeffect zijn:

• Grootte en vorm van steden — aërodynamisch gezien hebben steden een heel andere vorm dan landelijke gebieden. Hoge gebouwen werken als obstakels en verlagen de windsnelheid.
• Stedelijke woestijnen – steden kunnen worden gezien als virtuele woestijnen met bijna geen vegetatie en materialen die bijna volledig ondoordringbaar zijn voor regen. Deze combinatie leidt tot een gebrek aan verdamping, waardoor de voelbare warmte toeneemt.
• Stedelijke canyons – de hoge canyons gevormd door stadsgebouwen vangen stralingsenergie op in hun muren. Vergelijkingen van dit ‘canyon-effect’ in Europese en Noord-Amerikaanse steden suggereren dat gebieden met dichtere en hogere gebouwen sneller hitte-eilanden zullen ontwikkelen.
• Vochtigheidseffecten – hoewel er weinig verschil is in de hoeveelheid water die steden en landelijke gebieden behouden hun atmosfeer (absolute vochtigheid), de hogere stadstemperaturen verlagen effectief de relatieve vochtigheid (aangezien warme lucht meer water kan bevatten dan koude lucht).
• Stedelijke nevel — De nevel van luchtvervuiling die hangt kan in veel steden fungeren als een miniatuurkaslaag, waardoor wordt voorkomen dat uitgaande thermische straling (warmte) ontsnapt uit stedelijke gebieden.
• Antropogene warmte – Het vrijkomen van warmte bij de verbranding van fossiele brandstoffen kan ook de stadstemperatuur verhogen. Op een typische winterdag geeft Manhattan vier keer meer energie uit het verbranden van fossiele brandstoffen dan de hoeveelheid energie die door de zon het stedelijk gebied binnenkomt.

Zijn hitte-eilanden en klimaatverandering gerelateerd?

Hitte-eilanden beschrijven lokale temperatuurverschillen, over het algemeen tussen stedelijke en landelijke gebieden. Daarentegen verwijst opwarming als gevolg van klimaatverandering naar een stijging van de oppervlaktetemperatuur van de aarde wereldwijd. Wetenschappers houden rekening met stedelijke warmte wanneer ze de temperatuur van de aarde meten, zodat deze geen invloed heeft op de metingen van het mondiale klimaat.

Er is een mythe dat stedelijke hitte de oorzaak is van klimaatverandering. Dit is niet het geval. Zowel stedelijke als landelijke omgevingen over de hele wereld warmt op omdat er meer broeikasgassen in de atmosfeer zitten. In feite zijn sommige delen van de wereld die het meest zijn opgewarmd, bevinden zich in het noordpoolgebied, ver van steden.

Stedelijke gebieden zijn echter kwetsbaarder voor hitte, omdat de hoeveelheid opwarming die wordt veroorzaakt door de wereldwijde klimaatverandering wordt verergerd door het stedelijke hitte-eilandeffect Dat betekent dat mensen die in steden wonen in de toekomst te maken zullen krijgen met hogere temperaturen en sterkere hittegolven naarmate het klimaat warmer wordt.Meer dan de helft van de wereldbevolking leeft vandaag in stedelijke gebieden en tegen het jaar 2050 zal het percentage stadsbewoners wereldwijd naar verwachting 70% bedragen, dus het probleem van stedelijke hitte-eilanden zal blijven toenemen.

Stedelijk Heat-eilanden kunnen ook bijdragen aan klimaatverandering door de vraag naar airconditioning tijdens hittegolven te vergroten. Wanneer de energie voor die airconditioning afkomstig is van verbranding van fossiele brandstoffen, resulteert dit in de uitstoot van broeikasgassen die warmte vasthouden.