Temperatura (sus) și vegetația ( jos) pentru locații în și în jurul orașului New York prin satelit NASA. Observați că modelul de violet și alb din imaginea de sus arată similar cu modelul de verde și alb din imaginea de jos? Acolo unde vegetația

este densă (verde închis), temperatura este mai rece (violet închis). Acolo unde vegetația este rară, temperatura este fierbinte. (Imagine: NASA)

O insulă de căldură urbană (UHI) este o zonă metropolitană care este semnificativ mai caldă decât împrejurimile sale. Potrivit EPA, multe orașe americane au temperaturi ale aerului de până la 10 ° F (5,6 ° C) mai calde decât acoperirea naturală din jur. Această diferență de temperatură este de obicei mai mare noaptea decât ziua și mai mare iarna decât vara și este mai evidentă când vânturile sunt slabe. Principalele cauze sunt modificările suprafeței terenului prin dezvoltarea urbană, împreună cu căldura uzată generată de utilizarea energiei. Pe măsură ce centrele de populație cresc, acestea tind să schimbe suprafețe mai mari de teren, care apoi suferă o creștere corespunzătoare a temperaturii medii.

Cum se formează insulele de căldură?

Insulele de căldură se formează pe măsură ce vegetația este înlocuită. prin asfalt și beton pentru drumuri, clădiri și alte structuri necesare pentru a găzdui populațiile în creștere. Aceste suprafețe absorb – mai degrabă decât reflectă – căldura soarelui, provocând creșterea temperaturilor de suprafață și a temperaturii ambientale generale. Înlocuirea copacilor și a vegetației minimizează efectele naturale de răcire ale umbririi și evaporării apei din sol și frunze (evapotranspirație). străzile înguste pot încălzi aerul prins între ele și pot reduce fluxul de aer. Căldura uzată de la vehicule, fabrici și aparate de aer condiționat poate adăuga căldură în împrejurimile lor, exacerbând și mai mult efectul insulei de căldură. Insulele de căldură pot apărea pe tot parcursul zilei pe timp de zi sau noapte. Diferențele de temperatură urban-rural sunt adesea mai mari în timpul serilor calme și senine. Acest lucru se datorează faptului că zonele rurale se răcesc mai repede noaptea decât orașele, care păstrează o mare parte din căldura stocată pe drumuri, clădiri și alte structuri. Ca urmare, cea mai mare urbană -diferența de temperatură naturală sau efectul maxim al insulei de căldură este adesea la trei până la cinci ore după apusul soarelui. Alți factori care contribuie la efectul insulei de căldură includ:

• Dimensiunea și forma orașelor – aerodinamic, orașele au o formă foarte diferită de zonele rurale. Clădirile înalte acționează ca obstacole și reduc viteza vântului.
• Deșerturile urbane – orașele pot fi considerate deșerturi virtuale fără aproape vegetație și materiale care sunt aproape complet impermeabile la ploaie. Această combinație duce la o lipsă de evapotranspirație care crește căldura sensibilă.
• Canioanele urbane – canioanele înalte formate din clădirile orașului captează energie radiantă în pereții lor. Comparațiile acestui „efect de canion” în orașele europene și nord-americane sugerează că zonele cu clădiri mai dense și mai înalte vor dezvolta mai rapid insule de căldură. iar țările rurale își păstrează atmosfera (umiditate absolută), temperaturile urbane mai ridicate scăzând efectiv umiditatea relativă (deoarece aerul cald poate reține mai multă apă decât aerul rece).
• Ceață urbană – Ceața poluării aerului care atârnă peste multe orașe poate acționa ca un strat de seră în miniatură, împiedicând radiația termică (căldură) de ieșire să scape din zonele urbane.
• Căldură antropogenă – Eliberarea de căldură din arderea combustibililor fosili poate ridica și temperaturile urbane. Într-o zi tipică de iarnă, Manhattan eliberează de patru ori mai multă energie din arderea combustibililor fosili decât cantitatea de energie care intră în zona urbană de la Soare.

Sunt legate insulele de căldură și schimbările climatice?

Insulele de căldură descriu diferențele locale de temperatură, în general între zonele urbane și rurale. În schimb, încălzirea cauzată de schimbările climatice se referă la creșterea temperaturii de suprafață a Pământului la nivel global. Oamenii de știință consideră căldura urbană atunci când iau temperatura Pământului, astfel încât să nu afecteze măsurătorile climatului global.

Există un mit conform căruia căldura urbană este de vină pentru schimbările climatice. Nu este cazul. Atât mediul urban, cât și cel rural din întreaga lume se încălzesc, deoarece există mai multe gaze cu efect de seră în atmosferă. De fapt, unele dintre zonele lumii care s-au încălzit cel mai mult sunt situate în Arctica, departe de orașe.

Cu toate acestea, zonele urbane sunt mai vulnerabile la căldură, deoarece cantitatea de încălzire cauzată de schimbările climatice globale este agravată de efectul insulă de căldură urbană Asta înseamnă că oamenii care locuiesc în orașe se vor confrunta cu temperaturi mai ridicate și valuri de căldură mai puternice în viitor, pe măsură ce clima se încălzește.Peste jumătate din populația globală trăiește astăzi în zonele urbane și până în anul 2050, se așteaptă ca procentul locuitorilor urbani din întreaga lume să ajungă la 70%, astfel încât problema insulelor urbane de căldură va continua să crească.

Urban insulele de căldură pot contribui, de asemenea, la schimbările climatice prin creșterea cererii de aer condiționat în timpul valurilor de căldură. Când energia pentru aerul condiționat provine din arderea combustibililor fosili, acest lucru are ca rezultat emisiile de gaze cu efect de seră care captează căldura.