Temperatur (topp) och vegetation ( botten) för platser i och runt New York City via NASA-satellit. Märker du att mönstret lila och vitt i den översta bilden liknar mönstret av grönt och vitt i den nedre bilden? Där vegetationen

är tät (mörkgrön) är temperaturen svalare (mörklila). Där vegetationen är gles är temperaturen varm. (Bild: NASA)

En stadsvärmeö (UHI) är ett storstadsområde som är betydligt varmare än omgivningen. Enligt EPA har många amerikanska städer lufttemperaturer på upp till 10 ° F (5,6 ° C) varmare än det omgivande naturliga landskyddet. Denna temperaturskillnad är vanligtvis större på natten än på dagen och större på vintern än på sommaren och är tydligast när vinden är svag. De främsta orsakerna är förändringar i markytan genom stadsutveckling tillsammans med spillvärme som genereras av energianvändningen. När befolkningscentra växer tenderar de att förändra större områden som sedan genomgår en motsvarande ökning av medeltemperaturen.

Hur bildas värmeöarna?

Värmeöarna bildas när vegetationen ersätts. med asfalt och betong för vägar, byggnader och andra strukturer som är nödvändiga för att rymma växande befolkningar. Dessa ytor absorberar – snarare än reflekterar – solens värme, vilket gör att yttemperaturen och den omgivande temperaturen stiger. Förskjutning av träd och vegetation minimerar de naturliga kyleffekterna av skuggning och avdunstning av vatten från mark och löv (evapotranspiration). Höga byggnader och smala gator kan värma upp luften mellan dem och minska luftflödet. Spillvärme från fordon, fabriker och luftkonditioneringsapparater kan ge värme till omgivningen, vilket ytterligare förvärrar värmeöeffekten. Värmeöarna kan förekomma året runt under dagen eller natten. Urbana-landsbygdens temperaturskillnader är ofta störst under lugna och klara kvällar. Detta beror på att landsbygden svalnar snabbare på natten än städer, som behåller mycket av värmen som lagras i vägar, byggnader och andra strukturer. Som ett resultat är den största urbana -lantlig temperaturskillnad, eller maximal värmeöeffekt, är ofta tre till fem timmar efter solnedgången. Andra bidragande faktorer till värmeöneffekten inkluderar:

• Städernas storlek och form — aerodynamiskt har städer en helt annan form än landsbygdsområden. Höga byggnader fungerar som hinder och minskar vindhastigheter.
• Stadsöknar – städer kan betraktas som virtuella öknar med nästan ingen vegetation och material som är nästan helt ogenomträngliga för regn. Denna kombination leder till brist på evapotranspiration som ökar den förnuftiga värmen.
• Urban canyons — de höga canyons som bildas av stadsbyggnader fångar strålande energi i sina murar. Jämförelser av denna ”canyoneffekt” i europeiska och nordamerikanska städer antyder att områden med tätare och högre byggnader snabbare kommer att utveckla värmeöar.
• Fuktighetseffekter – även om det är liten skillnad i mängden vatten som städerna och landsbygden behåller i sin atmosfär (absolut luftfuktighet), desto högre temperaturer i städerna sänker den relativa luftfuktigheten effektivt (eftersom varm luft kan hålla mer vatten än kall luft).
• Urban dis – Luften av luftföroreningar som hänger över många städer kan fungera som ett miniatyrväxthusskikt, vilket förhindrar utgående värmestrålning (värme) från att fly från urbana områden.
• Antropogen värme — Utsläpp av värme från förbränning av fossila bränslen kan också höja stadstemperaturen. På en typisk vinterdag frigör Manhattan fyra gånger mer energi från att bränna fossila bränslen än den mängd energi som kommer in i stadsområdet från solen.

Är värmeöarna och klimatförändringen relaterade?

Värmeöarna beskriver lokala temperaturskillnader, vanligtvis mellan städer och landsbygdsområden. Däremot hänvisar uppvärmning orsakad av klimatförändringar till en ökning av jordens yttemperatur i världen. Forskare tar hänsyn till stadsvärme när de tar jordens temperatur så att den inte påverkar mätningarna av det globala klimatet.

Det finns en myt om att stadsvärmen är skyldig för klimatförändringarna. Detta är inte fallet. Både stads- och landsbygdsmiljöer runt om i världen värms upp eftersom det finns fler växthusgaser i atmosfären. Faktum är att vissa av världens områden som har värmts mest ligger i Arktis, långt från städer.

Stadsområden är dock mer utsatta för värme, eftersom mängden uppvärmning som orsakas av globala klimatförändringar förvärras av stadsvärmeöeffekten Det betyder att människor som bor i städer kommer att möta högre temperaturer och starkare hetvågor i framtiden när klimatet värms upp.Mer än hälften av världens befolkning bor i stadsområden idag och år 2050 förväntas andelen stadsbor världen över bli 70%, så problemet med stadsvärmeöarna kommer att fortsätta växa.

Urban värmeöar kan också bidra till klimatförändringen genom att öka efterfrågan på luftkonditionering under värmeböljor. När energin för den luftkonditioneringen kommer från förbränning av fossila bränslen, resulterar detta i utsläpp av värmefångande växthusgaser.