US EPA (Polski)

Na tej stronie:

• Co to są wyspy ciepła?
• Przyczyny wysp ciepła
• Charakterystyka wysp ciepła
• Oddziaływania na wyspy ciepła
• Redukcja wysp ciepła

Co to są wyspy ciepła?

Struktury takie jak budynki, drogi i inna infrastruktura pochłaniają i ponownie emitują ciepło słoneczne w większym stopniu niż naturalne krajobrazy, takie jak lasy i zbiorniki wodne. Obszary miejskie, gdzie te struktury są silnie skoncentrowane, a zieleń jest ograniczona, stają się „wyspami” wyższych temperatur w porównaniu z obszarami peryferyjnymi. Te kieszenie ciepła nazywane są „wyspami ciepła”. Wyspy ciepła mogą tworzyć się w różnych warunkach, w tym w dzień lub w nocy, w małych lub dużych miastach, na obszarach podmiejskich, w klimacie północnym lub południowym io każdej porze roku.

Przegląd badań naukowych a dane pokazały, że w Stanach Zjednoczonych efekt wyspy ciepła powoduje, że dzienne temperatury na obszarach miejskich są o około 1–7 ° F wyższe niż temperatury na obszarach peryferyjnych, a nocne temperatury są o około 2–5 ° F wyższe. Wilgotne regiony (głównie we wschodnich Stanach Zjednoczonych) oraz miasta z większą i gęstszą populacją doświadczają największych różnic temperatur. Badania przewidują, że efekt wyspy ciepła będzie się nasilał w przyszłości wraz ze zmianą i wzrostem struktury, zasięgu przestrzennego i gęstości zaludnienia obszarów miejskich.

Przyczyny wysp ciepła

Powstają wyspy ciepła w wyniku kilku czynników:

• Ograniczone krajobrazy naturalne na obszarach miejskich. Drzewa, roślinność i zbiorniki wodne mają tendencję do chłodzenia powietrza, odpowiednio, zapewniając cień, wodę transpirującą z liści roślin i odparowującą wodę powierzchniową. Twarde, suche nawierzchnie w obszarach miejskich – takie jak dachy, chodniki, drogi, budynki i parkingi – zapewniają mniej cienia i wilgoci niż naturalne krajobrazy, a tym samym przyczyniają się do wyższych temperatur.
• Właściwości materiałów miejskich. Konwencjonalne materiały wytworzone przez człowieka, stosowane w środowiskach miejskich, takie jak chodniki lub pokrycia dachowe, zwykle odbijają mniej energii słonecznej oraz pochłaniają i emitują więcej ciepła słonecznego w porównaniu z drzewami, roślinnością i innymi naturalnymi powierzchniami. Często wyspy ciepła powstają w ciągu dnia i stają się bardziej wyraźne po zachodzie słońca z powodu powolnego uwalniania ciepła z materiałów miejskich.
• Urban Geometry. Wymiary i rozstawienie budynków w mieście wpływają na przepływ wiatru i zdolność materiałów miejskich do pochłaniania i uwalniania energii słonecznej. Na obszarach silnie rozwiniętych powierzchnie i konstrukcje zablokowane przez sąsiednie budynki stają się dużymi masami termicznymi, które nie mogą łatwo uwolnić ciepła. Miasta z wieloma wąskimi uliczkami i wysokimi budynkami stają się miejskimi kanionami, które mogą blokować naturalny przepływ wiatru, który mógłby powodować chłodzenie.
• Ciepło wytwarzane w wyniku działalności człowieka. Pojazdy, klimatyzatory, budynki i obiekty przemysłowe emitują ciepło do środowiska miejskiego. Te źródła ciepła odpadowego wytwarzanego przez człowieka lub antropogeniczne mogą przyczyniać się do efektów wyspy ciepła.
• Pogoda i geografia. Spokojne i przejrzyste warunki pogodowe powodują powstawanie poważniejszych wysp ciepła, maksymalizując ilość energii słonecznej docierającej do powierzchni miejskich i minimalizując ilość ciepła, które może zostać odprowadzone. I odwrotnie, silne wiatry i zachmurzenie powstrzymują powstawanie wysp ciepła. Na efekt wyspy ciepła mogą również wpływać cechy geograficzne. Na przykład pobliskie góry mogą blokować wiatr przed dotarciem do miasta lub tworzyć wzory wiatrów, które przechodzą przez miasto.

Charakterystyka wysp ciepła

Wyspy ciepła są zwykle mierzone różnicą temperatur między miastami w stosunku do otaczających je obszarów. Temperatura może się zmieniać również w mieście. Niektóre obszary są cieplejsze niż inne z powodu nierównomiernego rozmieszczenia budynków i chodników pochłaniających ciepło, podczas gdy inne przestrzenie pozostają chłodniejsze z powodu drzew i zieleni. Te różnice temperatur stanowią wewnątrzmiejskie wyspy ciepła. Na diagramie efektu wyspy ciepła parki miejskie, stawy i obszary mieszkalne są chłodniejsze niż obszary śródmiejskie.