Postoji dobar razlog zašto stanovnici gradova bježe u selo kako bi se ohladili u ljetnoj vrućini: Ruralna područja obično nisu tako vruća. Zbog efekta „otoka urbane topline“, gradovi od milijun ili više ljudi u prosjeku mogu biti topliji za 1–3 ° C (1, 8–5, 4 ° F) - i čak 12 ° C (22 ° F) toplije u navečer - nego okolica, prema američkoj Agenciji za zaštitu okoliša.
Povezani sadržaj
- Moderni svijet ovisi o skromnom cementiranju
- Ljetni toplinski valovi mogu se povezati s gubitkom morskog leda
- Urbani toplinski otoci mogu promijeniti temperaturu tisućama kilometara od grada
Postoji puno razloga zašto su gradovi vrući. Svi ti ljudi, njihove zgrade i strojevi iznutra stvaraju toplinu. Klimatizacija, na primjer, može podići temperaturu za više od 1 ° C, izvijestili su prošlog mjeseca istraživači Sveučilišta Arizona. Zgrade i druge građevine mogu tijekom dana pohraniti više topline od biljaka; noću emitiraju dio te topline, pridonoseći toplijim temperaturama kad je mrak. Gradovi također mogu imati slabiju reflektivnost, što bi im omogućilo da upijaju više sunčeve topline.
No većina istraživača smatra da najveći doprinos učinku urbanog otoka toplinom predstavlja smanjenje isparavanja do kojeg dolazi kada biljke zamijene betonom. Ta isparivanja, razmišljaju, apsorbiraju energiju i čuvaju prirodu svježom.
Prema novoj studiji, međutim, ta razlika u isparavanju nije glavni čimbenik koji stoji iza efekta toplinskog otoka. Lokalna klima može imati više značaja. Lei Zhao, sa Sveučilišta za informatiku i tehnologiju u Nanjingu, u Kini, i njegove kolege objavili su danas ta otkrića u časopisu Nature .
Zhao i njegove kolege započeli su s pitanjem: Da li će slični gradovi koji se nalaze u različitim klimama osjetiti isto povećanje temperature od efekta urbanog otoka topline? Na NASA-inim satelitskim podacima za 65 američkih gradova mogli su se vidjeti neki trendovi: u ponoć su veći gradovi imali tendenciju da imaju veću temperaturu razlike u usporedbi s okolnim ruralnim područjem, nego manji gradovi. Sredinom dana, međutim, vlažniji gradovi imali su veći učinak otoka topline.
Istraživači su zatim stvorili računalni model koji im je omogućio da ocijene važnost različitih čimbenika koji mogu utjecati na efekt urbanog otoka topline. Oni su uključivali značajke poput isparavanja, topline koju stvaraju ljudi i njihove strukture i topline koju skladište gradovi. Uključene su i razlike u zemlji i konvekciji - prijenos topline iz grada ili ruralne regije u atmosferu.
Iz modela su istraživači mogli vidjeti da su ova dva faktora važna i da su oni bili u interakciji s lokalnom klimom. U vlažnim predjelima, poput onih na američkoj istočnoj obali, „konvekcija je manje učinkovita u raspodjeli topline iz gradskog zemljišta nego sa ruralnog zemljišta“, napominju Zhao i kolege, a ovi su gradovi obično oko 3 stupnja toplije od obližnjeg sela. Gusta vegetacija ruralnog područja aerodinamički je krupnija od grada, što povećava učinkovitost konvekcije, dopuštajući da se više topline premješta sa zemlje u atmosferu.
U suhim regijama, gdje nedostaje te ruralne vegetacije - pomislite u Las Vegasu - zapravo se događa suprotno. "U prosjeku, gradsko zemljište je oko 20% efikasnije u uklanjanju topline s površine konvekcijom nego što je to ruralno zemljište", pišu istraživači. A u nekoliko ovih gradova razlika u konvekciji je dovoljno velika da ne doživljavaju urbani otočni efekt topline.
Noću, međutim, bez obzira na klimu, oslobađanje topline pohranjene tijekom dana, utječe na toplinski otok. Da bi se toplina zarobila u plitkom sloju atmosfere blizu površine, a da bi se raspršila, mora se pomicati horizontalnije kako bi izbjegla. Za veće gradove toplina će se morati pomicati dalje, tako da će središte velikog grada biti mnogo toplije od sredine malog grada, napominju istraživači.
Učinak urbanog otoka topline više je nego neugodno za stanovnike gradova - također može pogoršati zdravstvene probleme povezane s toplinskim stresom, dodajući već neugodne uvjete, posebno u sušnim godinama u normalno vlažnim područjima, kažu istraživači. Ali ovo novo istraživanje daje određeni uvid u to koje bi mjere mogle pomoći ublažavanju dijela te vrućine.
Smanjenje topline iz naših klima uređaja i ostalih strojeva može se činiti jednostavnim rješenjem, ali prema računalnom modelu to ne bi puno pomoglo jer antropogena toplina nije važan čimbenik. Rješavanje velikih doprinosača - učinkovitosti konvekcije i skladištenja topline - međutim, nije praktično rješenje "jer bi zahtijevalo temeljne promjene u urbanističkoj morfologiji", primjećuju Zhao i kolege.
Ono što bi moglo pomoći je povećanje reflektivnosti grada, kažu. To bi smanjilo količinu topline koju grad apsorbira tijekom dana, pa čak i indirektno pomogao noću, smanjujući količinu dostupne topline koja se oslobađa nakon što sunce zađe. Osim toga, lako je - ravni gradski krovovi mogu se obojiti bijelom ili drugom reflektirajućom bojom.
Bijeli krovovi također imaju dodatne prednosti, kao što je smanjenje potrošnje energije jer nije potrebno toliko klimatizirati kako bi se izbalansirala toplina koju apsorbiraju zgrade. A smanjenje potrošnje energije također znači i smanjenje emisija ugljika - pogodnost koja nadilazi dinamiku jednog gradskog otoka topline.
