Что такое городской остров тепла?

Городской остров тепла – это любой город, в котором температура воздуха выше, чем в окружающей его местности. (Слово «остров» не буквально, а скорее аналогия с изолированными более высокими температурами.)

Большинство городов в той или иной степени испытывают эффект городского острова тепла. Однако города в густонаселенных регионах и с влажным климатом испытывают более сильный эффект.

По данным Агентства по охране окружающей среды (EPA), в центрах городов днем ​​обычно на 0,5–4 градуса по Цельсию жарче, а ночью на 1–3 градуса по Цельсию теплее, чем в их менее развитых соседях. Однако, как отметила Национальная метеорологическая служба, перепады температур более 11 градусов не редкость. (1, 2)

Согласно исследованию, опубликованному в журнале Geophysical Research Letters за 2017 год, в условиях, когда к середине XXI века тепловой стресс в городах будет вдвое выше, чем в прилегающих сельских районах, в ближайшие десятилетия эффект городского острова тепла будет только усиливаться. (3)

Что вызывает эффект теплового острова?

Деревья и другая растительность действуют как природные кондиционеры, создавая тень и испаряя воду из почвы и листьев. Островки тепла образуются, когда естественные ландшафты заменяются асфальтом, бетоном и камнем, используемыми для строительства дорог, зданий и других сооружений.

Эти искусственные материалы поглощают, хранят и повторно излучают солнечное тепло больше, чем природный ландшафт. В результате температура поверхности и общая температура воздуха повышаются. Простая суета городской жизни (дорожное движение, фабрики и плотная толпа) также выделяет тепло, которое еще больше усугубляет эффект острова тепла. Хотя эффект острова тепла обычно считается летним явлением, его можно почувствовать в любое время года, включая зиму, и в любое время суток. Тем не менее это наиболее заметно после захода солнца, когда тротуар и другие городские поверхности выделяют накопленное ранее тепло.

Эффект также наиболее силен при ясном небе и тихом ветре, поскольку в этих условиях максимальное количество солнечной энергии достигает городских поверхностей и, соответственно, минимизируется уносимое тепло.

Воздействие эффекта городского острова тепла

Горожане могут считать более высокие температуры неизбежной частью городской жизни (наряду с шумом, световым загрязнением и случайными грызунами), но к эффекту острова тепла нельзя относиться легкомысленно. Города становятся все более уязвимыми для негативного воздействия городской жары по мере потепления климата Земли.

Повышенный риск теплового удара

Повышая высокие температуры днем ​​и препятствуя атмосферному охлаждению ночью, городская жара увеличивает риск состояний, связанных с жарой, таких как обезвоживание, тепловой удар и даже смерть. Жара является основной причиной смертельных случаев, связанных с погодными условиями, за последние 10 и 30 лет. (3)

Повышенное потребление энергии

Спрос на энергию также выше в городах с островом тепла, поскольку жители в большей степени зависят от кондиционеров и вентиляторов, чтобы сохранять прохладу в летние месяцы. Это, конечно, означает более высокие коммунальные платежи. Это также может означать перебои с подачей электроэнергии, если спрос на электроэнергию становится настолько высоким, что приводит к перегрузке энергосистемы и провоцирует отключение электричества в городе.

Загрязнение воздуха

По мере того, как электростанции, работающие на ископаемом топливе, идут в ногу с ростом спроса на электроэнергию летом, они выбрасывают в атмосферу все больше парниковых газов. Городское тепло также напрямую способствует загрязнению воздуха, смешиваясь с выхлопными газами транспортных средств с образованием приземного озона. Чем солнечнее и горячее становится воздух, тем быстрее образуется озон.

Как городские сообщества охлаждаются?

Большинство усилий по охлаждению городских сообществ основаны на возвращении растительности обратно в городскую среду, чтобы имитировать естественное охлаждение, затенение и методы отражения самой матери-природы. Например, некоторые города добавляют в свои проекты развития больше парков, зеленых насаждений и усаженных деревьями улиц.

Сообщества также все чаще принимают «зеленую» или эко-архитектуру и включают такие элементы, как зеленые крыши, которые снижают температуру в помещении и на улице, в конструкции зданий.

Несколько городов также выступают с инициативами по уменьшению воздействия тепловых островов за счет повышения отражательной способности существующих городских поверхностей. Некоторые города, например, добавили правила белых крыш к своим строительным нормам. (Белые поверхности, такие как свежий снег, отражают до 90% солнечного света, по сравнению с темными поверхностями, такими как асфальт, которые отражаются примерно 5%.) Аналогичным образом, ряд городов представили различные пилотные проекты «прохладного тротуара», в ходе которых город окрашивал традиционные асфальтовые дороги в оттенки светло-серого и белого. (4)

Такие, казалось бы, простые действия могут иметь серьезные последствия. Исследование, проведенное Викторианским центром исследований по адаптации к изменению климата, показало, что в связи с увеличением растительности в Мельбурне, Австралия, на 10%, дневная температура воздуха в городе снизилась почти на 1 градус по Цельсию во время экстремальной жары. (5)

Что вы можете сделать, чтобы уменьшить тепловые острова:

• Высаживайте деревья или создавайте дождевые сады вокруг вашего дома.
• Создайте сад на крыше своего дома, гаража или сарая.
• Установите плотные шторы или жалюзи на окнах, чтобы уменьшить приток тепла от солнечного света, попадающего в ваш дом.
• Перейдите на энергоэффективную технику; она потребляет меньше энергии и, следовательно, производит меньше тепла.

Treehugger