Existuje dobrý důvod, proč obyvatelé měst prchají do krajiny, aby se ochladili v horkém létě: Venkovské oblasti obvykle nejsou tak horké. Kvůli efektu „městského tepelného ostrova“ mohou být miliony a více měst v průměru o 1–3 ° C (1, 8–5, 4 ° F) v průměru - a dokonce o 12 ° C (22 ° F) v večer - než okolní oblast, podle Agentury pro ochranu životního prostředí USA.
Související obsah
- Moderní svět závisí na skromném cementu
- Letní tepelné vlny mohou být spojeny se ztrátou mořského ledu
- Městské tepelné ostrovy mohou změnit teplotu tisíce kilometrů daleko od města
Existuje spousta důvodů, proč jsou města teplejší. Všichni tito lidé, jejich budovy a strojní zařízení uvnitř vytvářejí teplo. Například klimatizace může zvýšit teploty o více než 1 ° C, uvedli vědci z Arizonské státní univerzity minulý měsíc. Budovy a další struktury mohou během dne ukládat více tepla než rostliny; v noci vydávají část tohoto tepla, což přispívá k teplejším teplotám, když je venku tma. Města by také mohla mít menší odrazivost, což by jim umožnilo nasáknout více slunečního tepla.
Většina vědců však považovala za největší přispěvatel k efektu městského tepelného ostrova snížení výparů, ke kterému dochází, když jsou rostliny nahrazeny betonem. Toto odpařování, myšlení jde, pohlcuje energii a udržuje krajinu chladnější.
Podle nové studie však tento rozdíl ve vypařování není velkým faktorem efektu tepelného ostrova. Místní klima může být důležitější. Lei Zhao z Nanjing University of Information Science and Technology v Číně a jeho kolegové dnes publikovali tato zjištění v Nature .
Zhao a jeho kolegové začali otázkou: Zažila by podobná města v různých klimatických podmínkách stejný nárůst teploty z efektu městského tepelného ostrova? Ze satelitních dat NASA 65 amerických měst viděli některé trendy: O půlnoci měla větší města tendenci zaznamenávat větší teplotní rozdíl ve srovnání s okolní venkovskou oblastí než menší města. V poledne však vlhčí města zažila větší efekt tepelného ostrova.
Vědci pak vytvořili počítačový model, který jim umožní posoudit důležitost různých faktorů, které by mohly ovlivnit účinek městského tepelného ostrova. Jednalo se o funkce, jako je odpařování, teplo vytvářené lidmi a jejich strukturami a teplo uložené ve městech. Zahrnuty byly také rozdíly v zemi a v konvekci - přenos tepla z města nebo venkova do atmosféry.
Z modelu mohli vědci vidět, že tyto poslední dva faktory byly důležité a ovlivňovaly místní klima. Ve vlhkých oblastech, jako jsou oblasti na východním pobřeží USA, je „konvekce při odvádění tepla z městské půdy méně účinná než z venkovské půdy“, poznamenává Zhao a kolegové a tato města jsou obvykle asi o 3 stupně teplejší než okolní krajina. Hustá vegetace venkovské oblasti je aerodynamicky drsnější než město, což zvyšuje účinnost konvekce a umožňuje více tepla z půdy do atmosféry.
V suchých oblastech, kde tato venkovská vegetace chybí - myslím Las Vegas - se ve skutečnosti vyskytuje opak. „Městská půda je v průměru o 20% účinnější při odvádění tepla z povrchu konvekcí než venkovská půda, “ píší vědci. A v několika z těchto měst je rozdíl konvekce natolik velký, že nezažívají efekt městského tepelného ostrova.
V noci, ale bez ohledu na podnebí, uvolňování tepla uloženého během dne řídí efekt tepelného ostrova. Toto teplo se zachytí v mělké vrstvě atmosféry blízko povrchu a aby se rozptýlilo, musí se pohybovat vodorovněji, aby uniklo. U větších měst se bude muset horko pohybovat dále, takže centrum velkého města bude mít tendenci být mnohem teplejší než uprostřed malého města, poznamenají vědci.
Efekt městského tepelného ostrova je více než jen nepříjemností pro obyvatele města - může také prohloubit zdravotní problémy spojené s tepelným stresem a přidat k již nepříjemným podmínkám, zejména v suchých letech v normálně vlhkých oblastech, tvrdí vědci. Tento nový výzkum však poskytuje určitý vhled do toho, jaká opatření by mohla pomoci zmírnit část tohoto tepla.
Snížení tepla z našich klimatizačních zařízení a dalších strojů se může zdát jako jednoduché řešení, ale podle počítačového modelu by to moc nepomohlo, protože antropogenní teplo není velkým faktorem. Řešení velkých přispěvatelů - účinnost proudění a akumulace tepla - však není praktickým řešením „protože by to vyžadovalo zásadní změny v městské morfologii, “ poznamenávají Zhao a kolegové.
Co by však pomohlo, je zvýšení odrazivosti města. To by snížilo množství tepla, které město absorbuje během dne, a dokonce nepřímo pomohlo v noci snížením množství tepla, které je k dispozici pro uvolnění po pádu slunce. Navíc je to snadné - ploché městské střechy mohou být natřeny bílou nebo jinou reflexní barvou.
Bílé střechy mají také další výhody, jako například snížení spotřeby energie, protože k vyvážení tepla absorbovaného budovami není zapotřebí tolik klimatizace. A snížení spotřeby energie také znamená snížení emisí uhlíku - výhoda, která přesahuje dynamiku jednoho městského tepelného ostrova.
