Има основателна причина жителите на града да бягат в провинцията, за да се охладят в разгара на лятото: Селските райони обикновено не са толкова горещи. Поради ефекта на „градския топлинен остров“, градовете на милион или повече хора могат да бъдат средно с 1–3 ° C (1, 8–5, 4 ° F) по-топли и до 12 ° C (22 ° F) по-топли в вечерта - отколкото околността, според Американската агенция за опазване на околната среда.
Свързано съдържание
- Съвременният свят зависи от скромния цимент
- Летните топлинни вълни могат да бъдат свързани с загубата на морски лед
- Градските островни топлини могат да променят температурите на хиляди мили от град
Има много причини, поради които градовете са по-горещи. Всички тези хора, техните сгради и машините вътре създават топлина. Климатикът например може да повиши температурите с повече от 1 ° C, съобщиха изследователите от Аризонския държавен университет миналия месец. Сградите и другите структури могат да съхраняват повече топлина през деня от растенията; през нощта те отделят част от тази топлина, допринасяйки за по-топли температури, когато е тъмно. Градовете също могат да имат по-малка светлоотразимост, което би им позволило да попият повече от слънчевата топлина.
Но повечето изследователи смятат, че най-голям принос за ефекта на градския топлинен остров е намаляването на изпарението, което се случва, когато растенията се заменят с бетон. Това изпарение, мисли мисълта, поглъща енергия и поддържа провинцията по-хладна.
Според ново проучване обаче тази разлика в изпарението не е големият фактор за ефекта на топлинния остров. Местният климат може да има значение повече. Лей Джао от Университета за информационни науки и технологии в Нанкин в Китай и колегите публикуваха тези открития днес в Nature .
Джао и колегите му започнаха с въпрос: Дали подобни градове, разположени в различен климат, ще изпитат същото повишаване на температурата от ефекта на градския топлинен остров? От сателитните данни на НАСА за 65 американски града те могат да видят някои тенденции: в полунощ по-големите градове са склонни да изпитват по-голяма разлика в температурата в сравнение със заобикалящия селски район, отколкото по-малките градове. В средата на деня обаче влажните градове изпитаха по-голям островен ефект.
След това изследователите създадоха компютърен модел, който им позволи да оценят значението на различни фактори, които биха могли да повлияят на ефекта от градския топлинен остров. Те включват характеристики като изпаряване, топлина, създадена от хората и техните структури, и топлина, съхранявана от градовете. Включени бяха и разликите в земята и в конвекция - пренос на топлина от града или селския регион в атмосферата.
От модела изследователите могат да видят, че последните два фактора са важни и те взаимодействат с местния климат. Във влажни райони, като тези на източното крайбрежие на САЩ, „конвекцията е по-малко ефективна при разсейване на топлина от градска земя, отколкото от селска земя“, отбелязват Джао и колегите и тези градове обикновено са с около 3 градуса по-топли от близката страна. Гъстата растителност на селските райони е аеродинамично по-груба от града, което повишава ефективността на конвекцията, позволявайки на повече топлина да се движи от сушата в атмосферата.
В сухите райони, където тази селска растителност липсва - помислете, Лас Вегас - всъщност се случва точно обратното. „Средно градската земя е с около 20% по-ефективна за отстраняване на топлината от повърхността чрез конвекция, отколкото селската земя“, пишат изследователите. И в някои от тези градове разликата в конвекцията е достатъчно голяма, че те не изпитват ефекта от градския топлинен остров.
Нощем, независимо от климата, отделянето на топлина, съхранявано през деня, води до ефекта на топлинния остров. Тази топлина се улавя в плиткия слой атмосфера близо до повърхността и за да се разсее, тя трябва да се движи по-хоризонтално, за да избяга. За по-големите градове топлината ще трябва да се движи по-далеч, така че центърът на голям град ще има тенденция да бъде много по-топъл от средата на малък град, отбелязват изследователите.
Ефектът от градския топлинен остров е повече от просто досада за обитателите на градовете - той също може да изостри здравословните проблеми, свързани с топлинния стрес, като добави към вече неудобните условия, особено в сухи години в нормално влажни райони, казват изследователите. Но това ново изследване дава известна представа кои мерки могат да помогнат за облекчаване на част от тази топлина.
Намаляването на топлината от нашите климатици и други машини може да изглежда просто решение, но според компютърния модел това не би помогнало много, защото антропогенната топлина не е огромен фактор. Справянето с големите участници - ефективността на конвекцията и съхранението на топлина - обаче не е практично решение, „защото ще изисква фундаментални промени в морфологията на града“, отбелязват Джао и колегите му.
Това, което би помогнало, е увеличаването на светлоотразимостта на града, казват те. Това би намалило количеството топлина, което градът поглъща през деня и дори помага косвено през нощта, като намалява количеството топлина, което може да бъде отделено след слънцето. Плюс това е лесно - плоските покриви на града могат да бъдат боядисани в бяло или друг отразяващ цвят.
Белите покриви също имат допълнителни предимства, като например намаляване на потреблението на енергия, тъй като не е необходимо толкова много климатизация, за да се балансира топлината, погълната от сградите. А намаляването на потреблението на енергия означава и намаляване на въглеродните емисии - бонус, който надхвърля динамиката на един градски топлинен остров.
