Urban Heat Island: Příčiny a důsledky

Co je Urban Heat Island?

Městské tepelné ostrovy se vyskytují, jak název napovídá, v metropolitních oblastech. Je definována jako přítomnost výrazně vyšších teplot v městských oblastech ve srovnání s teplotami v okolních venkovských oblastech. Městské tepelné ostrovy jsou více patrné v zimních a letních měsících, zejména v nočních hodinách a při nízkých hodnotách větru. Městská centra jsou často několik stupňů teplejší než okolní, méně rozvinuté oblasti. Během dne může být tento teplotní rozdíl mezi 1, 8 ° a 5, 4 ° Fahrenheita. Večer se tento rozdíl může zvýšit až o 20 ° Fahrenheita.

Co způsobuje město Urban Heat Island?

Vyšší teploty městských tepelných ostrovů lze přičítat lidské činnosti, zejména změnám v povrchových plochách. Rozvoj měst vyžaduje použití značného množství cementu a asfaltu pro účely střešní krytiny a vydláždění chodníků a silnic. Tyto materiály mají tepelné objemové vlastnosti, které absorbují více slunečního záření než povrchy nacházející se ve venkovských oblastech. Kromě toho mají tyto materiály různé povrchové radiační vlastnosti, což znamená, že emitují energii jako tepelné záření nebo teplo.

Mnoho městských oblastí také postrádá zelené pokrytí, takový jako vegetace. Rostliny pomáhají vytvářet evapotranspirace, což je důležitá fáze koloběhu vody. Během evapotranspirace dochází ke dvěma výměnám: odpařování a transpirace. Při odpařování se voda odpařuje z půdy, vrcholků stromů a vodních útvarů do okolního vzduchu. Při transpiraci je obsah vody v rostlinách ztracen jako pára přes stomata listů rostlin. Proces evapotranspirace pomáhá ochlazovat okolní vzduch. Nejen, že města vykazují nižší úroveň evapotranspirace než venkovské oblasti, ale mají také méně oblastí ochlazovacího stínu a snížené odstraňování oxidu uhličitého (skleníkový plyn, který přispívá ke zvýšeným teplotám).

Výzkumníci zjistili, že městské tepelné ostrovy jsou také způsobeny efektem městského kaňonu. K tomu dochází v důsledku vysokých budov v těsné blízkosti, které poskytují více povrchů pro odraz a absorpci slunečního světla. Tyto budovy navíc zabraňují proudění větru městem. Tam, kde vítr nemůže volně proudit, nedochází ke konvekčnímu chlazení a znečištění vzduchu může stagnovat a růst. Nárůst absorpce a odrazu slunečního světla, hromadění znečištění a nedostatek konvekčního chlazení společně spolupracují na zvýšení okolních teplot. Vzhledem k tomu, že se v důsledku této kombinace událostí zvyšují teploty měst, zvyšují se také hladiny ozónu ve městě.

Vliv městských tepelných ostrovů na povětrnostní podmínky

Kromě rostoucích teplot ovlivňují městské tepelné ostrovy také místní povětrnostní podmínky. Některé z těchto změn povětrnostních podmínek zahrnují: úrovně srážek, pokrytí mrakem, přítomnost mlhy, úroveň vlhkosti a modely větru. Zvýšené srážky a bouřková aktivita se vyskytují, protože teplejší teploty mají za následek pohyb okolního vzduchu směrem vzhůru. Tento vzestupný pohyb má největší dopad mezi 20 a 40 mil po větru v centru města, kde mohou být úrovně srážek o 28% větší než v centru města.

Během dne zažívají městské tepelné ostrovy nízký tlak, který umožňuje shromažďovat vlhký vzduch z okolních venkovských oblastí. Tento vlhký vzduch působí proti horkému městskému vzduchu a vytváří ideální podmínky pro pokrytí mraků a zvýšenou vlhkost.

Klimatické klima města je nicméně méně pravděpodobné, že zažije slabou tornádovou aktivitu protože turbulentního míchání uvnitř městského tepelného ostrova. Dalším potenciálním přínosem městských tepelných ostrovů je to, že pracují na zvýšení vegetačního období v okolních lokalitách. Některé studie například zjistily, že pěstební plochy nacházející se kolem 6, 2 mil mimo hranice města jsou prodlouženy v průměru o 15 dní.

Dopad Městských Tepelných Ostrovů Na Zvířata

V některých případech přitahují městské tepelné ostrovy více života zvířat. To platí zejména pro kolonizační druhy, jako jsou mravenci, gekoni obyčejní a liška obecná. Šedozelená létající liška, například, byla nedávno přitahována k Melbourne, Austrálie kvůli zvýšenému tepelnému indexu uvnitř městských limitů. Tato zvýšená teplota dělala město je zimní klima podobné druhovému obyčejnému stanovišti v severních oblastech.

V ostatních případech mají městské tepelné ostrovy negativní vliv na dodávky potravin a vody v rámci městských hranic. Například povrchová teplota městských budov je výrazně teplejší než okolní vzduch. Déšť pak utíká z těchto mnohem teplejších budov a zahřívá se v procesu. Tento teplejší odtok vede do blízkých potoků, řek, jezer a dalších vodních ploch. Když vyhřívaný odtok vstupuje do těchto vodních ploch, zvyšuje se i jejich teplota. Toto je označováno jako tepelné znečištění a může zvýšit teplotu vody až o 20 ° až 30 ° Fahrenheita. Tepelné znečištění má negativní vliv na místní populace ryb a zasílá je do tepelného šoku.

Vzhledem k tomu, že vegetační období rostlin je často rozšířeno v městských tepelných ostrovech, je ovlivněna také nabídka potravin pro jiné druhy zvířat. Zvířata, která se spoléhají na určité rostliny jako nedílnou součást své stravy, začínají přizpůsobovat své přirozené období chovu tak, aby odpovídaly vegetačnímu období rostlin. To má zase řetězovou reakci na jiné druhy rostlin a živočichů v této oblasti.

Vliv městských tepelných ostrovů na lidské zdraví

Městské tepelné ostrovy nejenže ovlivňují zdraví životního prostředí a místní volně žijící živočichy, ale také zdraví lidí. Zvýšené teploty ve městě mohou být fatální během letních veder, zejména pro seniory. Jen v USA zemře průměrně 1 000 lidí ročně kvůli extrémnímu teplu, které je exponenciálně zvýšeno městskými tepelnými ostrovy. Městští obyvatelé trpí také během vln horka, protože městský tepelný ostrov zabraňuje poklesu nočních teplot, jako tomu je ve venkovských oblastech. Výzkum zjistil, že městské tepelné ostrovy nejen zvyšují teploty během horkovzdušných vln, ale také prodlužují jejich trvání.

Extrémní teploty vedou k tepelným křečím, tepelným úderům a vyčerpání tepla. Úpal může způsobit syndrom respirační tísně, zhoršenou pohyblivost nebo snížené vědomí. Jednotlivci s již citlivými zdravotními stavy, jako jsou diagnózy Parkinsonovy nemoci nebo demence, jsou zvláště citliví na významně zhoršené kognitivní funkce během vln horka. Kromě toho se doporučuje, aby osoby s diabetem, obezitou, astmatem, deprivací spánku nebo kardiovaskulárními poruchami byly vystaveny působení tepla. V těchto případech může vystavení teplu zhoršit a zesílit symptomy. Pokud jsou tyto vzniklé stavy spojené s teplem dostatečně závažné, může dojít k trvalému poškození orgánů. Pokud jedinec přežije extrémní vlny tepla s trvalým poškozením orgánů, má zvýšené riziko předčasné smrti.

Doporučená

Líbají savci na vejce? Která savci ležela vejce?
2019
Bitva Fort Sumter - americká občanská válka
2019
Kolik lidí imigruje do Spojených států za rok?
2019