Міський тепловий острів

Міськи́й теплови́й о́стрів (МТО) — метеорологічне явище, коли через діяльність людини температура у містах вища, ніж у навколишніх сільських місцевостях. Вперше було досліджене й описане Люком Говардом у 1810 році.[1] Як правило, температурна різниця помітніша вночі та при слабкому вітрі, найкраще цей феномен виражений влітку та взимку.[2][3]

Причини

Помилково стверджують, що основним фактором МТО є викиди тепла від спожитої людьми енергії, насправді ж це вторинний фактор, а основною причиною є зміна поверхні землі.[4] Наприклад, темні поверхні такі як дахи будівель та дороги, поглинають значно більше сонячного випромінювання, а їх щільність значно вища ніж у сільській місцевості. Зазвичай у містах широко використовують такі матеріали як бетон і асфальт, які мають істотно різні теплові (теплоємність і теплопровідність) та відбивні (розсіюваної) властивості поверхні (альбедо і коефіцієнт випромінювання), ніж у навколишніх сільських районах, де ці матеріали менш поширені. Це викликає зміну в енергетичному балансі міської території, що часто призводить до більш високої температури, ніж у сільських районах. Ще одна важлива причина полягає у відсутності випаровування (наприклад, через відсутність рослинності) в міських районах. Зі зменшенням площі зелених насаджень міста втрачають тіньову та охолоджувальну дію дерев, також зменшується поглинання вуглекислого газу.[2][5]

Зазвичай температурна різниця між центром міста й передмістями становить декілька градусів. Річна середня температура повітря в місті з населенням ≥1 мільйон мешканців може бути на 1,0-3,0 °С вища, ніж на його околицях. Увечері, різниця може сягати 12 °C.[6][7]

Зменшення впливу

Зелений дах мерії міста Чикаго

Стратегії зі зменшення впливу включають в себе:

  • Білі дахи: фарбування дахів білою фарбою стало загальною стратегією, спрямованою на зменшення негативної дії теплового острова. У містах є багато темних поверхонь, які поглинають тепло сонця, у свою чергу знижуючи альбедо міста. Білі дахи дозволяють збільшити відбиття сонячних променів;[8]
  • Зелені дахи: цей спосіб передбачає озеленення дахів, наприклад, шляхом посадки невеликих дерев або створення газону. Рослини на даху збільшують альбедо і зменшують температурні прояви міського теплового острова;
  • Посадка дерев у містах: посадка дерев у місті ще один спосіб збільшення альбедо та зменшення сили міського теплового острова. Дерева поглинають вуглекислий газ і створюють затінок. Рекомендується садити листяні дерева, тому що їхні крони затінюють більшу площу в літній час і не затримують тепло взимку;[9]
  • Зелені стоянки: зелені стоянки створюють для відновлення рослинного покриву та на заміну асфальту, щоб обмежити вплив міського теплового острова.

Джерела

Примітки

  1. ↑ Luke Howard, The climate of London, deduced from Meteorological observations, made at different places in the neighbourhood of the metropolis, 2 vol., London, 1818-20
  2. ↑ а б Solecki, William D.; Rosenzweig, Cynthia; Parshall, Lily; Pope, Greg; Clark, Maria; Cox, Jennifer; Wiencke, Mary (2005). Mitigation of the heat island effect in urban New Jersey. Global Environmental Change Part B: Environmental Hazards. 6 (1): 39—49. doi:10.1016/j.hazards.2004.12.002.
  3. ↑ United States. Environmental Protection Agency. Reducing Urban Heat Islands: Compendium of Strategies — Urban Heat Island Basics. By EPA. N.p.: n.p., n.d. Print
  4. ↑ Li, Y.; Zhao, X. (2012). An empirical study of the impact of human activity on long-term temperature change in China: A perspective from energy consumption. Journal of Geophysical Research. 117. doi:10.1029/2012JD018132.
  5. ↑ T. R. Oke (1982). The energetic basis of the urban heat island. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. 108 (455): 1—24. Bibcode:1982QJRMS.108....1O. doi:10.1002/qj.49710845502.
  6. ↑ Santos, Fabiane. Trees — the Natural Air Conditioners. Scientific Scribbles. The University of Melbourne, 23 Aug. 2013. Web. 27 Sept. 2013. <http://blogs.unimelb.edu.au/sciencecommunication/2013/08/23/trees-the-natural-air-conditioners/ [Архівовано 2 жовтня 2013 у Wayback Machine.]>.
  7. ↑ United States. NASA. Air Pollution Prevention Through Urban Heat Island Mitigation: An Update on the Urban Heat Island Pilot Project. By Virginia Gorsevski, Haider Taha, Dale Quattrochi, and Jeff Luvall. N.p.: n.p., n.d. Print.
  8. ↑ Zinzi, M., and S. Agnoli. «Cool and green roofs. An energy and comfort comparison between passive cooling and mitigation urban heat island techniques for residential buildings in the Mediterranean region.» Energy and Buildings. 55. (2012): 66-76. Print
  9. ↑ Rosenfield, Arthur, Joseph Romm, Hashem Akbari, and Alana Lloyd. «Painting the Town White — and Green.» MIT Technology Review. N.p., 14 07 1997. Web. 25 Feb 2014.