Hva er en Urban Heat Island?
Urban varme øyer oppstår, som navnet antyder, i storbyområder. Det er definert som tilstedeværelse av betydelig høyere temperaturer i byområder sammenlignet med temperaturene i omkringliggende landsbygdssoner. Byens varme øyer er mer synlige om vinteren og sommermånedene, spesielt om natten og når vindnivået er lavt. Bysentrene er ofte flere grader varmere enn de omkringliggende, mindre utviklede områdene. I løpet av dagen kan denne temperaturforskjellen være mellom 1.8 ° og 5.4 ° fahrenheit. Om kvelden kan denne forskjellen øke med så mye som 20 ° fahrenheit.
Hva forårsaker en urban varme øya?
De høyere temperaturene i byvarmeøyene kan tilskrives menneskelig aktivitet, spesielt for endringer i landoverflater. Byutvikling krever bruk av betydelige mengder sement og asfalt for takformål og for å bane fortau og veier. Disse materialene har termiske bulkegenskaper som absorberer mer solstråling enn overflatene som finnes i landlige områder. I tillegg har disse materialene forskjellige overflatestrålingsegenskaper, noe som betyr at de gir energi som termisk stråling eller varme.
Mange byområder mangler også grønn dekning, for eksempel vegetasjon. Planter bidrar til å skape evapotranspirasjon, et viktig stadium i vannkretsløpet. Under evapotranspirasjon skjer to utvekslinger: fordampning og transpirasjon. Ved fordamping fordampes vannet fra jorda, treplater og vannkilder i omgivende luft. Ved transpirasjon går tapt innhold av plantevann som damp gjennom stomata av plantebladene. Evapotranspirasjonsprosessen bidrar til å avkjøle omgivende luft. Byene opplever ikke bare lavere nivåer av evapotranspirasjon enn landdistrikter, men de har også mindre områder med kjøleskygge og redusert fjerning av karbondioksid (en drivhusgass som bidrar til økte temperaturer).
Forskere har funnet ut at urbane varmeøyer også skyldes urban canyon effekten. Dette skjer på grunn av høye bygninger i nærheten, som gir flere overflater for reflekterende og absorberende sollys. I tillegg arbeider disse bygningene for å hindre vind fra å strømme gjennom byen. Når vinden ikke kan strømme fritt, oppstår ikke konveksjonskjøling, og luftforurensning kan stagnere og øke. Økningen i sollysabsorpsjon og refleksjon, opphopning av forurensning og mangel på konveksjonskjøling, samler alle sammen for å øke omgivende temperaturer også. Når urbane temperaturer stiger på grunn av denne kombinasjonen av hendelser øker også ozonnivået i byen.
Virkningen av Urban Heat Islands på værforholdene
I tillegg til økende temperaturer påvirker byer i varme øyer også lokale værforhold. Noen av disse endringene i værforholdene inkluderer: nedbørsnivå, skydekk, tåkefrekvens, fuktighetsnivå og vindmønster. Økt nedbør og tordenvær aktivitet oppstår fordi de varmere temperaturene resulterer i en oppadgående bevegelse av omgivende luft. Denne oppadgående bevegelsen har størst innvirkning mellom 20 og 40 miles nedoverveien til sentrum, hvor nedbørsnivåer kan være 28% større enn oppvind i sentrum.
I løpet av dagen opplever de varme byene i byene lavt trykk, noe som gjør at fuktig luft fra nærliggende landområder kan samles. Denne fuktige luften motvirker den varme, urbane luften og skaper den ideelle tilstanden for skydekning og økt luftfuktighet.
Byklima er imidlertid mindre sannsynlig å oppleve svak tornadoaktivitet på grunn av turbulent blanding innenfor den varmebyøyen i by. En annen potensiell fordel ved de varme øyer i byene er at de jobber for å øke plantedyrene i nærliggende steder. For eksempel har noen studier funnet at voksende områder som ligger rundt 6.2 miles utenfor bygrenser, blir utvidet med gjennomsnittlig 15-dager.
Virkningen av Urban Heat Islands på dyr
I noen tilfeller tiltrekker byens varme øyer mer dyreliv. Dette gjelder spesielt for koloniserende arter, som maur, vanlige huskekoser og gråhodet flygende fox. Den gråhårede flygelen, for eksempel, har nylig blitt tiltrukket av Melbourne, Australia på grunn av økt varmeindeks innenfor bygrenser. Denne økte temperaturen har gjort byens vinterklima lik artenes vanlige habitat i nordområdene.
I andre tilfeller påvirker byens varme øyer negativt inntak av mat og vann innenfor byens grenser. For eksempel er overflatetemperaturen til bybygningene betydelig varmere enn omgivende luft. Regn løper deretter av disse mye varmere bygningene, og oppvarmer seg i prosessen. Denne varmere avrinningen gjør veien til nærliggende bekker, elver, innsjøer og andre vannkilder. Når den oppvarmede avløp kommer inn i disse vannkroppene, fortsetter den å øke temperaturen også. Dette kalles termisk forurensning, og det kan øke vanntemperaturen med så mye som 20 ° til 30 ° fahrenheit. Termisk forurensning har en negativ innvirkning på lokale fiskpopulasjoner, og sender dem til termisk sjokk.
Fordi plantens voksesesong ofte blir utvidet i urbane varmeøyer, er også matforsyningen for andre dyrearter påvirket. Dyr som er avhengige av enkelte planter som en integrert del av dietten, begynner å tilpasse sine naturlige avlstider for å matche vekstsesongen. Dette har i sin tur en kjedereaksjon på andre plante- og dyrearter i området.
Virkningen av Urban Heat Islands på menneskelig helse
Byens varme øyer påvirker ikke bare helsen til miljøet og det lokale dyrelivet, men også menneskers helse. Økte bytemperaturer kan være dødelige i sommerens varmebølger, spesielt for eldre. Bare i USA dør et gjennomsnitt av 1,000 mennesker hvert år på grunn av ekstrem varme, som eksponentielt økes av byvarmeøyene. Urbane innbyggere lider også under varmebølger fordi den urbane varmeisen forhindrer natten temperaturer fra å avta som de gjør i landlige områder. Forskning har funnet ut at urbane varmeøyer ikke bare øker temperaturen under varmebølger, men også forlenger varigheten.
Ekstreme temperaturer fører til varmekramper, varmeslag og varmeutmattelse. Varmeslag kan forårsake åndedrettssyndrom, nedsatt mobilitet eller nedsatt bevissthet. Personer med allerede følsomme helsemessige forhold, som for eksempel diagnoser av Parkinsons sykdom eller demens, er spesielt utsatt for signifikant svekket kognitiv funksjon i varmebølger. I tillegg anbefales det at personer med diabetes, fedme, astma, søvnmangel eller kardiovaskulære sykdommer oppvarmes. I disse tilfellene kan varme eksponering forverre og intensivere symptomene. Hvis disse resulterende varmeforholdene er alvorlige nok, kan det oppstå permanent organskade. Hvis en person overlever ekstreme varmebølger med permanent organskade, har de økt risiko for tidlig død.
