Urban värmeö

Tät stadsliv utan grönområden leder till en uttalad urban värmeöeffekt ( Milano , Italien)

En urban värmeö ( UHI ) är ett stadsområde som är betydligt varmare än de omgivande landsbygderna på grund av mänskliga aktiviteter . Temperaturskillnaden är vanligtvis större på natten än på dagen, och är mest påtaglig när vinden är svag. UHI märks mest under sommaren och vintern . Den främsta orsaken till UHI-effekten är från modifiering av landytor. En studie har visat att värmeöar kan påverkas av närhet till olika typer av marktäcke, så att närhet till karg mark gör att stadsmark blir hetare och närhet till vegetation gör det svalare. Spillvärme som genereras av energianvändning är en sekundär bidragsgivare. När ett befolkningscentrum växer tenderar det att utöka sitt område och öka sin medeltemperatur. Termen värmeö används också; termen kan användas för att hänvisa till vilket område som helst som är relativt varmare än det omgivande, men hänvisar generellt till mänskligt störda områden.

Månatlig nederbörd är större medvind i städer, delvis på grund av UHI. Ökning av värme i stadskärnor ökar längden på växtsäsonger och minskar förekomsten av svaga tornados . UHI minskar luftkvaliteten genom att öka produktionen av föroreningar som ozon , och minskar vattenkvaliteten när varmare vatten rinner in i områdets strömmar och belastar deras ekosystem .

Inte alla städer har en distinkt urban värmeö, och värmeöarnas egenskaper beror starkt på bakgrundsklimatet i området där staden ligger. Effekterna inom en stad kan variera avsevärt beroende på lokala miljöförhållanden. Värmen kan reduceras genom trädtäckning och grönområden, som fungerar som skuggkällor och främjar avdunstningskylning. Andra alternativ inkluderar gröna tak , passiva tillämpningar för strålning under dagtid och användningen av ljusare ytor och mindre absorberande byggmaterial i stadsområden för att reflektera mer solljus och absorbera mindre värme.

Klimatförändringarna är inte orsaken till urbana värmeöar, men de orsakar tätare och mer intensiva värmeböljor som i sin tur förstärker den urbana värmeöeffekten i städer. Kompakt, tät stadsutveckling kan öka den urbana värmeöeffekten, vilket leder till högre temperaturer och ökad exponering.

Beskrivning

Mekanism för den urbana värmeöeffekten

Definition

Tokyo , ett exempel på en urban värmeö. Normala temperaturer i Tokyo går upp högre än i det omgivande området.

En definition av urban värmeö är: "Den relativa värmen i en stad jämfört med omgivande landsbygd." Denna relativa värme orsakas av "värmeinfångning på grund av markanvändning, konfigurationen och utformningen av den byggda miljön , inklusive gatulayout och byggnadsstorlek, de värmeabsorberande egenskaperna hos stadsbyggnadsmaterial, minskad ventilation, minskad grönska och vattendrag, och hushålls- och industrivärmeutsläpp som genereras direkt från mänsklig verksamhet".

Dygnsvariation

Städer upplever ofta starkare urbana värmeöeffekter på natten; effekter kan variera med storstadsområdenas läge och topografi

För de flesta städer är skillnaden i temperatur mellan tätorten och den omgivande landsbygden störst på natten. Även om temperaturskillnaden är betydande året runt, är skillnaden i allmänhet större på vintern. Den typiska temperaturskillnaden är flera grader mellan staden och omgivande områden. Skillnaden i temperatur mellan en innerstad och dess omgivande förorter nämns ofta i väderrapporter, som i "68 °F (20 °C) i centrum, 64 °F (18 °C) i förorterna". I USA är skillnaden under dagen mellan 0,6–3,9 °C (1–7 °F), medan skillnaden är 1,1–2,8 °C (2–5 °F). Skillnaden är större för större städer och områden med hög luftfuktighet .

Även om den varmare lufttemperaturen inom UHI i allmänhet är mest påtaglig på natten, uppvisar urbana värmeöar betydande och något paradoxalt dagligt beteende. Lufttemperaturskillnaden mellan UHI och den omgivande miljön är stor på natten och liten på dagen. Motsatsen är sant för hudtemperaturer i stadslandskapet inom UHI.

Under hela dagen, särskilt när himlen är molnfri, värms urbana ytor upp av absorptionen av solstrålning . Ytorna i tätorterna tenderar att värmas upp snabbare än i de omgivande landsbygdsområdena. På grund av sin höga värmekapacitet fungerar stadsytor som en gigantisk reservoar av värmeenergi. Till exempel kan betong hålla ungefär 2 000 gånger så mycket värme som en motsvarande volym luft. Som ett resultat kan den stora yttemperaturen på dagtid inom UHI enkelt ses via termisk fjärranalys. Som ofta är fallet med uppvärmning under dagtid har denna uppvärmning också effekten av att generera konvektiva vindar inom stadsgränsskiktet . Det är teoretiskt att, på grund av den atmosfäriska blandningen som resulterar, är lufttemperaturstörningen inom UHI i allmänhet minimal eller obefintlig under dagen, även om yttemperaturerna kan nå extremt höga nivåer.

På natten vänder situationen. Frånvaron av solvärme leder till minskningen av atmosfärisk konvektion och stabilisering av stadsgränsskiktet. Om tillräcklig stabilisering inträffar bildas ett inversionsskikt . Detta fångar stadsluft nära ytan och håller ytluften varm från de fortfarande varma stadsytorna, vilket resulterar i varmare natteluftstemperaturer inom UHI. Förutom de värmebevarande egenskaperna i stadsområden, kan nattmaximum i urbana kanjoner också bero på blockeringen av "himlens utsikt" under kylning: ytor förlorar värme på natten huvudsakligen genom strålning till den relativt kalla himlen, och detta blockeras av byggnaderna i en tätort. Strålningskylning är mer dominerande när vindhastigheten är låg och himlen är molnfri, och UHI visar sig verkligen vara störst på natten under dessa förhållanden.

Säsongsvariation

Temperaturskillnaden i urbana värmeöar är vanligtvis inte bara större på natten än på dagen, utan också större på vintern än på sommaren. [ citat behövs ] Detta är särskilt sant i områden där snö är vanligt, eftersom städer tenderar att hålla snö under kortare tidsperioder än omgivande landsbygdsområden (detta beror på städernas högre isoleringsförmåga, såväl som mänskliga aktiviteter som plogning ). Detta minskar stadens albedo och förstärker därmed värmeeffekten. Högre vindhastigheter på landsbygden, särskilt på vintern, kan också göra dem svalare än stadsområden. Regioner med distinkta våta och torra säsonger kommer att uppvisa en större urban värmeöeffekt under torrperioden. [ citat behövs ]

Modeller och simuleringar

Om en stad eller stad har ett bra system för att ta väderobservationer kan UHI mätas direkt. Ett alternativ är att använda en komplex simulering av platsen för att beräkna UHI, eller att använda en ungefärlig empirisk metod. Sådana modeller tillåter UHI att inkluderas i uppskattningar av framtida temperaturökningar inom städer på grund av klimatförändringar.

Leonard O. Myrup publicerade den första heltäckande numeriska behandlingen för att förutsäga effekterna av den urbana värmeön (UHI) 1969. Värmeöeffekten visade sig vara nettoresultatet av flera konkurrerande fysiska processer. Generellt sett är minskad avdunstning i stadskärnan och stadsbyggnadens och beläggningsmaterialens termiska egenskaper de dominerande parametrarna.

Orsaker

Exempel på tätt boende i städer: Höghus på Manhattan under solnedgången
Termiska (överst) och vegetation (nederst) platser runt New York City via infraröda satellitbilder. En jämförelse av bilderna visar att där växtligheten är tät är temperaturen lägre.

Det finns flera orsaker till en urban värmeö (UHI); till exempel absorberar mörka ytor betydligt mer solstrålning , vilket gör att stadskoncentrationer av vägar och byggnader värms upp mer än förorts- och landsbygdsområden under dagen; material som vanligtvis används i tätorter för beläggning och tak, såsom betong och asfalt , har väsentligt olika termiska bulkegenskaper (inklusive värmekapacitet och värmeledningsförmåga ) och ytstrålningsegenskaper ( albedo och emissivitet ) än de omgivande landsbygdsområdena. Detta orsakar en förändring i stadsområdets energibudget , vilket ofta leder till högre temperaturer än omgivande landsbygd.

En annan viktig orsak är bristen på evapotranspiration (till exempel på grund av brist på vegetation) i stadsområden. US Forest Service fann 2018 att städer i USA förlorar 36 miljoner träd varje år. Med en minskad mängd växtlighet förlorar städerna också skuggan och evaporativ kyleffekt av träd.

Andra orsaker till ett UHI beror på geometriska effekter. De höga byggnaderna inom många stadsområden ger flera ytor för reflektion och absorption av solljus, vilket ökar effektiviteten med vilken stadsområden värms upp. Detta kallas " urban canyon effect ". En annan effekt av byggnader är blockering av vind, som också hämmar kylning genom konvektion och förhindrar att föroreningar avleds. Spillvärme från bilar, luftkonditionering, industri och andra källor bidrar också till UHI.

Höga nivåer av föroreningar i tätorter kan också öka UHI, eftersom många former av föroreningar förändrar atmosfärens strålningsegenskaper. UHI höjer inte bara stadstemperaturen utan ökar också ozonkoncentrationerna eftersom ozon är en växthusgas vars bildning kommer att accelerera med temperaturökningen.

Klimatförändringar som förstärkare

Klimatförändringarna är inte en orsak utan en förstärkare av den urbana värmeöeffekten. IPCC: s sjätte utvärderingsrapport från 2022 sammanfattade den tillgängliga forskningen i enlighet därmed: "Klimatförändringar ökar riskerna för värmestress i städer [...] och förstärker den urbana värmeön över asiatiska städer vid 1,5°C och 2°C uppvärmningsnivåer, båda väsentligt större än under nuvarande klimat [...]."

Rapporten fortsätter med att säga: "I en uppvärmande värld förvärrar ökande lufttemperatur den urbana värmeöeffekten i städer. En viktig risk är värmeböljor i städer som sannolikt kommer att påverka hälften av den framtida globala stadsbefolkningen, med negativa effekter på människors hälsa och ekonomisk produktivitet."

Det finns ohjälpsamma interaktioner mellan värme och byggd infrastruktur: Dessa interaktioner ökar risken för värmestress för människor som bor i städer.

Effekter

Exempel på urbanisering: Dubai

På väder och klimat

Bortsett från effekten på temperaturen kan UHI:er ge sekundära effekter på lokal meteorologi, inklusive ändring av lokala vindmönster, utveckling av moln och dimma , luftfuktigheten och nederbördshastigheten . Den extra värmen från UHI leder till större rörelser uppåt, vilket kan inducera ytterligare regn- och åskväderaktivitet. Dessutom skapar UHI under dagen ett lokalt lågtrycksområde där relativt fuktig luft från dess lantliga omgivningar konvergerar, vilket möjligen leder till gynnsammare förutsättningar för molnbildning. Nederbörden i städerna ökar med mellan 48 % och 116 %. Delvis som ett resultat av denna uppvärmning, är den månatliga nederbörden cirka 28 % större mellan 20 miles (32 km) till 40 miles (64 km) medvind från städerna, jämfört med motvind. Vissa städer visar en total nederbördsökning på 51 %.

En studie kom fram till att städer förändrar klimatet i en yta som är 2–4 gånger större än den egna ytan. En jämförelse från 1999 mellan stads- och landsbygdsområden föreslog att värmeöeffekter i städerna har liten inverkan på globala medeltemperaturtrender . Andra föreslog att urbana värmeöar påverkar det globala klimatet genom att påverka jetströmmen.

Om människors hälsa

Bild av Atlanta, Georgia , som visar temperaturfördelning, med blått som visar kalla temperaturer, rödvarma och varma områden verkar vita.

UHI har potential att direkt påverka stadsbornas hälsa och välfärd. Eftersom UHI kännetecknas av ökad temperatur, kan de potentiellt öka storleken och varaktigheten av värmeböljor i städer. Antalet individer som utsätts för extrema temperaturer ökar av den UHI-inducerade uppvärmningen. Natteeffekten av UHI kan vara särskilt skadlig under en värmebölja, eftersom den berövar stadsbor den svala lättnad som finns på landsbygden under natten.

Ökade temperaturer har rapporterats orsaka värmesjukdomar , såsom värmeslag , värmeutmattning , värmesynkope och värmekramper .

Hög UHI-intensitet korrelerar med ökade koncentrationer av luftföroreningar som samlas på natten, vilket kan påverka nästa dags luftkvalitet . Dessa föroreningar inkluderar flyktiga organiska föreningar , kolmonoxid , kväveoxider och partiklar . Produktionen av dessa föroreningar i kombination med de högre temperaturerna i UHI kan påskynda produktionen av ozon . Ozon på ytan anses vara en skadlig förorening. Studier tyder på att ökade temperaturer i UHI kan öka förorenade dagar men noterar också att andra faktorer (t.ex. lufttryck , molntäcke , vindhastighet ) också kan ha en effekt på föroreningar.

Studier från Hong Kong har funnit att områden i staden med sämre utomhusventilation i stadsluft tenderade att ha starkare stadsvärmeöeffekter och hade betydligt högre dödlighet av alla orsaker jämfört med områden med bättre ventilation.

På vattendrag och vattenlevande organismer

UHI försämrar också vattenkvaliteten. Heta trottoar- och takytor överför sin överskottsvärme till dagvatten, som sedan rinner ut i stormavlopp och höjer vattentemperaturen när det släpps ut i bäckar, floder, dammar och sjöar. Dessutom leder ökade vattentemperaturer i städerna till en minskning av mångfalden i vattnet. Till exempel, i augusti 2001, ledde regn över Cedar Rapids, Iowa , till en ökning med 10,5 C (18,9 F) i den närliggande bäcken inom en timme, vilket ledde till ett fiskdöd. Eftersom temperaturen på regnet var förhållandevis kall, kunde det tillskrivas stadens heta trottoar. Liknande händelser har dokumenterats över hela den amerikanska mellanvästern, såväl som Oregon och Kalifornien. Snabba temperaturförändringar kan vara stressande för akvatiska ekosystem.

När temperaturen i de närliggande byggnaderna ibland når en skillnad på över 28 °C från lufttemperaturen nära ytan, kommer nederbörden att värmas upp snabbt, vilket orsakar avrinning till närliggande bäckar, sjöar och floder (eller andra vattendrag). ) för att ge överdriven termisk förorening . Ökningen av termisk förorening har potential att öka vattentemperaturen med 20 till 30 °F (11 till 17 °C). Denna ökning kommer att göra att fiskarterna som lever i vattenkroppen utsätts för termisk stress och chock på grund av den snabba förändringen i temperaturen i deras livsmiljö.

Permeabla beläggningar kan minska dessa effekter genom att vatten tränger in genom beläggningen till lagringsutrymmen under ytan där det kan avledas genom absorption och avdunstning.

På djur

Arter som är bra på att kolonisera kan utnyttja förhållanden som tillhandahålls av urbana värmeöar för att frodas i regioner utanför deras normala räckvidd. Exempel på detta är den gråhåriga flygräven ( Pteropus poliocephalus ) och den vanliga husgeckon ( Hemidactylus frenatus ). Gråhåriga flygrävar, som finns i Melbourne, Australien , koloniserade urbana livsmiljöer efter temperaturökningen där. Ökade temperaturer, vilket orsakade varmare vinterförhållanden, gjorde att staden i klimat liknar artens mer nordliga vilda habitat i klimatet.

Med tempererade klimat kommer urbana värmeöar att förlänga växtsäsongen, vilket förändrar förädlingsstrategier för levande arter. Detta kan bäst observeras i de effekter som urbana värmeöar har på vattentemperaturen (se effekter på vattenförekomster ) .

Urban värmeöar orsakade av städer har förändrat den naturliga urvalsprocessen . Selektiva tryck som tidsmässiga variationer i mat, predation och vatten är avslappnade vilket får en ny uppsättning selektiva krafter att rulla ut. Till exempel, inom urbana livsmiljöer, är insekter rikligare än på landsbygden. Insekter är ektotermer . Det betyder att de är beroende av omgivningens temperatur för att kontrollera sin kroppstemperatur, vilket gör stadens varmare klimat perfekta för deras förmåga att frodas. En studie gjord i Raleigh, North Carolina, utförd på Parthenolecanium quercifex (ekfjäll), visade att just denna art föredrog varmare klimat och därför fanns i större mängd i urbana livsmiljöer än på ekar i lantliga livsmiljöer. Med tiden som de levt i urbana livsmiljöer har de anpassat sig för att trivas i varmare klimat än i kallare.

Om energianvändning för kylning

Bilder av Salt Lake City visar positiv korrelation mellan vita reflekterande tak och svalare temperaturer. Bild A visar en flygvy över Salt Lake City, Utah, en plats med ett vitt reflekterande tak på 865 000 kvadratfot (80 400 m 2 ). Bild B är en termisk infraröd bild av samma område, som visar varma (röda och gula) och svala (gröna och blå) fläckar. Det reflekterande vinyltaket, som inte absorberar solstrålning, visas i blått omgivet av andra hot spots.

En annan konsekvens av urbana värmeöar är den ökade energin som krävs för luftkonditionering och kylning i städer som är i jämförelsevis varma klimat. Värmeöeffekten kostar Los Angeles cirka 100 miljoner USD per år i energi (år 2000). Genom implementeringen av strategier för reduktion av värmeöar har betydande årliga nettoenergibesparingar beräknats för nordliga platser som Chicago, Salt Lake City och Toronto.

Varje år i USA går 15 % av energin till luftkonditionering av byggnader på dessa urbana värmeöar. Det rapporterades 1998 att "efterfrågan på luftkonditionering har ökat med 10 % under de senaste 40 åren." Både hem- och företagsägare kan dra nytta av att bygga en cool gemenskap.

Alternativ för att minska värmeöeffekter

Grönt tak av Chicagos stadshus .
Trinity Cathedral (Phoenix).JPG
Extern video
video icon "Rethinking city in face of extreme heat" , Knowable Magazine , 2022.

Strategier för att minska överdriven värme i städer inkluderar: Plantering av träd i städer, vita tak och ljus betong, grön infrastruktur (inklusive gröna tak ), passiv radiativ kylning under dagtid .

Temperaturskillnaden mellan stadsområden och de omgivande förorts- eller landsbygdsområdena kan vara så mycket som 5 °C (9,0 °F). Nästan 40 procent av den ökningen beror på förekomsten av mörka tak, medan resten kommer från mörkfärgade trottoarer och den minskande närvaron av vegetation. Värmeöeffekten kan motverkas något genom att använda vita eller reflekterande material för att bygga hus, tak, trottoarer och vägar, vilket ökar stadens totala albedo .

Plantera träd i städer

Att plantera träd runt staden kan vara ett annat sätt att öka albedo och minska den urbana värmeöeffekten. Det rekommenderas att plantera lövträd eftersom de kan ge många fördelar som mer skugga på sommaren och inte blockera värmen på vintern. Träd är en nödvändig egenskap för att bekämpa det mesta av den urbana värmeöeffekten eftersom de minskar lufttemperaturen med 10 °F (5,6 °C) och yttemperaturen med upp till 20–45 °F (11–25 °C).

Vita tak och ljus betong

Att måla hustak vita har blivit en vanlig strategi för att minska värmeöeffekten. I städer finns det många mörkfärgade ytor som absorberar värmen från solen i sin tur och sänker stadens albedo . Vita tak tillåter hög solreflektans och hög solemittans, vilket ökar albedot i staden eller området där effekten uppstår.

I förhållande till att åtgärda de andra källorna till problemet kräver ersättning av mörk takbeläggning minsta möjliga investering för den mest omedelbara avkastningen. Ett svalt tak tillverkat av ett reflekterande material som vinyl reflekterar minst 75 procent av solens strålar och avger minst 70 procent av solstrålningen som absorberas av byggnadsskalet. Asfaltbebyggda tak (BUR) reflekterar som jämförelse 6 procent till 26 procent av solinstrålningen.

Att använda ljus betong har visat sig effektivt reflektera upp till 50 % mer ljus än asfalt och sänka omgivningstemperaturen. Ett lågt albedovärde, karakteristiskt för svart asfalt, absorberar en stor andel av solvärmen och skapar varmare ytnära temperaturer. Beläggning med ljus betong, förutom att ersätta asfalt med ljus betong, kan samhällen kunna sänka medeltemperaturen. Forskning om samspelet mellan reflekterande trottoarer och byggnader har emellertid visat att om inte de närliggande byggnaderna är försedda med reflekterande glas, kan solstrålning som reflekteras från ljusa trottoarer öka byggnadens temperaturer, vilket ökar kraven på luftkonditionering.

Det finns specifika färgformuleringar för strålningskylning dagtid som reflekterar upp till 98,1 % av solljuset.

Grön infrastruktur

Ett annat alternativ är att öka mängden välvattnad vegetation. Dessa två alternativ kan kombineras med implementering av gröna tak . Gröna tak är utmärkta isolatorer under de varma vädermånaderna och växterna kyler den omgivande miljön. Luftkvaliteten förbättras då växterna tar upp koldioxid med åtföljande produktion av syre.

Gröna tak minskar den urbana värmeöeffekten. Grönt tak är bruket att ha vegetation på ett tak; som att ha träd eller en trädgård. Växterna som finns på taket ökar albedon och minskar den urbana värmeöeffekten. Denna metod har studerats och kritiserats för att gröna tak påverkas av klimatförhållanden, gröna takvariabler är svåra att mäta och är mycket komplexa system.

Kostnadseffektiviteten för gröna tak är ganska hög på grund av flera skäl. För det första har gröna tak över dubbelt så lång livslängd som ett konventionellt tak , vilket effektivt bromsar antalet takbyten varje år. Utöver taklivslängden lägger gröna tak till dagvattenhantering som minskar avgifterna för verktyg. Kostnaden för gröna tak är mer i början, men över en tid ger deras effektivitet såväl ekonomiska som hälsofördelar. Men "Ett konventionellt tak uppskattas till 83,78 USD/m 2 medan ett grönt tak uppskattades till 158,82 USD/m 2 ." [ förtydligande behövs ]

Gröna parkeringsplatser använder växtlighet och andra ytor än asfalt för att begränsa den urbana värmeöeffekten.

Svale på gatan och intilliggande genomtränglig betongtrottoar i Seattle , USA. Dagvatten infiltreras genom dessa särdrag in i marken, vilket minskar nivåerna av avrinning i städer till stadens stormavlopp .
Grön infrastruktur eller blågrön infrastruktur avser ett nätverk som tillhandahåller "ingredienserna" för att lösa urbana och klimatiska utmaningar genom att bygga med naturen. Huvudkomponenterna i detta tillvägagångssätt inkluderar dagvattenhantering , klimatanpassning , minskning av värmestress , ökad biologisk mångfald , livsmedelsproduktion , bättre luftkvalitet , hållbar energiproduktion , rent vatten och friska jordar , samt mer antropocentriska funktioner, såsom ökade livskvalitet genom rekreation och tillhandahållande av skugga och skydd i och runt städer. Grön infrastruktur tjänar också till att tillhandahålla en ekologisk ram för social, ekonomisk och miljömässig hälsa i omgivningen. På senare tid har forskare och aktivister också efterlyst grön infrastruktur som främjar social integration och jämlikhet snarare än att förstärka redan existerande strukturer av ojämlik tillgång till naturbaserade tjänster.

Passiv strålningskylning dagtid

En passiv takapplikation för radiativ kylning på dagtid kan fördubbla energibesparingen för ett vitt tak, tillskrivet hög solreflektans och termisk emittans i det infraröda fönstret , med den högsta kylpotentialen i varma och torra städer som Phoenix och Las Vegas . När de installeras på tak i täta stadsområden kan passiva radiativa kylpaneler dagtid sänka yttemperaturen utomhus avsevärt på fotgängarnivå.

Samhälle och kultur

Forskningens historia

Fenomenet undersöktes och beskrevs först av Luke Howard på 1810-talet, även om han inte var den som namngav fenomenet. En beskrivning av den allra första rapporten från UHI av Luke Howard sa att Londons stadskärna var varmare på natten än den omgivande landsbygden med 2,1 °C (3,7 °F).

Undersökningar av den urbana atmosfären fortsatte under hela artonhundratalet. Mellan 1920-talet och 1940-talet sökte forskare inom det framväxande området lokal klimatologi eller mikroskala meteorologi i Europa, Mexiko, Indien, Japan och USA nya metoder för att förstå fenomenet.

År 1929 använde Albert Peppler termen i en tysk publikation som tros vara den första instansen av en motsvarighet till urban värmeö: städtische Wärmeinsel (som är urban värmeö på tyska). Mellan 1990 och 2000 publicerades ett 30-tal studier årligen; 2010 hade det antalet ökat till 100, och 2015 var det fler än 300.

Leonard O. Myrup publicerade den första heltäckande numeriska behandlingen för att förutsäga effekterna av den urbana värmeön (UHI) 1969. Hans artikel granskar UHI och kritiserar då existerande teorier som överdrivet kvalitativa.

Aspekter av social ojämlikhet

Vissa studier tyder på att effekterna av UHI på hälsan kan vara oproportionerliga, eftersom effekterna kan vara ojämnt fördelade baserat på en mängd olika faktorer som ålder, etnicitet och socioekonomisk status. Detta ökar möjligheten att hälsoeffekter från UHI är en miljörättsfråga .

Det finns ett samband mellan grannskapsinkomst och trädkronans täckning. Låginkomstkvarter tenderar att ha betydligt färre träd än stadsdelar med högre inkomster. Forskare antog att mindre välbärgade stadsdelar inte har ekonomiska resurser att plantera och underhålla träd. Välbärgade stadsdelar har råd med fler träd, på "både offentlig och privat egendom". En del av detta är också att rikare husägare och samhällen har råd med mer mark, som kan hållas öppen som grönyta , medan fattigare ofta är hyresrätter, där markägare försöker maximera sin vinst genom att lägga så mycket täthet som möjligt på sin mark.

Forskare har också noterat att spridningen av ogenomträngliga ytor är korrelerad med stadsdelar med låg socioekonomisk status över olika amerikanska städer och delstater. Närvaron av dessa material, som inkluderar betong, tjära och asfalt, fungerar som en prediktor för "inre-urban variation i temperatur".

Värmechefer

Från och med 2020-talet började ett antal städer över hela världen skapa Chief Heat Officer- tjänster för att organisera och hantera arbete som motverkar den urbana värmeö-effekten.

Exempel

Förenta staterna

Bill S.4280, som presenterades för den amerikanska senaten 2020, skulle bemyndiga National Integrated Heat Health Information System Interagency Committee (NIHHIS) att ta itu med extrem hetta i USA. En framgångsrik tillämpning av denna lagstiftning skulle finansiera NIHHIS i fem år och skulle inrätta ett bidragsprogram på 100 miljoner dollar inom NIHHIS för att uppmuntra och finansiera urbana värmereduktionsprojekt, inklusive de som använder kylda tak och trottoarer och de som förbättrar HVAC- system . Från och med den 22 juli 2020 har lagförslaget inte flyttats förbi introduktionen till kongressen.

Staden New York fastställde att kylningspotentialen per område var högst för gatuträd, följt av levande tak, ljus täckt yta och plantering i öppna ytor. Ur kostnadseffektivitetssynpunkt har lätta ytor, lätta tak och kantplantering lägre kostnader per temperatursänkning.

Los Angeles

Ett hypotetiskt "cool communities"-program i Los Angeles har 1997 projicerat att stadstemperaturerna skulle kunna sänkas med cirka 3 °C (5 °F) efter att ha planterat tio miljoner träd, lagt om tak på fem miljoner hem och målat en fjärdedel av vägarna vid en uppskattad kostnad på 1 miljard USD, vilket ger uppskattade årliga fördelar på 170 miljoner USD från minskade luftkonditioneringskostnader och 360 miljoner USD i smogrelaterade hälsobesparingar.

I en fallstudie av Los Angeles Basin 1998 visade simuleringar att även när träd inte är strategiskt placerade på dessa urbana värmeöar, kan de fortfarande hjälpa till med att minimera föroreningar och energiminskning. Det uppskattas att med denna omfattande implementering kan staden Los Angeles årligen spara 100 miljoner dollar med de flesta av besparingarna från svala tak, ljusare beläggning och plantering av träd. Med en stadsomfattande implementering skulle ytterligare fördelar från den sänkta smognivån resultera i minst en miljard dollar i besparingar per år.

Los Angeles TreePeople , är ett exempel på hur trädplantering kan ge en gemenskap. Tree people ger möjlighet för människor att mötas, bygga kapacitet, gemenskapstolthet och möjlighet att samarbeta och nätverka med varandra.

Atens grönområdesinitiativ

Aten , Greklands huvudstad, har tagit initiativ för att minska den urbana värmeöeffekten och minska påverkan av föroreningar från fordon. För att skapa grönområden som erbjuder kyla omformas små oanvända tomter till fickparker.

Se även

externa länkar