Co to jest efekt wyspy ciepła?
Efekt wyspy ciepła, zwany także efektem miejskiej wyspy ciepła, to sytuacja, w której średnia temperatura obszaru jest wyższa niż pobliskich obszarów wiejskich. Wynika to głównie z faktu, że materiały w obszarach miejskich, takie jak beton i asfalt, pochłaniają dużo światła słonecznego i przechowują je w dużych masach termicznych. Druga przyczyna to ciepło odpadowe generowane przez ogromne zużycie energii. Gromadzenie się ciepła ma wpływ nie tylko na samo miasto, ale także na pobliskie obszary pod wiatr, które generalnie widzą od 10% do 30% więcej rocznych opadów niż obszary pod wiatr.
Istnieje wiele małych czynników, które przyczyniają się do efektu wyspy ciepła, a po połączeniu znacznie zwiększają średnie temperatury. Różnica temperatur miejskich w stosunku do średnich regionalnych jest najbardziej uderzająca w nocy, a zwłaszcza w zimie. Jedną z głównych przyczyn podwyższonej temperatury jest to, że w środowisku miejskim duże budynki blokują znaczną część nieba, które w nocy jest znacznie chłodniejsze niż ziemia, a zatem ciepło nie rozprasza się tak szybko, jak na obszarach wiejskich bez dużych budynków.
Inną przyczyną jest wprowadzanie dużych pokosów nowych materiałów, które pochłaniają i zatrzymują energię cieplną od słońca. Na przykład asfalt pochłania znacznie więcej światła słonecznego niż normalna ziemia z powodu jego ciemnego koloru, a zarówno asfalt, jak i beton mają tendencję do zatrzymywania ciepła znacznie lepiej niż przeciętny kawałek ziemi. W rezultacie światło słoneczne jest pochłaniane jako ciepło na parkingach, chodnikach i ulicach, a rozproszenie trwa znacznie dłużej niż otaczające obszary pozamiejskie.
Istnieją znaczne zagrożenia dla zdrowia związane z wyspą ciepła, a w zależności od regionu śmiertelność podczas fal upałów może w rezultacie znacznie wzrosnąć na obszarach miejskich. Już wysokie temperatury mogą wzrosnąć jeszcze wyżej, ponieważ ciepło jest pochłaniane i uwięzione w miastach, a bez gotowego ujścia, aby odpłynąć w nocy, nie ma wytchnienia dla osób dotkniętych upałem. Chociaż każdego roku w Stanach Zjednoczonych dochodzi do około 1000 zgonów z powodu ekstremalnego upału, uważa się, że znaczna ich część jest spowodowana podwyższonymi temperaturami w środowisku miejskim.
Być może jeszcze bardziej dramatyczny jest koszt finansowy efektu wyspy ciepła. Wyższe temperatury w okresie letnim oznaczają wzrost kosztów energii elektrycznej w celu zasilania klimatyzacji w celu utrzymania chłodu we wnętrzach. Miasto Los Angeles szacuje, że z powodu tego zjawiska co roku wydaje się dodatkowe 100 milionów dolarów amerykańskich (USD) na kontrolę klimatu. W rezultacie zaproponowano szereg innowacyjnych programów chłodzenia, zarówno w celu obniżenia rocznych kosztów, jak i podniesienia standardu życia.
Sadzenie drzew, które odbijają światło i chłodzą środowisko, przy użyciu jaśniejszych powierzchni, sadzenie żywych dachów i powlekanie dróg warstwą odblaskową to wszystkie powszechnie stosowane taktyki zmniejszające efekt wyspy ciepła. W Los Angeles jeden z proponowanych programów dotyczy wydania 1 miliarda USD na pokrycie około jednej czwartej dróg w mieście, posadzenie dziesięciu milionów drzew i remont pięciu milionów domów. Roczne oszczędności szacuje się na około 170 milionów USD na energię i dodatkowe 360 milionów USD na opiekę zdrowotną, a projekt zwróci się w ciągu zaledwie dwóch lat.