Blog.

Wyspa ciepła – czym jest i jak jej zapobiec?

Wyspa ciepła to zurbanizowany obszar, w którym temperatury są znacznie wyższe niż na obszarach peryferyjnych. Obszary miejskie, w których struktury są silnie skoncentrowane, a zieleń jest ograniczona, stają się wyspami ciepła. Efekt miejskiej wyspy ciepła stanowi ważny problem środowiskowy, z którym borykają się wszystkie duże metropolie.

Czym jest wyspa ciepła?

Miejska wyspa ciepła to obszar metropolitalny, który jest znacznie cieplejszy niż otaczające go obszary wiejskie. Ciepło jest wytwarzane przez energię ludzi czy środki transportu. Efekt szczególnie widoczny jest w dużych miastach, takich jak Nowy Jork, Londyn czy Warszawa. Wyspy ciepła powstają w miejscach, w których zamieszkuje wiele ludzki, a infrastruktura jest wysoko rozwinięta. Kiedy domy, sklepy i budynki przemysłowe są budowane blisko siebie, mogą tworzyć tzw. wyspy ciepła.

Temperatura na wyspie ciepła

W wielu miastach temperatura powietrza jest do 5,6°C wyższa niż w otaczającym je naturalnym terenie. Ta różnica temperatur jest zwykle większa w nocy niż w dzień. Średnia roczna temperatura powietrza w mieście liczącym ponad półtora miliona mieszkańców może być w ciągu dnia o 1–3 °C wyższa w stosunku do otoczenia, podczas gdy w nocy różnica ta może być jeszcze większa, nawet o do 10°C. Głównymi przyczynami są zmiany spowodowane zabudową miejską oraz ciepło odpadowe generowane przez zużycie energii.

Regiony wilgotne oraz miasta o większej i gęstszej populacji doświadczają największych różnic temperatur. Efekt wyspy ciepła ulegnie wzmocnieniu w przyszłości wraz ze zmianą i wzrostem struktury, zasięgu przestrzennego i gęstości zaludnienia obszarów miejskich.

Wyspa ciepła — przyczyny powstawania

Brak roślinności i terenów zielonych

Drzewa, roślinność i zbiorniki wodne mają tendencję do chłodzenia powietrza poprzez zapewnianie cienia, odprowadzanie wody z liści roślin i odparowywanie wody powierzchniowej. Twarde, suche powierzchnie na obszarach miejskich – takie jak dachy, chodniki, drogi, budynki i parkingi – zapewniają mniej cienia i wilgoci niż naturalne krajobrazy. Tym samym przyczyniają się do wyższych temperatur.

tereny zielone wyspa ciepła

Właściwości materiałów budowlanych

Konwencjonalne materiały stosowane w środowisku miejskim, takie jak chodniki lub pokrycia dachowe, mają tendencję do odbijania mniejszej energii słonecznej oraz pochłaniania i emitowania więcej ciepła. Przede wszystkim materiały takie jak asfalt, stal i cegła mają często bardzo ciemne kolory. Ciemny obiekt pochłania wszystkie długości fal energii świetlnej i zamienia je w ciepło, dzięki czemu obiekt się nagrzewa. Materiały budowlane są zwykle bardzo dobrze przystosowane do izolowania lub utrzymywania ciepła. To sprawia, że obszary wokół budynków są cieplejsze.

Materiały budowlane to jeden z powodów, dla którego obszary miejskie zatrzymują ciepło. Wiele nowoczesnych przestrzeni miejskich to powierzchnie nieprzepuszczalne. Oznacza to, że woda nie może przepływać przez powierzchnie takie jak cement, tak jak przez rośliny. Bez cyklu spływającej i parującej wody powierzchnie te nie mają nic, co by je ochłodziło.

Rozmiary i rozstaw budynków w mieście

Budynki wpływają na przepływ wiatru i zdolność materiałów miejskich do pochłaniania i uwalniania energii słonecznej. Na obszarach silnie zabudowanych powierzchnie i konstrukcje przesłonięte przez sąsiednie budynki stają się dużymi masami termicznymi, które nie mogą oddawać ciepła. Miasta z wieloma wąskimi uliczkami i wysokimi budynkami pochłaniają ciepło i blokują wiatr, zapobiegając w ten sposób prądom powietrza odświeżającym atmosferę. Dlatego tak ważne jest budowanie zrównoważonych przestrzeni miejskich, które uwzględniają te zmienne.

Zanieczyszczenia atmosferyczne

Spowodowane m.in. przez fabryki czy pojazdy, zatrzymują promieniowanie słoneczne, uniemożliwiając w ten sposób rozpraszanie ciepła, co z kolei podnosi temperaturę powietrza. Zanieczyszczenia generowane przez działalność człowieka i obiekty przemysłowe emitują ciepło do środowiska miejskiego.

wyspa ciepła a zanieczyszczenie powietrza

Pogoda oraz położenie geograficzne

Spokojne i bezchmurne warunki pogodowe skutkują bardziej dotkliwymi upałami. Maksymalizują energię słoneczną docierającą do powierzchni miejskich i minimalizując ilość ciepła, które może zostać odprowadzone. Cechy geograficzne mogą również wpływać na efekt wyspy ciepła.

Wyspa ciepła — skutki dla człowieka

Miejskie wyspy ciepła mogą również przyczynić się do zmiany klimatu. Wysokie temperatury zwiększają zapotrzebowanie na klimatyzację do chłodzenia budynków, co przyczynia się do wyższych wydatków na energię elektryczną. Kiedy energia pochodzi ze spalania paliw kopalnych, powoduje emisje zatrzymujących ciepło gazów cieplarnianych.

Ludzie mieszkający w miastach będą musieli zmierzyć się w przyszłości z wyższymi temperaturami i silniejszymi falami upałów, gdy klimat się ociepli. Ponad połowa światowej populacji mieszka dziś na obszarach miejskich, a do roku 2050 oczekuje się, że odsetek mieszkańców miast na całym świecie osiągnie 70%. Problem miejskich wysp ciepła będzie narastał wraz ze zmianami klimatycznymi.

Podwyższone temperatury z wysp ciepła mogą wpływać na środowisko i jakość życia społeczności na wiele sposobów

Zagrożenie dla zdrowia człowieka — wyspy ciepła przyczyniają się do wyższych temperatur i poziomu zanieczyszczenia powietrza. To z kolei przyczyniają się do chorób, szczególnie u osób starszych i dzieci.
Jakość wody oraz żyjących w niej organizmów — kiedy ciepła woda z miejskich wysp ciepła wpływa do lokalnych strumieni. To zagraża rodzimych gatunków, które przystosowały się do życia w chłodniejszym środowisku wodnym.

Zmiany klimatu i wyspy ciepła oddziałują na siebie w istotny sposób

Miejskie wyspy ciepła to jeden z najłatwiejszych sposobów, aby zobaczyć, jak wpływ człowieka może zmienić naszą planetę. W końcu chodniki, parkingi i drapacze chmur nie istniałyby, gdyby nie było ludzi, którzy by je budowali. I chociaż te struktury są niezbędne do życia w mieście, wyspy ciepła, które tworzą, mogą być niebezpieczne dla ludzi.

Dlaczego tak ważne jest by ograniczyć uwalniane do atmosfery gazy cieplarniane? Czy możemy zapobiec klimatycznej katastrofie? Przeczytaj naszego bloga.

miejska wyspa ciepła

Wysiłki na rzecz zmniejszenia wysp ciepła mogą pomóc w łagodzeniu zmian klimatycznych. Oprócz obniżania temperatur w miastach, strategie redukcji wysp ciepła zmniejszają zapotrzebowanie na energię elektryczną, a tym samym zmniejszają emisje gazów cieplarnianych, które przyczyniają się do zmiany klimatu.