Pilsētu siltuma sala

Pilsētu siltuma sala ir parādība, kad pilsētās ir ievērojami augstāka temperatūra nekā lauku apvidos. Tas notiek tāpēc, ka pilsētās ir izmantoti materiāli, kas absorbē un saglabā siltumu, tajās ir mazāk dabisko dzesēšanas elementu, piemēram, veģetācija un ūdenstilpnes, un papildu siltums rodas cilvēku darbības rezultātā.

Pilsētu karstuma salu efekts var palielināt enerģijas patēriņu, pasliktināt gaisa kvalitāti un radīt ar karstumu saistītus veselības riskus, tāpēc tas ir svarīgs jautājums pilsētplānošanas un ilgtspējības jomā.

Materiālu loma siltuma aizturi pilsētās

Pilsētvidē izmantotajiem materiāliem ir būtiska nozīme tajā, cik daudz un cik ilgi tiek saglabāts siltums. Tādas virsmas kā asfalts, betons un ķieģeļi absorbē ievērojamu saules starojuma daudzumu dienas laikā un lēni to izdala naktī. Turpretī dabiskās virsmas, piemēram, augsne, veģetācija un ūdenstilpnes, atstaro vairāk saules gaismas un saglabā mazāk siltuma.

• Asfalts un betons: šie materiāli ir tumši un blīvi, tie absorbē līdz pat 80-95% no ienākošā saules starojuma. To lēnā siltuma izdalīšanās naktī nodrošina, ka pilsētās ir ievērojami siltāk nekā apkārtējos lauku apvidos.
• Ķieģeļu un akmens: Vecākas ēkas, jo īpaši tās, kas būvētas no ķieģeļiem vai akmens, uzkrāj siltumu, tādējādi veicinot pilsētas siltuma salas efektu, jo īpaši vēsturiskajos rajonos.
• Stikls un tērauds: Tas var mazināt siltuma absorbciju, bet pilsētu kanjoni, ko veido augstas ēkas, var aizturēt siltumu, samazinot gaisa plūsmu un paaugstinot vietējo temperatūru.
• Zaļās zonas un ūdenstilpes: Apstādījumi un ūdeņi palīdz atvēsināt apkārtni, iztvaikojot un izdalot gaisā mitrumu, kas pazemina temperatūru. Labi apzaļumotās teritorijas, piemēram, parki, bieži vien ir par vairākiem grādiem vēsākas nekā tuvumā esošās apbūvētās teritorijas.

Temperatūras atšķirības starp pilsētām un laukiem

Temperatūras atšķirība starp pilsētu un lauku teritorijām var būt ievērojama, īpaši naktī, kad lauku teritorijas atdziest daudz ātrāk. Vidēji pilsētās var būt no 2 līdz 7 grādiem pēc Celsija siltāks nekā laukos, bet ekstrēmos gadījumos tas var pārsniegt 10 grādus pēc Celsija. Atšķirības ir atkarīgas no tādiem faktoriem kā pilsētu blīvums, materiālu sastāvs un vietējais klimats.

• Dienas laikā: Pilsētu un lauku apvidos tiešos saules staros var būt līdzīga temperatūra.
• Naktī: Lauku apvidi ātri atdziest, jo tie ir vairāk pakļauti debesīm un mazāk saglabā siltumu, savukārt pilsētās uzkrātais siltums izdalās lēnāk, tādējādi saglabājot augstāku temperatūru.
• Sezonas izmaiņas: Siltuma salas efekts pilsētās bieži vien ir izteiktāks vasarā, jo palielinās saules starojums un samazinās nakts dzesēšana, taču tas var ietekmēt arī ziemas temperatūru, samazinot salnu un sniega nokrišņus pilsētu centros.

Kā pilsētas lielums ietekmē pilsētas siltuma salas efektu

Pilsētas siltuma salas efekta intensitātei ir tendence palielināties, palielinoties pilsētas lielumam. Lielākās pilsētas ar blīvāku infrastruktūru un mazāku zaļo zonu skaitu, salīdzinot ar mazākām pilsētām vai piepilsētu teritorijām, ciešāk aiztur siltumu.

• Mazās pilsētas (mazāk nekā 100 000 iedzīvotāju):
  
  • Pilsētu siltuma salu ietekme ir mērena, jo pilsētās parasti ir par 1 līdz 3 grādiem pēc Celsija siltāks nekā lauku apvidos.
  • Zaļās zonas un mazāks ēku blīvums palīdz samazināt temperatūras atšķirības.
• Vidēja lieluma pilsētas (100 000 līdz 1 miljons iedzīvotāju):
  
  • Pilsētu siltuma salu ietekme kļūst izteiktāka, jo pilsētu centros ir par 3 līdz 6 grādiem pēc Celsija siltāks nekā lauku apvidos.
  • Lielāks ēkas blīvums un mazāka gaisa plūsma veicina ilgāku siltuma saglabāšanos.
• Lielpilsētas (vairāk nekā 10 miljoni iedzīvotāju):
  
  • Pilsētu siltuma salas efekts var pārsniegt 7 līdz 10 grādus pēc Celsija, jo pilsētās ir ļoti liels blīvums, satiksmes sastrēgumi, rūpnieciskā darbība un ierobežota veģetācija.
  • Karstuma stress šādā vidē var būt ievērojams, kas palielina enerģijas patēriņu gaisa kondicionēšanai un saasina veselības riskus.

Pilsētu siltuma salu mazināšana, izmantojot labāku dizainu

Pilsētas siltuma salas efekts ir sarežģīta parādība, ko ietekmē materiālu izvēle, pilsētas lielums un zemes izmantošanas modeļi. Lai gan mazākās pilsētās temperatūras atšķirības ir mērenākas, lielākās pilsētās ar blīvu infrastruktūru ir tendence novērot ievērojamu siltuma aizturi, kas bieži pārsniedz 7 grādus pēc Celsija virs apkārtējiem lauku rajoniem. 

Ilgtspējīga pilsētplānošana, piemēram, palielinot zaļo zonu skaitu, izmantojot atstarojošus materiālus un optimizējot pilsētas plānojumu, var palīdzēt mazināt šo ietekmi un radīt dzīvošanai piemērotāku vidi.