Insula de căldură urbană

O insulă de căldură urbană este un fenomen în care orașele înregistrează temperaturi semnificativ mai ridicate decât zonele rurale din jurul lor. Acest lucru se întâmplă deoarece mediile urbane sunt construite cu materiale care absorb și rețin căldura, au mai puține elemente naturale de răcire, cum ar fi vegetația și corpurile de apă, și generează căldură suplimentară din cauza activităților umane.

Efectul de insulă de căldură urbană poate duce la creșterea consumului de energie, la o calitate precară a aerului și la riscuri pentru sănătate asociate cu căldura, ceea ce îl face o problemă importantă pentru planificarea urbană și durabilitate.

Rolul materialelor în reținerea căldurii urbane

Materialele utilizate în mediul urban joacă un rol esențial în ceea ce privește cantitatea de căldură reținută și pentru cât timp. Suprafețele precum asfaltul, betonul și cărămida absorb cantități semnificative de radiații solare în timpul zilei și le eliberează lent noaptea. În schimb, suprafețele naturale precum solul, vegetația și corpurile de apă reflectă mai multă lumină solară și rețin mai puțină căldură.

• Asfalt și beton: Aceste materiale sunt întunecate și dense, absorbind până la 80-95% din radiațiile solare. Eliberarea lentă a căldurii pe timp de noapte menține orașele semnificativ mai calde decât zonele rurale înconjurătoare.
• Cărămidă și piatră: Clădirile vechi, în special cele din cărămidă sau piatră, înmagazinează căldura, contribuind la efectele insulei de căldură urbane, în special în cartierele istorice.
• Sticlă și oțel: Sticla reflectorizantă poate reduce o parte din absorbția căldurii, însă canioanele urbane formate de clădirile înalte pot capta căldura, reducând fluxul de aer și crescând temperaturile locale.
• Spații verzi și corpuri de apă: Vegetația și apa contribuie la răcirea mediului înconjurător prin evapotranspirație, eliberând umiditate în aer, ceea ce duce la scăderea temperaturilor. Zonele bine vegetate, cum ar fi parcurile, sunt adesea cu câteva grade mai reci decât spațiile construite din apropiere.

Diferențe de temperatură între mediul urban și cel rural

Diferența de temperatură dintre zonele urbane și cele rurale poate fi semnificativă, în special noaptea, când zonele rurale se răcesc mult mai repede. În medie, zonele urbane pot fi cu 2 până la 7 grade Celsius mai calde decât zonele rurale, cu cazuri extreme care depășesc 10 grade Celsius. Variația depinde de factori precum densitatea urbană, compoziția materialelor și clima locală.

• Ziua: Zonele urbane și rurale pot înregistra temperaturi similare în lumina directă a soarelui.
• Noaptea: Zonele rurale se răcesc rapid din cauza unei expuneri mai mari la cer și a unei rețineri mai mici a căldurii, în timp ce orașele eliberează căldura stocată mai lent, menținând temperaturile ridicate.
• Variația sezonieră: Efectul de insulă de căldură urbană este adesea mai pronunțat vara, din cauza creșterii radiației solare și a reducerii răcirii nocturne, dar poate influența și temperaturile din timpul iernii prin reducerea înghețului și a căderilor de zăpadă în centrele urbane.

Cum afectează mărimea orașului efectul de insulă de căldură urbană

Intensitatea efectului de insulă de căldură urbană tinde să crească odată cu mărimea orașului. Orașele mai mari, cu o infrastructură mai densă și mai puține spații verzi, se confruntă cu o reținere mai puternică a căldurii în comparație cu orașele mai mici sau zonele suburbane.

• Orașe mici (mai puțin de 100.000 de locuitori):
  
  • Efectele insulei de căldură urbane sunt moderate, zonele urbane fiind de obicei cu 1 până la 3 grade Celsius mai calde decât zonele rurale.
  • Spațiile verzi și densitatea redusă a clădirilor contribuie la reducerea diferențelor de temperatură.
• Orașe medii (între 100.000 și 1 milion de locuitori):
  
  • Efectele insulei de căldură urbane devin mai pronunțate, centrele urbane fiind cu 3 până la 6 grade Celsius mai calde decât zonele rurale.
  • Densitatea mai mare a clădirii și fluxul de aer redus contribuie la o retenție mai lungă a căldurii.
• Megaorașe (mai mult de 10 milioane de locuitori):
  
  • Efectul de insulă de căldură urbană poate depăși 7 până la 10 grade Celsius din cauza densității urbane extreme, a congestionării traficului, a activității industriale și a vegetației limitate.
  • Stresul termic în aceste medii poate fi semnificativ, ducând la o cerere mai mare de energie pentru aer condiționat și la exacerbarea riscurilor pentru sănătate.

Atenuarea insulelor de căldură urbane printr-o mai bună proiectare

Efectul de insulă de căldură urbană este un fenomen complex influențat de alegerea materialelor, dimensiunea orașului și modelele de utilizare a terenurilor. În timp ce orașele mai mici se confruntă cu diferențe de temperatură mai blânde, orașele mai mari cu infrastructură densă tind să înregistreze o retenție semnificativă a căldurii, depășind adesea 7 grade Celsius peste zonele rurale înconjurătoare. 

Planificarea urbană durabilă - cum ar fi creșterea numărului de spații verzi, utilizarea materialelor reflectorizante și optimizarea configurației orașelor - poate contribui la atenuarea acestor efecte și la crearea unor medii mai locuibile.