Споменавала съм вече термина Градски Топлинен Остров(Urban Heat Island), накратко ГТО, и може би е време да поговорим по-подробно за това какво представлява и какви са ефектите на ГТО над околната среда.
TL;DR версия: т.нар. Градски Топлинни Острови(ГТО) повишават температурите в градска среда, допълнително предизвиквайки по-висока консумация на енергия за охлаждане и повишен дискомфорт за хората.
Сградите (и видът им) оказват влияние върху околната си среда – със съществуването си, поради свойствата на различните материали употребени за повърхностите им и поредица други фактори.
Натрупването на тези последици в гъсто населените градски райони създават значителни промени в местния микроклимат, известни като ефект на градски топлинен остров (ГТО). Основни причини за това са (Kleerekoper et al. 2012):
Наличието на околни сгради намалява нощното охлаждане на повърхностите (блокира излъчването към небето); топлината бива уловена в капана от препятстващи пътя ѝ повърхности в уличните каньони и се абсорбира или излъчва обратно към градската среда.- Застроените площи променят топлинните свойства на околните повърхностните материали (абсорбция/поглъщане, излъчване, топлинен капацитет).
- Липсата на естествена почва и растителност – като своего рода „хидроизплация“ – намалява изпарението от градските зони. Така, отделянето на енергията, която би резултирала в латентна топлина(с промяна на агрегатното състояние) резултира в повече осезаема топлина.
- Наличието на високи сгради осигурява множество повърхности за отразяване и поглъщане на слънчевата светлина в материали с ниско албедо(отражателната способност на повърхността на тяло).
Пример за ниско албедо – вода, почва; пример за високо – сняг, купеста облачност (любима тема ми е защо в облачни дни светлината наоколо е много повече отколкото в прост слънчев ден).
(И някой път ще си поговорим отделно само за слънчева светлина и радиация, но няма да е днес.)
Т.е. всички околни повърхности с ниска отражателна способност абсорбират повече постъпваща към тях слънчева радиация отколкото отразяват.
Замърсеният въздух в градската атмосфера поглъща и преизлъчва част от радиацията в градската среда. Допълнителен фактор е антропогенната топлинна отделена от горивните процеси, като трафик, отопление на помещения и промишленост, и други резултати от човешка дейсност.
Проучванията показват, че в градските топлинни острови в метрополисите температурите на въздуха през лятото могат да бъдат с до 4 °C по-високи от околната не-градска среда (Arrau and Peña 2011), поради изключително големия топлинен капацитет на изградените/изкуствени повърхности, които представляват огромен резервоар на енергия.
ГТО може също да повлияе на вятъра, развитието на облаците и мъглата, на влажността и скоростта на валежите. (Много неща, да, знам, комплексно е.) Други ефекти включват повишено потребление на енергия за вентилация и охлаждане (изхвърляне на още повече отпадна топлина във външния въздух) и влияние върху здравето и благосъстоянието на жителите (Tan et al. 2009).
Има две основни стратегии, които могат да помогнат за намаляване на ефектите от ГТО:
1) хладни покриви и материали за настилка и облицовка (представете си белите къщи в Алберобело или покривите на Санторини);
2) зелени покриви (Berndtsson 2010).
И двете стратегии са сравнително често срещани и изпробвани, но сериозната промяна към по-добра градска среда зависи от широкомащабното им приложение.
1) Използването на светли или хладни покриви води до по-малко потребление на енергия (за охлаждане) от 10–40 % в сгради със значително големи покриви. (т.е. повишаването на отразяващата способност на покривите би довело до намаляване на въглеродните емисии създадени от процеса на охлаждане).
2) В допълнение към намаляването на ГТО, зелените покриви имат и други положителни ефекти в градската среда (Carter and Keeler 2008):
– подобряване на управлението на дъждовните води чрез намаляване на повърхностния отток и подобряване на качеството на водата (Mentens 2006);
– намаляване на консумацията на енергия в сградата чрез охлаждане на покривите през летните месеци (Palomo del Barrio 1998);
– намаляване на шума и замърсяването на въздуха (Bradley Rowe 2011) и създаване на местообитания за определени растения и животни и по този начин подобряване на градското биоразнообразие.
Сравнителен анализ на енергоспестяването, конструкцията, и повърхностното албедо, белият и зеленият покрив водят до по-малко въздействие от черния покрив (Kosareo and Ries 2007; Susca 2009; Susca et al. 2011).
Уплътняването на градските зони и липсата на зеленина в градската среда водят до създаването на все по-големи градски топлинни острови, увеличаващи средната градска температура, от своя страна увеличаваща консумацията на енергия на охлаждане, водеща до по-големи въглеродни емисии.
В допълнение към подобренията, които можем да направим по сградите, има и поредица вече съществуващи решения – зеленина (дървета и полянки), водни пространства, водопропускащи площи, от които имаме нужда просто да не намаляват. Имаме нужда от повече дървета, не от по-малко.
Ако ви се чете допълнително, пишете ми на hello at zmeyche dot com, ще ви пратя списък със статии, но най-лесно ще е да започнете от вече цитираните.
Ако искате да подкрепите кофеиновата ми зависимост и консистентното споделяне на информация и топли думи можете да ме подкрепите в ko-fi.com/zmeyche.