Hvad er en byby?
Bymæssige varmeøer forekommer, som navnet antyder, i storbyområder. Det defineres som tilstedeværelsen af markant højere temperaturer i byområder sammenlignet med temperaturerne i de omkringliggende landdistrikter. Byens varmeøer er mere tydelige om vinteren og sommermånederne, især om natten og når vindstyrken er lav. Bycentre er ofte flere grader varmere end de omkringliggende mindre udviklede områder. I løbet af dagen kan denne temperaturforskel ligge mellem 1.8 ° og 5.4 ° fahrenheit. Om aftenen kan denne forskel stige med så meget som 20 ° fahrenheit.
Hvad forårsager en byby?
De højere temperaturer i byernes varmeøer kan henføres til menneskelig aktivitet, især for ændringer i jordoverflader. Byudvikling kræver anvendelse af betydelige mængder cement og asfalt til tagdækning og for at bane forgrundsbaner og veje. Disse materialer har termiske bulkegenskaber, som absorberer mere solstråling end overfladerne i landdistrikterne. Derudover har disse materialer forskellige overfladestrålingsegenskaber, hvilket betyder, at de udsender energi som termisk stråling eller varme.
Mange byområder mangler også grøn dækning, som f.eks. Vegetation. Planter hjælper med at skabe evapotranspiration, et vigtigt stadium i vandcyklusen. Under evapotranspiration sker to udvekslinger: fordampning og transpiration. Ved fordampning fordampes vandet fra jorden, træplader og vandlegemer ind i den omgivende luft. Ved transpiration taber plantevandindholdet som damp gennem stomata af plantebladene. Evapotranspirationsprocessen hjælper med at afkøle den omgivende luft. Ikke kun byer oplever lavere niveauer af evapotranspiration end landdistrikter, men de har også mindre områder af kølefarve og reduceret fjernelse af kuldioxid (en drivhusgas, der bidrager til øgede temperaturer).
Forskere har fastslået, at bymæssige varmeøer også er forårsaget af urban canyon effekten. Dette sker på grund af høje bygninger i umiddelbar nærhed, hvilket giver flere overflader til reflekterende og absorberende sollys. Desuden arbejder disse bygninger for at blokere vind fra at strømme gennem byen. Hvor vinden ikke kan strømme frit, forekommer der ikke konvektionskøling, og luftforurening kan stagnere og øge. Stigningen i sollysabsorption og refleksion, opbygning af forurening og mangel på konvektionskøling arbejder sammen for at øge omgivende temperaturer. Da bytemperaturer stiger på grund af denne kombination af begivenheder, øges ozonniveauet i byen også.
Virkningen af bymæssige varmeøer på vejrforholdene
Ud over stigende temperaturer påvirker byernes varmeøer også lokale vejrforhold. Nogle af disse ændringer i vejrforholdene omfatter: nedbørsniveauer, skydekning, tåge tilstedeværelse, fugtighedsniveauer og vindmønstre. Øget nedbør og tordenvejraktivitet opstår, fordi de varmere temperaturer resulterer i en opadgående bevægelse af omgivende luft. Denne opadgående bevægelse har sin største indflydelse mellem 20 og 40 miles downwind af byens centrum, hvor nedbørsniveauer kan være 28% større end opvind af byens centrum.
I løbet af dagen oplever varmeøerne i byerne lavt tryk, hvilket gør det muligt at indsamle fugtig luft fra de nærliggende landområder. Denne fugtige luft modvirker den varme, bymæssige luft og skaber den ideelle betingelse for sky dækning og øget luftfugtighed.
Byklima er dog mindre tilbøjelige til at opleve svag tornadoaktivitet på grund af turbulent blanding inden for byens varmeø. En anden potentiel fordel ved byernes varmeøer er, at de arbejder for at øge plantens vækstsæsoner på nærliggende steder. For eksempel har nogle undersøgelser fundet ud af, at voksende arealer omkring 6.2 miles uden for bygrænser forlænges med i gennemsnit 15 dage.
Virkningen af bymæssige varmeøer på dyr
I nogle tilfælde tiltrækker bymæssige varmeøer mere dyreliv. Dette gælder især for koloniserende arter, som myrer, almindelige gøgler og gråhovedet flyvende ræv. Den gråhovedede flyvende ræv har for nylig været tiltrukket af Melbourne, Australien på grund af det øgede varmeindeks inden for byens grænser. Denne øgede temperatur har gjort byens vinterklima ligner artens fælles habitat i de nordlige regioner.
I andre tilfælde påvirker byernes varmeøer negativt føde- og vandforsyningen inden for byens grænser. For eksempel er overbygningstemperaturen for bybygninger væsentligt varmere end den omgivende luft. Regnen løber derefter af disse meget varmere bygninger, der opvarmes i processen. Denne varmere afstrømning løber ind i nærliggende vandløb, floder, søer og andre vandområder. Når den opvarmede afstrømning kommer ind i disse vandkroppe, fortsætter den også med at øge temperaturen. Dette kaldes termisk forurening, og det kan øge vandtemperaturerne med så meget som 20 ° til 30 ° fahrenheit. Termisk forurening har en negativ indvirkning på lokale fiskpopulationer og sender dem til termisk chok.
Fordi plantens vækstsæson ofte forlænges i bymæssige varmeøer, påvirkes fødevareforsyningen til andre dyrearter også. Dyr, der er afhængige af visse planter som en integreret del af deres kost, begynder at tilpasse deres naturlige avlssæsoner for at matche planteårets vækstsæson. Dette har igen en kædereaktion på andre plante- og dyrearter i området.
Virkningen af bymæssige varmeøer om menneskers sundhed
Byens varmeøer påvirker ikke blot miljøets og det lokale dyrs sundhed, men også menneskers sundhed. Øgede bytemperaturer kan være dødelige i sommerens varmebølger, især for ældre. Kun i USA dør et gennemsnit af 1,000 mennesker hvert år på grund af ekstrem varme, som eksponentielt øges af bymæssige varmeøer. Bybefolkningen lider også under varmebølger, fordi den bymæssige varme ø forhindrer natten temperaturer i at falde, som de gør i landdistrikterne. Forskning har vist, at bymæssige varmeøer ikke kun øger temperaturen under varmebølger, men også forlænger deres varighed.
Ekstreme temperaturer fører til varmekramper, varmeslag og varmeudmattelse. Varmeslag kan forårsage åndedrætssyndrom, nedsat mobilitet eller nedsat bevidsthed. Personer med allerede følsomme helbredstilstande, såsom diagnoser af Parkinsons sygdom eller demens, er særligt modtagelige for signifikant svækket kognitiv funktion under varmebølger. Derudover anbefales det, at personer med diabetes, fedme, astma, søvnmangel eller hjerte-kar-sygdomme opvarmer eksponering. I disse tilfælde kan varmeeksponering forværre og intensivere symptomer. Hvis disse resulterende varmebetingede tilstande er svære nok, kan der forekomme permanent organskade. Hvis en person overlever ekstreme varmebølger med permanent organskade, har de en øget risiko for tidlig død.
