Міські острови тепла (UHI) - це райони з значно вищими температурами, ніж навколишні регіони. Збереження та вироблення тепла в центрі міста сприяє зміні клімату та погіршенню якості повітря для людей, що живуть на островах тепла та поблизу них. Вони також негативно впливають на кількість опадів з підвітряної сторони UHI. UHI також є основною причиною смерті, пов'язаної з погодою у Сполучених Штатах. У містах з недостатнім охолодженням у нічний час у періоди спекотної погоди спостерігається збільшення числа смертей, пов'язаних із спекою, більша частина яких пов'язана з UHI .
Причин багато, але, на щастя, існують рішення для боротьби з їх негативним впливом на населення та довкілля. Деякі з цих рішень подвійно привабливі, оскільки вони одночасно вирішують інші міські проблеми, такі як якість життя і ліквідація харчових пустель. Вони допомагають зробити міста більш привабливими та придатними для життя як для мешканців, так і для гостей. Ось десять способів пом'якшити згубні наслідки UHI та створити найкращі міста для сьогодення та майбутніх поколінь.
10. Створення додаткових кишенькових парків
Перетворення занедбаної чи занедбаної міської власності на невеликі парки, які називають міськими планувальниками та архітекторами кишеньковими парками, виявилося ефективним у боротьбі з проблемою теплових островів. Після Другої світової війни Афіни, Греція, пережили житловий бум, під час якого низка житлових будинків замінювали окремі будинки навколишньою зеленню. Починаючи з кінця 1990-х років Афіни розпочали реалізацію проектів зі створення кишенькових парків на невеликих занедбаних ділянках, у провулках та стайнях. Дороги, призначені для автомобілів, також були перетворені на зелені насадження з доріжками для пішоходів та автомобілів. Розширення зелені допомагає охолодити місто, покращити якість повітря.
Інші міста побачили цінність кишенькових парків, у тому числі їхній внесок у підвищення якості життя, пропонуючи зручні можливості для зняття стресу у місті. У Чикаго є десятки таких невеликих парків і в планах ще більше. Мехіко побудував близько 3,5 акрів невеликих кишенькових парків, розкиданих по всьому місту, у тому числі у занедбаних місцях під мостами та шляхопроводами. Париж відомий своїми широкими бульварами та відкритими просторами, але він також прийняв кишенькові парки як частина довгострокового міського планування
Кишенькові парки самі по собі не є вирішенням проблеми UHI, але вони можуть справді сприяють зниженню утримання тепла в центрі міста. У той же час вони пропонують маленькі оази спокою та релаксації, не залишаючи міської території. Їх використання впливає на містобудівників як щодо якості життя, так і щодо спроб створення менш міських центрів, що зберігають тепло. Будь то велике міжнародне місто або місто середнього розміру, вони є ефективним інструментом проти UHI.
9. Створюйте дахи, що відбивають, а не поглинають тепло.
Темні кольори поглинають тепло, а світлі відбивають його. Таким чином, має сенс, що дахи темного кольору поглинають тепло при денному світлі і виділяють його відносно більш прохолодні години ночі. Тепло, що повільно виділяється, залишається, здебільшого, в міхурі над площею, тим самим зображенням УГИ. У день, коли температура навколишнього повітря складає 90 градусів, температура темного даху, що поглинає тепло може перевищувати 190 градусів . Щільна концентрація таких дахів затримує багато тепла, що робить істотний внесок у підвищення температури UHI в порівнянні з сільськими районами, що оточують його.
Дахи, що відбивають тепло, є очевидним рішенням проблеми утримання тепла. І, як і у випадку з кишеньковими парками, вони пропонують інші переваги. Вони можуть знизити внутрішню температуру будівлі, зменшуючи потребу у кондиціонуванні повітря. Поглинене тепло ушкоджує дахи; відбите тепло знижує знос дахів та сприяє збільшенню терміну служби. Таким чином, прохолодні дахи приносять користь суспільству, а також власникам та мешканцям будівель, на яких вони встановлені.
Починаючи з 2012 року в Нью-Йорку волонтери почали фарбувати темні дахи у білий колір, намагаючись зменшити утримання тепла у місті. Станом на 2018 рік вони пофарбували майже 7 мільйонів квадратних футів раніше темних бітумних дахів, витратили багато фарби та багато часу. Навіть із цими зусиллями 99% міських дахів залишилися необробленими, що свідчить про серйозність проблеми.
8. Створення садів та ферм на даху
Фарбування дахів у білий колір або покриття їх покриттям, що відбиває, — не єдиний спосіб зробити дах прохолоднішим. Там багато порожнього місця. Використання його як площ для вирощування зелені знижує поглинання тепла, покращує якість повітря та дає ще одну перевагу. Зелень у вигляді фруктів та овочів може запропонувати свіжі місцеві продукти у центрі міста. Це не надумане та не бачення далекого майбутнього. У дедалі більшій кількості міст міське садівництво на дахах та комерційні ферми стають реальністю.
У Монреалі бакалійник перетворив свій дах площею 25 000 квадратних футів на ферму з вирощування помідорів, трав, буряків, салату та інших овочів. Вирощена у ґрунті та зрошувана осушуючою установкою магазину, продукція ферми на даху пакується та продається у магазині внизу. У Тель-Авіві, ізраїльському Дизенгоф-центр, великому торговому центрі, плоский дах підтримує дві величезні теплиці, в яких вирощують овочі методом гідропоніки. Протягом вегетаційного періоду він виробляє близько 10 000 кочанів салат на місяць для продажу покупцям за межами торгового центру. Він також вирощує безліч інших овочів і, як і в Монреалі, забезпечує прохолодніший дах для будівель внизу.
Ферма на даху Ігл-стріт розташована над триповерховим складом через Іст-Рівер від Манхеттена у Брукліні. Його 6000 квадратних футів площ для вирощування поставляють продукцію для продажу на власному фермерському ринку, а також ресторани в цьому районі. Як і підприємства в Монреалі та Тель-Авіві, тут також є вулики для збирання свіжого меду. Охолодження UHI за рахунок вирощування свіжих продуктів на дахах - це простий і легко досяжний спосіб зниження міської спеки, покращення якості повітря та надання доступу до свіжих фруктів та овочів місцевого виробництва.
7. Більш світле дорожнє покриття на вулицях та парковках.
Будь-хто, хто йде асфальтованою парковкою в спекотний сонячний день, може підтвердити, що темні тротуари поглинають багато тепла. Тротуар - невід'ємна частина будь-якого міста, якою пересуваються автомобілі та пішоходи. У звіті Американського агентства з охорони навколишнього середовища йдеться, що від 35 до 40% міська територія середнього міста покрита тротуаром, що робить його основним джерелом UHI. А прохолодніших тротуарів домогтися важче, тому що їх не можна покрити зеленню. Також необхідно враховувати інші фактори, такі як безпека водія та пішоходів, видимість та довговічність дорожнього покриття.
Існуючі типи тротуарів можуть бути оброблені матеріалами, такими як покриття, для збільшення кількості світла, що відбивається, а не поглинається. Інші типи були вивчені щодо придатності для майбутнього ремонту вулиць, доріг і парковок. Одним з них є проникне дорожнє покриття, яке має більшу щільність, що забезпечує велику конвекцію в денний час та зменшує кількість тепла, що накопичується у дорожньому покритті для подальшого випуску. Це також дозволяє краще поглинати воду, зменшуючи зливи під час сильних дощів. Світліші тротуари також знижують потребу в потужності свічок у вуличному освітленні.
Використання прохолодних тротуарів може зменшити утримання тепла, що призведе до зниження температури UHI, а також покращити видимість водіїв у нічний час. Є побоювання щодо вартості. Заміна чи модифікація існуючих тротуарів у містах є дуже складною пропозицією, і її реалізація впливає на схеми руху, час у дорозі та інші складності міського життя. Але потенційні переваги, які можна отримати, можуть переважити витрати, якщо взяти до уваги загальні несприятливі наслідки UHI .
6. Створіть найкращі сині простори у міських районах
Сині простори - це вода в межах міста, будь то поточні струмки, озера і ставки або фонтани та басейни. Правильно спроектовані та обслуговуються, вони зменшують теплові острови. Неправильно спроектовані чи обслуговуються, вони можуть посилити ситуацію . Вода охолоджується переважно за рахунок випаровування на поверхні. Але він також поглинає тепло: температура стоячої води підвищується протягом дня, коли сонячне світло нагріває поверхню.
Штучні сині простори, такі як фонтани, що працюють від насосів можуть фактично посилити ефект збереження тепла, оскільки насоси створюють тертя під час роботи. Вони також роблять свій внесок у споживання енергії, ще одне джерело збереження тепла. Охолодний ефект синіх просторів у містах посилюється, коли він поєднується з використанням зелених насаджень, що фактично створює острів на острові або прохолодний простір, оточений більшим UHI. Більшість таких острівців знижує загальну кількість тепла, що утримується UHI.
Було показано, що більше синіх просторів у міських районах дає інші переваги, крім зниження температури. Було доведено, що життя поруч із синіми просторами знижує стрес, покращує фізичну активність та знижує рівень ожиріння, що є значною перевагою. Звісно, щоб у повною мірою скористатися природними блакитними просторами, як-от річки, необхідно очищати багатовікові стоки у воду багатьох міських районах.
5. Посадіть більше тінистих дерев у міських районах.
Чим більше тіньовий навіс, тим менше сонячного світла потрапляє на теплоутримуючі поверхні міста. Це стосується не тільки тротуарів та дахів, а й зовнішніх стін цегляних, кам'яних та бетонних будівель, а також інтер'єрів будівель зі скляними стінами. Тіньові дерева також можуть захистити великі площі синіх просторів, а поєднання збільшених синіх та зелених просторів є одним із найбільш ефективних способів зниження утримання тепла у денний час.
Міські парки та ліси пропонують й інші переваги. Як якість життя, і якість повітря поліпшуються з допомогою великих затінених лісових масивів у містах. Дослідження, проведене Технологічним інститутом Джорджії в 2014 році, показало, що Луїсвілль, штат Кентуккі, є одним з найбільш швидкозростаючих UHI у Сполучених Штатах. З'ясувалося також, що основною причиною підвищеної спеки була відсутність тінистих дерев у багатьох районах міста, зокрема у центрі міста. Зв'язок між тінистими деревами та утриманням тепла очевидний. Більше дерев = прохолодніше місто.
Міста зазвичай втрачають дерева з різних причин, включаючи шкідників, занепад дерев, нове будівництво та стихійні лиха, такі як грози та зимові хуртовини. Дослідження Технологічного інституту Джорджії показало, що посадка більшої кількості дерев та збільшення тінистого навісу є єдиним найбільш ефективним методом зниження накопичення тепла та виникаючих у результаті UHI. Простіше кажучи, дерева та тінь забезпечують природний захист від потенційно шкідливих сонячних променів і тепла, що виділяється ними.
4. Вертикальні сади покращують якість повітря та зменшують утримання тепла.
Вертикальні сади стають все більш популярними в містах по всьому світу як через їх естетичну цінність, так і через їх економічний вплив на збереження тепла.У Сінгапурі 18 веж, побудованих для цієї мети, покриті рослинами, що ростуть, і освітлені сонячними батареями. Результатом є драматична демонстрація рослинності, яка допомагає охолоджувати місто і водночас є головною туристичною пам'яткою. У Мехіко чиновники зайняли практичнішу позицію. Колони, що підтримують мости та естакади, викладені повстю, через яку ростуть рослини, що зрошуються власною системою збору дощової води.
У Парижі фасад, що оточує вхід у музей на набережній Бранлі, покритий більш ніж 15 000 рослин, що покривають вертикальні стіни, обрамляючи вхід зеленню. У готелі Athenaeum у Лондоні є сім поверхів рослин, що піднімаються по зовнішньому вертикальному куту будівлі. Вертикальні сади, окрім ефектного розташування рослин, охолоджують повітря, покращують його якість, а також захищають структуру, на якій вони вирощені, від поглинання тепла в сонячний годинник.
Бейрут, як і інші спільноти в Лівані, також звернувся до вертикальних садів, щоб вирішити проблеми UHI, якості повітря та благоустрою. Вертикальні сади є частиною вирішення всіх трьох проблем, але лише у поєднанні з іншими спробами пом'якшення наслідків. Вони також допомагають зменшити шум міста для мешканців, а рослини діють як природний фільтр для дощової води. Їх також можна використовувати для виробництва трав та інших споживаних рослин, хоча на момент написання цієї статті вони ще не завоювали популярності у Сполучених Штатах.
3. Зменшити затори на дорогах
Автомобільний та вантажний транспорт роблять основний внесок у UHI. Скорочення їх використання приносить очевидну користь містам, зменшуючи як тяжкість UHI, так і забруднюючі речовини у повітрі. Світліші автомобілі також поглинають менше тепла. Автомобілі темного кольору в потоці бампер-бампер явно зводять нанівець переваги світліших тротуарів.
Але будь-яка спроба скоротити використання автомобілів негайно викликає суперечки, особливо у Сполучених Штатах. Там, у великих містах, прийнято просиджувати в пробках набагато довше робочого дня, і рішення будь-якого державного органу скасувати темне забарвлення автомобілів буде зустрінуте виттям протесту з приводу посягань на особисту свободу. Скорочення використання автомобілів негайно зменшить температуру UHI, але навряд чи це відбудеться найближчим часом.
Це науковий факт, що автомобільні викиди роблять свій внесок як у забруднення повітря, так і в UHI, а в умовах спекотної погоди цей внесок збільшується. Тому бажано зменшити затори на дорогах, якщо хтось хоче зменшити вплив UHI. Існують інші способи зменшення заторів без обмеження кількості транспортних засобів на дорозі. У Великій Британії ці методи вивчаються та у деяких випадках впроваджуються.
2. Створіть більш прохолодний зливовий стік для покращення якості води.
Було показано, що стік зливових вод з гарячих дахів та тротуарів підвищує температуру струмків та озер. Підвищення температури негативно впливає на водне життя, як рослинне, так і тваринне. Результатом є нездорова вода, яка стає неживою і втрачає більшу частину своєї здатності охолоджуватися і фільтруватися. Погіршення якості води є ще одним результатом UHI, який впливає на життя жителів міських районів, а також на життя тих, хто живе за течією.
Одним із рішень є створення біозавалів, побудованих провалів в особливостях ландшафту, які можуть тимчасово утримувати воду, дозволяючи їй охолоджуватись, перш ніж направляти її в струмки. Водопроникні тротуари, які охолоджують поверхню міської території, також поглинають та розсіюють більше води, а не спрямовують її до зливових стоків. Всі перераховані досі зусилля по пом'якшенню наслідків надають позитивний вплив на зливові стоки, що охолоджують, які принесуть користь струмкам і озерам.
Оскільки вода в річках тече вниз за течією, вплив UHI на якість води поширюється за межі міської території, впливаючи на біорізноманіття воддаль від вогнища тепла. Несприятливий вплив UHI на якість води є основним стимулом для охолодження міського середовища.
1. Більш ефективне кондиціювання повітря може знизити UHI.
Кондиціонер охолоджує внутрішні приміщення, поглинаючи тепло, що виділяється у зовнішнє повітря. Охолодні інтер'єри обігрівають місто, в якому розташовані інтер'єри. По суті тепло (і вологість) усередині будівлі викидається назовні. У густонаселеному районі спекотного дня до повітря зовні додається величезна кількість тепла, створюючи купол, який уловлює сонячне світло, створюючи тепло .
Тим не менш, кондиціювання повітря та охолодження є фактами сучасного життя. Більш ефективні методи охолодження повітря в будівлях та транспортних засобах матимуть велике значення для пом'якшення наслідків UHI. Ведуться дослідження з більш ефективного кондиціювання повітря . Якщо і коли це буде досягнуто, це буде лише одним із кількох видів зброї, які майбутні покоління будуть використовувати для боротьби з небезпеками UHI.
Жодна зі стратегій у цьому списку не зможе усунути UHI поодинці. Але в різних комбінаціях, залежно від місцевої політики, участі спільноти та факторів навколишнього середовища, комбінації кількох факторів можуть пом'якшувати вплив на UHI, роблячи міста зручнішими і, отже, придатними для життя в усьому світі.
