Što su urbani toplinski otoci?

"Urbani toplinski otoci" su gradska područja koja su znatno toplija od ruralnih okolina zbog zgrada, popločanih površina i ljudskih aktivnosti poput vožnje automobila.

Kao rezultat toga, toplinski valovi se pojačavaju u gradovima.

Ovaj takozvani efekt urbanog toplinskog otoka može povisiti temperature za 10 do 15 stupnjeva Celzija (18 do 27 stupnjeva Fahrenheita). S obzirom na to da više od polovice svjetske populacije već živi u urbanim područjima - a očekuje se da će taj broj doseći gotovo 70% do 2050. - mnogi ljudi pate usljed vrućine.

Što uzrokuje urbane toplinske otoke?

Ruralna područja obično su prekrivena travom, usjevima ili šumama što pomaže u hlađenju zraka, dok tamni beton i asfalt u gradu apsorbiraju toplinu.

Biljke djeluju kao prirodni klimauređaji tako što uzimaju vodu iz tla kroz svoje korijenje, a zatim je ispuštaju kao vodenu paru u zrak. Nepropusne tvrde, tamne površine poput pločnika, parkirališta i cesta ne dopuštaju da voda prodire i stoga ne pružaju isti učinak hlađenja.

Neke zemlje pokušavaju nadoknaditi ovaj nedostatak prskanjem vode po pločnicima radi hlađenja. U Japanu je to stoljetna tradicionalna praksa koja se naziva "Uchimizu".

Visoke zgrade i uske ulice mogu zagrijati zrak zarobljen između njih. Ovi "urbani kanjoni" mogu blokirati prirodni protok vjetra koji bi inače mogao pomoći u hlađenju područja.

Zagađenje iz automobila ili izgaranje fosilnih goriva može djelovati kao minijaturni sloj staklenika iznad grada, zadržavajući vrući zrak zaglavljenim. 

Toplinski otoci često se formiraju tokom dana jer pločnici i krovovi emitiraju više sunčeve topline - vrhunac doseže oko tri do pet sati nakon zalaska sunca.

Od izlaska sunca do kasnog poslijepodneva, ove su površine izložene intenzivnom sunčevom zračenju i apsorbiraju toplinu kroz brojne slojeve. Nakon zalaska sunca, ta se prikupljena toplina polako oslobađa.

Gdje je efekt urbanog toplinskog otoka najjači?

Veći gradovi imaju tendenciju pohranjivati ​​više topline od manjih. Urbana središta Londona i Pariza često bilježe temperature oko 4 stupnja Celzija više od ruralnih središta noću.

Urbana područja su osjetljivija na toplinu, jer je količina globalnog zagrijavanja uzrokovana klimatskim promjenama pogoršana efektom toplinskog otoka.

2024. bila je najtoplija godina u povijesti mjerenja s oko 1,55 stupnjeva Celzija (2,79 stupnjeva Fahrenheita) iznad predindustrijskih razina.

Predviđa se da će trenutne politike potaknuti ovaj globalni porast temperature na 2,7 stupnjeva Celzija. To je uzrokovano izgaranjem fosilnih goriva koja zagrijavaju planet i oslobađaju emisije stakleničkih plinova u atmosferu.

Zauzvrat, takvi toplinski otoci mogli bi također potaknuti klimatske promjene jer potražnja za klimatizacijom potaknuta izgaranjem ugljena, nafte i plina raste tokom toplinskih valova. 

Postoje li rješenja za hlađenje gradova?

Da - rješenja uključuju ozelenjavanje gradova dodavanjem više drveća, grmlja i druge zelene vegetacije otporne na sušu u urbana središta, kao i fontana i ribnjaka, zelenih ili "hladnih krovova" koji apsorbiraju i prenose manje topline sa sunca na zgradu. 

Takvi hladni krovovi reflektiraju više sunčeve svjetlosti od konvencionalnih površina i ne zagrijavaju se toliko. Bijeli krovovi ostaju najhladniji i mogu reflektirati oko 60 – 90% sunčeve svjetlosti, ali i druge reflektirajuće površine su opcija za reflektiranje nevidljivog zračenja.

Gradovi poput New Yorka počeli su bojati krovove u bijelo 2009. godine kako bi pomogli u suzbijanju efekta toplinskog otoka. Takvi hladni krovovi mogu smanjiti unutarnje temperature zgrada do 30% i smanjiti onečišćenje zraka i emisije stakleničkih plinova smanjenjem potrebe za energijom za hlađenje zgrade.

Dodatne mjere uključuju postavljanje "hladnih kolnika" koji koriste propusne materijale kako bi reflektirali više sunčevog zračenja i poboljšali isparavanje vode, te miješanje stambenih, poslovnih i rekreacijskih prostora.

Megagradovi poput Los Angelesa i Tokija postavili su takve hladne kolnike kako bi pokušali rashladiti svoje gradove. Studija u jednom od najtoplijih naselja Los Angelesa otkrila je da reflektirajući premaz kolnika može smanjiti efekt toplinskog otoka.

Gradska uprava Tokija do sada je postavila oko 200 kilometara (oko 124 milje) takvih nogostupa, dajući prioritet područjima u centru grada. Do 2030. godine Tokio planira pokriti 245 kilometara gradskih cesta.

Mali azijski grad-država Singapur postao je jedan od najzelenijih gradova na svijetu. Više od 40% njegove površine ozelenjeno je, a prostor je posvećen prirodnim rezervatima i parkovima, vrtovima i zelenilu. Grad planira osigurati da do 2030. godine postoji park na deset minuta hoda od svakog kućanstva. Singapur također strogo ograničava broj automobila na svojim cestama putem skupog sustava nadmetanja s ograničenom kvotom za broj vozila koja se mogu registrirati.