אורבניזציה מחדש נופים בקנה מידה חסר תקדים כמו ערים מתרחבות כדי להכיל אוכלוסיות גדלות.הההה של שטחים טבעיים לתוך סביבות בנויות משבשת תהליכים גיאולוגיים הידרולוגיים בסיסיים, במיוחד שחיקה ומזג אוויריות אלה לא רק לשנות את הצורה הפיזית של הקרקע, אלא גם לכפות עלויות ארוכות טווח על תשתיות, מערכות אקולוגיות, וקהילות אנושיות.

אורבניזציה ואירויות

ארוסה, הסרת והובלת חומר פני השטח על ידי מים, רוח, או קרח, מתרחשת באופן טבעי על ידי אקלים, צמחייה, טופוגרפיה. אורבאוריזציה מאיצה באופן דרמטי את התעריפים האלה על ידי שינוי כיסוי קרקע, מערכות ניקוז, ואת מבנה הקרקע.

משטח ריצה

משטחים לא יציבים כגון כבישים כמו אספלוט, מדרכות בטון, גגות בנייה, מגרשי חניה למנוע גשם מחדירה של הקרקע. במקום זאת, מים מצטברים וזרימים במהירות על פני פני פני פני פני השטח האלה, תוך התמקדות בנפחים גבוהים יותר ובמהירויות.תהליך זה, המכונה חלוץ עירוני, יכול להגדיל את פליטת שיא פי שניים עד חמש פעמים בהשוואה לתנאי התפתחות (לאוולד, 1968; USGS).

הצנרת המוגברת של ערוצי הזרמים, בנקים רוצפים, והובלת כמויות גדולות של סידמנט במורד הזרם.בבניזציה של שפיכות מים, שחיקה בערוץ לבדה עשויה לתרום עד 75% מסך התשואות הכוללות.

(FLT:0) שחיקה מקומית (FLT:1) מתרחשת גם במפלות מים סוערים, שבו הפרשות בעלות עוצמה גבוהה תחת רדיפה בטון וקרע.ללא די פיזור אנרגיה, מבנים אלה לעתים קרובות נכשלים, גרימת נזק נוסף לשחיקה ורכוש.

פעילויות בנייה וסול זעזוע

טיהור קרקע, דירוג, חפירות וקומפקטיות במהלך הבנייה לחשוף אדמה חשוף לכוחות ארסיים.התשואה מאתרי בנייה יכולה להיות 10 עד 100 פעמים יותר מאשר אלה מן אדמות חקלאיות או יערות (EPA, 2021) גם עם בקרות שחיקה זמניות כגון גדרות סיאט ואגן סימנטציה, גודלה של הפרעות לעתים קרובות מעל פני מאמצי מיגנציה.

אדמה קומפקטית ממכונות כבדות להפחית את יכולת ההסתננות ולהגדיל את ההשחיקה, להנציח את השחיקה זמן רב לאחר סיום הבנייה.ההסרת הפסגות חושפת פחות תת-קרקעיות פורייה אשר נוטים יותר ל קרום ו היווצרות גורילות. באזורים רבים, אכיפה מספקת של תקנות בקרה של שחיקה מאפשרת ריצוף ללא בדיקה לתוך זרמים סמוכים.

אובדן כיסוי Vegetation

הירוט של גשם, מאט את זרימת הקרקע, ומקשר אדמה עם מערכות שורש. Deforestation וקרקע ניקוי עבור הרחבה עירונית פס הרחק שכבת הגנה זו.ללא עלה כיסוי קמצוני, אפקט גשמים ישירות disburns אדמה חלקיקים, תוך שימת החבט שחיקה מתיזת.

לעתים קרובות לנדפוק עירוני מחליף מינים מקומיים עמוקים עם צריחים שטוחים או צמחי נוי. בעוד טורקיף מספק כיסוי, צפיפות שורש שלה ויכולת שמירת הקרקע הם בדרך כלל נמוך יותר מאלה של יערות טבעיים או דשא. על מדרונות תלולים, שינוי זה יכול להגדיל באופן משמעותי את שיעורי אובדן הקרקע.

שינויים בSiment Transport

אורבניזציה משנה לא רק את שיעור השחיקה, אלא גם את התבנית של משלוח של משקעים מים. Stormwater ניקוז רשתות - פיפס, culverts, וערוצי קוה - על ידי עקפים טבעיים ורטבים כי מבחינה היסטורית לכודים במשקעים. כתוצאה מכך, סימנט מועבר ישירות ובמהירות לתוך זרמים, נהרות, אגמים.

זרם זה של samsquatic בתי גידול, מפחית חדירה קלה, ונושא מכירות מודעות אוטמעות כגון מתכות כבדות ו זרחן ערוץ (מצטברות של מערכת) מעלה רמות מיטה, צמצום יכולת העברת הצפה ולהגדיל את הסיכונים.

אורבניזציה ומזג אוויר

מזג אוויר – התמוטטות סלעים ומינרלים על פני כדור הארץ – מתרחשת באמצעות תהליכים פיזיים, כימיים וביולוגיים.האורבניזציה משנה את התהליכים הללו על ידי שינוי הכימיה האטמוספרית, האקלים המקומי והסביבה הפיזית.

אפקט חום עירוני

אזורים עירוניים סופגים ושומרים יותר קרינה סולארית מאשר אזורים כפריים סביב משטחים אפלים (אספלט, גגות) וצמחייה מופחתת.אפקט חום עירוני זה (UHI) מעלה טמפרטורות ממין 1– °C (NOAA) טמפרטורות גבוהות יותר מאיצות את שיעורי התגובה הכימית, ובכך מגביר את שיעור מזג האוויר הכימי.

תנאי Warmer גם להאריך את התקופה הפעילה של מזג אוויר ביולוגי על ידי מיקרואורגניזמים קרקעיים ושורשי צמחיים.באקלים ממוזגים ממוזגים, מחזור ההקפאה-התאווה – סוכן מזג אוויר פיזי גדול – עשוי להיות מדוכא בליבת העירונית, כי הטמפרטורה תישאר מעל הקפאת תקופות ארוכות יותר.זה משנה את האיזון בין מזג האוויר הפיזי והכימיקלי, לעתים קרובות לטובת תהליכים כימיים.

זיהום וגשם חומצי

פליטות ממכוניות, תחנות כוח וממתקנים תעשייתיים משחררות דו תחמוצת גופרית (SO2) וחנקן תחמוצות (NOx) לתוך האווירה.גזים אלה מגיבים עם מים vapor כדי ליצור חומצות גופריות וחנקיות, אשר נופלים באדמה כמו גשם חומצי. בערים ובאזורים מטה, מאיץ את מזג האוויר הכימי של סלעים (שיש,) ותהליך אחר, ירידה של פחמן, ירידה במשקל.

גשם חומצי גם משפר את מזג האוויר של מינרלים סילקויים על ידי הגדלת ריכוז המימן במים הקרקעיים.זה מוביל לנטיעת חומרים מזינים חיוניים כגון סידן ומגנזיום, צמצום הפריון הקרקעי:0Urban אדמה ionshilFLT:1 באזורים מזוהמים לעתים קרובות להציג שיעורי מזג אוויר גבוהים יותר מאשר עמיתיהם הכפריים, עם עלייה ניכרת בתוכן ובשינוי חימר.

פחמן די תחמוצת ומזג אוויר כימי

פעילויות עירוניות מעלות פחמן דו חמצני אטמוספירי (CO2) ריכוזים באמצעות אספקת דלק מאובנים. רמות CO2 גבוהות יותר מגבירות את חומצת הפחמן במי הגשמי ומים הקרקע, סוכן מפתח במזג אוויר סיליאלי.למרות התגובה מזג האוויר הגלובלי ל- CO2 גבוהה שנויה במחלוקת, השפעות מקומיות סביב מרכזי עירוניות יכול להיות משמעותי. - ריכוזי CO2 גבוהים באדמה עירונית - לעתים קרובות מושפעת על ידי פסולת אורגנית ושורשים של פיראטיות - פיזור מינרלים.

חלק מהחוקרים מציעים כי מזג אוויר עירוני-מחדש יכול לפעול כטביעה פחמן בקנה מידה קטן, שכן התהליך צורך CO2.עם זאת, ההשפעה נטו היא קטנה בהשוואה לפליטות ישירות, ואת הפחתת תזונה תזונתית ותשתיות הנלוות נזק לכל תועלת פוטנציאלית.

מזג אוויר גופני מפעילות אנושית

אורבניזציה מציגה מנגנונים מזג אוויר פיזיים שאינם קיימים בהגדרות טבעיות. תעבורה כבדה גורמת לתנודות ולרסן מכני של משטחי הכביש, אבני מרפא ומבנים סמוכים.בניה מפציצה, הרס וגידול בדגנים מייצרים גלי הלם ששברו סלע וקרנות סמוכים.

מזג האוויר החריף גם מגביר את התחזיות בערים. חימום מהיר וקירור של חומרים - כגון בטון תחת אור שמש ישיר ואחריו גשם קר - יוצר מתח תרמי שמוביל לסדקים ולנפיחות. חזור על מחזורי רטובים וייבוש באדמה עירונית ואבנים בנייה לנהוג מלח, שבו מתמוסס מלחים להתגשם ולהרחיב, לפרק חומרים מפוסלים לעתים קרובות יותר מאשר לטמפרטורה קיצונית, מאשר תהליכים סלעיים אלה.

אפקטים משולבים על נופים ותשתיות

הממשק בין שחיקה מואצת לבין שיפור מזג האוויר מחדש נופים עירוניים ופריפריה-בדרבן בדרכים שמאיימות על תשתיות, להפחית את הפרודוקטיביות הקרקעית, ואת שירותי המערכת האקולוגית של הפחתת הקרקע.

שינויים בטופוגרפיה מקומית

שחיקה מהירה בזרמים עירוניים תעלות, הורדת גובהי מיטה ותחת עריכת בנקים.במשך עשרות שנים, רשתות ניקוז שלמות יכולות להיות עמוקות יותר ויותר רחבות יותר, שינוי טופוגרפיה מקומית באזורים הרריים, ריצה בלתי מבוקרת עלולה לגרום להתרחשויות מבזבזות המונים כגון מפולות אדמה וזרימי פסולת.אורבניזציה על מדרונות תלולים ללא ניקוזים נאותה ולשמור מבנים מחמירים את הסיכונים האלה.

מצד שני, פיזור חומר שנמחק – המזוהם לעתים קרובות עם אבקות עירוניות – יכול לבנות באזורים נמוכים, להעלות את רמות הקרקע ול לקבור אופקים טבעיים.

השפעות על Soil Fertility

Erosion מסיר את שכבת הפסגות הפוריות הנתמכת בצמיחה של הצמח.קרקעות עירוניות הן לעתים קרובות תערובת של תת-קרקעיות שנחפרות, פסולת בנייה, ומלאי מיובאים, עם חומר אורגני נמוך ותוכן תזונתי גרוע. Accelerated Chemical Weathering בשל גשם חומצי ו- CO2 עוד יותר leaches סידן, מגנזיום, אשלגן, יצירת חוסר איזון תזונתי.

אדמה מרודנת כזו דורשת ניהול אינטנסיבי של פארקים, גנים וחקלאות עירונית.ללא תיקונים קבועים של קומפוסט, דשן, וגירסת, צמחייה נותרה מסובכת ופגיעה במגפים.זה מגביר את עלויות התחזוקה ומפחית את הערך האקולוגי של חללים ירוקים.

נזק לבנייה ולכבישים

מזג אוויר כימי מואצת מגשם חומצי וזיהום עירוני פוגע בטון, מרגמה, אבן ואלמנטים מתכת של מבנים. Limestone וחזיתות שיש לפתח משטחים מבוישים, וחיזוק פלדה מתרוקנים כאשר לחות חומצית חודרת לסדקים.העלות המצטברת של תיקון של נזקי חומצה-החיקת בערים גדולות רץ לתוך מיליארדי דולרים מדי שנה.

שחיקה מוגברת פוגעת במכשולים הגשר, במאגרי כביש ובקרנות בנייה. Scour סביב piers גשר במהלך אירועי שיטפונות יכול לחשוף או להחליש מבני תמיכה.כבישים סללו על אדמה לא יציבה עשויים לפצח ולעמוד לצד כרוב חומר סערות. תשתית מי סופה עצמה כפופה ללבוש מזרימת זרע גבוהה, צמצום החיים שלה.

משקעים ב- Water Bodies

סימנט עירוני - עשיר עם חומרים מזינים, מתכות כבדות, ומזהמים אורגניים - זרמי כניסה, אגמים ומימי חוף.הההה זו מפחיתה את יכולת האחסון של המאגר, משבשת ניווט, ומחילה נמלים. דחרח להסיר משקעים מצטברים מטילים נטלים כבדים על רשויות עירוניות.

משקעים מופרזים במערכת אקולוגית מימית דגים יונקים, מפחיתים את זמינות האור של צמחים מעוותים, ומשנים מבנה בית גידול benthic. Phosphorus המצורף חלקיקים של סימנט מאיץ את ההסתה, המוביל מזיק אלגל פורחים ואזורי מת hypoxic. ובכך יוצר משוב: Runerodes, משקעים מספק ערך אקולוגי, ומפחית מים.

אסטרטגיות מייגציה

התייחסות לשחיקה ומזג אוויר במסגרות עירוניות דורשות גישות משולבות ורב תחומיות המשלבות הנדסה, שיקום אקולוגי וצעדי מדיניות. להלן הן אסטרטגיות מפתח אשר הוכיחו יעילות או להראות הבטחה.

תשתיות ירוקות ומשטחים עצומים

יישום אלמנטים תשתית ירוקה - כגון גינות גשם, ביושולים, גגות ירוקים, וריצוף שניתן להעלותם - מסייע לשחזר תהליכים הידרולוגיים טבעיים על ידי קידום חדירה וצמצום נפחי ההמראה.

סלולים ניתנים לפשרות שנעשו מ ⁇ בטון, בין-מסלול סלסולרים, או מחזקים את החצץ מאפשרים למים גשם להתמקם לתוך הקרקע ולא לרוץ משטחים לא-מעוררים. גישה זו יכולה להפחית משמעותית את נפח המים של הסערה ואת התחבורה הסדית באזורים עירוניים.

ניהול ושיקום

שמירה על צמחייה קיימת ונטיעת מינים מקומיים שורשים עמוקים מעומקים אדמה ומפחיתה את שחיקת פני השטח. תוכניות יער עירוניות שמגבירות כיסוי Canopy עץ גם מקטין את אפקט האי החום העירוני, תוך ייבוש באופן עקיף את שיעורי מזג האוויר הכימיים.

שיקום של מציצים קרועים לאורך זרמים ורטבים משרת פונקציות מרובות: מלכודות של שומן, שיפור איכות בית הגידול, וממים מבול מבול מבול מבולים.אזורים אלה פועלים כמסננים טבעיים, יירוט של משקעים-לאדן לפני שהוא מגיע לגופי מים.

בקרת האירוסין במהלך הבנייה

אכיפת סחף ותקנות בקרה של סימנט במהלך הבנייה היא חיונית.השיטות ניהוליות הטובות ביותר כוללות התקנת גדרות סילט, מלכודות של שפלמנט ושמיכות בקרה של שחיקה, כמו גם תזמון הקרקע כדי למזער את משך הקרקע החשוף.

הגדלת אזורים מופרעים במהירות עם גידולי כיסוי זמניים או קבועים מפחיתה את אובדן המשקעים.בנוסף, הגבלת תנועה כבדה של מכונות והגנה על מניות העליון של הקרקע מסייע לשמור על יכולת חדירה ואת מבנה הקרקע.

שיפור זיהום ושיפור איכות האוויר

צמצום פליטות של דו תחמוצת sulfur, תחמוצת חנקן, פחמן דו חמצני באמצעות מקורות אנרגיה נקיים, תקני פליטה לרכב, ותקנות תעשייתיות מסייעות להפחית גשם חומצי וריכוזי CO2 עירוניים.שיפור איכות האוויר לא רק לטובת בריאות האדם, אלא גם מאט את מזג האוויר הכימי של חומרי בניין עירוניים ו substrates טבעיים.

עיצוב תשתיות ותחזוקה

תכנון תשתיות מים לסערה כדי להתפזר אנרגיה בנקודות פריקה מונעים מתפתל מקומי ושחיקה.שילוב של התוויות סלע, אגן עדיין, או פיזור אנרגיה יכול להפחית את הנזק במורד הזרם.

בדיקה ותחזוקה סדירה של כבישים, גשרים, ושמירה על קירות מסייעים לזהות סימנים מוקדמים של שחיקה או נזק מזג אוויר, המאפשר תיקונים בזמן.שימוש בחומרי בנייה עמידים על מזג האוויר וציפוי מגן מרחיב את תוחלת החיים של מבנים עירוניים.

מודעות ציבורית ואינטגרציה מדיניות

חינוך קהילות על ההשפעות של שחיקה ומזג אוויר מעודד ניהול של חללים ירוקים ואימוץ של שיטות לצמצום החיסוניות. ממשלות מקומיות יכולות לשלב שיקולים של שחיקה ומזג אוויר לתוך תכנון עירוני, ייעוד, ואישורי פיתוח למזער את ההידרדרות הסביבתית.

שילוב של אמצעי הסתגלות אקלים המצפים לתגברות על התגברות על התגברות הסערות ושינויים בטמפרטורות הוא חיוני לחוסנות ארוכת טווח של נופים עירוניים ותשתיות.

מסקנה

אורבניזציה משנה עמוק את דפוסי השחיקה המקומיים ואת מזג האוויר באמצעות היפוי מוגבר, הפרעת אדמה, אובדן צמחייה, השפעות איים חום וזיהום.שינויים אלה יש השלכות נרחבות על יציבות הנוף, בריאות הקרקע, איכות המים, ותשתיות. בעוד כמה אפקטים הם בלתי נמנעים, מייגציה פעילה ואסטרטגיות ניהול משולב יכול להפחית באופן משמעותי את הנזק הסביבתי.

פיתוח עירוני עתידי חייב לאזן את הצמיחה עם רגישות אקולוגית על ידי אימוץ תשתיות ירוקות, אכיפת בקרות שחיקה, צמצום פליטות וטיפוח עיצוב גמיש.