Kentselleşme, modern dünyayı şekillendiren en dönüştürücü güçlerden biridir. şehirler genişliyor ve tahrip ediyor, temel olarak doğal ortamı değiştiriyorlar, farklı yerel hava paternleri ve mikrolimleri yaratıyorlar, kırsal alanlardan farklı olarak işaretleniyorlar, çevresel yöneticiler ve politika yapıcılar, daha dayanıklı ısı kaynaklarını ve üç boyutlu binaların geometrisini değiştiriyorlar.

Kentselleşme ve yerel iklim arasındaki ilişki karmaşık, çok-scalar ve genellikle şehirsel hava ve mikrolimlerin nasıl değiştiğinin kapsamlı, kanıt temelli bir incelemesi, iklimolojiden araştırma, coğrafyadan ve kentsel tasarımdan örneklerle ilgili olarak.Sonunda, okuyucular oyundaki fiziksel mekanizmaların açık bir şekilde anlaşılmasına sahip olacaklar.Bu makale, şehir sakinleri ve mikro-dünya etkilerini nasıl değiştirebilirler.

Kentsel Heat Island Etkisi: Şehirler Nasıl Isınıyor

Kentselleşmenin en yaygın tanınan iklim sonucu kentsel ısı adası etkisidir - şehirlerin kırsal çevrelerinden daha sıcak olduğu gözlem.Bu sıcaklık farkı geceleri en belirgindir, kırsal alanlardan hızla ısıtılırken, kentsel yapılar günde yavaş yavaş yavaş ısıyı serbest bırakır.

Kentsel Heat Adasının Sebepleri

UHI etkisine bağlı çeşitli faktörler. İlk olarak, beton, asfalt, tuğla ve çatı kaplama parçaları gibi malzemeler, yüksek termal kütle ve düşük albedo (reflektiflik) gün boyunca gelen güneş radyasyonunun büyük bir kısmını absorbe ederler ve bunun yerine, güneş ışığından uzun bir ısıyı yeniden oluştururlar.

İkincisi, kentsel kanyonun üç boyutlu geometrisi – binalar arasındaki boşluk – ısı absorpsiyon için yüzey alanı ve “sky view faktörü” azaltmaktadır. Bu tuzaklar ısının atmosfere kaybolup yavaşlar. Üçüncü, antropojenik ısı kaynakları - araç motorları, klima egzoz, endüstriyel süreçler, ve ısıtma sistemleri gibi - kentsel çevreye doğrudan ısıyı azaltır. Dördüncü olarak, bitki örtüsünün azaltılması, bitki örtüsünün azaltılması ve ısının azaltılması.

UHI'nın büyüklüğü şehir büyüklüğü, yoğunluk, bina yüksekliği, malzemeler ve hatta yıllık süre ile değişebilir. Örneğin, arid bölgelerindeki şehirler daha küçük gün zaman UHI etkilerini zaten yüksek arka plan sıcaklıkları nedeniyle gösterebilir, ancak daha güçlü gece UHI'yı deneyimleyebilirler.

Elevated Urban Sıcaklıklarının Sonuçları

Şehirlerdeki yüksek sıcaklıklar doğrudan ve dolaylı sonuçlar elde ediyor. Örneğin, Phoenix'deki bir çalışma, özellikle de yaşlı ve klimasız insanlar arasında ısı seviyesi ve ısı stresinin oluşması gibi daha yüksek sıcaklıklar da işgücü verimliliğini azaltır ve enerji şebekelerini soğutma talebi olarak azaltır. Örneğin, Phoenix'de bir çalışma, UHI etkisi konut soğutma maliyetlerini yılda 10-15 oranında artırdığını buldu.

Kentsel ısınma aynı zamanda büyüyen mevsimleri değiştirebilir ve şehir ekosistemlerinde devam eden bitkilerin ve hayvanların filolojisini etkileyebilir. Örneğin, varışları, şimdi daha önce kentsel alanlarda meydana gelen sıcaklık cueslerine dayanarak, gıda kullanılabilirliği ile yanlış uyum sağlar.

Rüzgar Desenleri ve Hava Akışı Değişiklikleri

Kentselleştirme rüzgar ortamını dramatik bir şekilde değiştirir. Uzun binalar, sokak kanyonları ve çeşitli bina yükseklikleri hız, yön ve hava akışının çalkanması için karmaşık bir kentsel kabalık yaratır.Bu değişiklikler ya da konfor, kirletici dağıtım ve bina havalandırma tasarımı için kritiktir.

Street Kanyonları ve Kanaling

Rüzgar benzer yükseklik binalarının bir sırasını karşılaştığında, çatıdaki eğim boyunca kanallanmış olabilir, zemin seviyesinin nispeten sakinleştirilmesine yol açabilir.Bu, rüzgarın ya da zeminin yakınında ısındığı derin kanyonlarda.

Uzun izole binalar, temellerinde yükselen vortikleri yaratabilir - Chicago veya New York gibi rüzgarlı şehirlerdeki yayaları iyi tanıyor.

Kentsel Havalandırma Üzerine Etkisi

İyi kentsel havalandırma, hava kirleticilerini azaltmak ve ısı ve nem inşa etmek için gereklidir. şehirler yoğun, üniforma bina formları, hava kalitesi acıları ve ısı adayı güçlendirmek için kötü bir şekilde kullanılır. Kentsel planlayıcılar giderek daha fazla rüzgar-rose analiz ve hesaplamalı akışkan dinamikleri (CFD) doğal hava koridorlarını korumak için modellemek için, sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sokaklar ve açık alanları entegre etmek için yollar tarafından.

Nem'ye ve Precipitation Desenlerine Alternatifler

Kentselleşme sadece sıcaklık ve rüzgarı etkilemez - aynı zamanda yerel su döngüsüni değiştirir. Permeable toprakların, drenaj sistemlerinin tanıtılması ile birlikte, filtreleme ve buharlaştırmanın etkilerini azaltır.

Nem: Drier veya More Humid?

Birçok şehirde, bitki örtüsü eksikliği ve açık su, su buharı, su emisyonları ve havadaki su buharı gibi daha yüksek olmaya neden olabilir.

Precipitation'teki değişiklikler

Kentsel iklimolojideki en tartışmalı konulardan biri, şehirlerin yerel yağışı artırıp azaltıp azaltıp azaltıp azaltıp azaltıp azaltıp azaltıp azaltılabileceğini gösteriyor.

  • [FONT:0) Increased convection: UHI, bulut formasyonunu ve fırtına gelişimini teşvik eden sıcak bir hava balonu yaratır.
  • [FONT:0)Enhanced aerosoller: [Dönetici: [Dönetici: 1) Kentsel kirliliği bol miktarda bulut kondensasyon nüklemi sağlar (CCN), bu da küçük damlacıkların sayısını artırabilir ve yağmur üretimi süreçlerini artırabilir.
  • [FONT:0]Roughness-indüklenen yakınlık: Binalar, yakınlaşma ve yükselmeye yönelik havayı sürükler ve daha da teşvik eder.

St. Louis'deki Huff ve ChangDoğal tarafından yapılan klasik çalışma, yaz yağmurunun şehrin% 10–30'u düşürdü.Daha yeni uydu ve radar çalışmaları bu modeli desteklemeye devam ediyor. Ancak, etki evrensel değil - bazı şehirler, özellikle kıyı bölgelerinde, önemli bir yağış artışı göstermiyor.

Şehir içinde Mikroclimate Variations

Geniş sıcaklık ve nem eğilimlerinin ötesinde, kentselleşme, parkların, su vücutlarının veya endüstriyel bölgelerin varlığından dramatik bir şekilde değişebilir.Bu mikroklimler toprak kapağındaki farklardan doğar, bina yoğunluğu, yönelim ve endüstriyel alanların varlığından kaynaklanır.

Cool Islands: Urban Parks ve Green Spaces

Parklar, bahçeler ve ağaç-düze sokaklar, ısı ve daha düşük hava sıcaklıklarını emen “park serin adalar” (PCI), yeşil alanın sıcaklığının 1-5C daha düşük olduğunu tespit eder.

Örneğin, New York'un Central Park, yaz öğleden sonraları boyunca çevresindeki orta kasaba ve üst doğu mahallelerinden 3 °C'ye kadar serin olabilir.Bu, sanitasyonun kritik rolünü vurgulamaktadır.

Su Bodies ve Onların Etkileri

Göller, nehirler, kanallar ve çeşmeler de yerel iklimler ile orta derecede orta derecede orta derecede orta derecede ısı kapasitesi vardır, bu yüzden hava dolaşımı sınırlıysa yaz aylarında rahatsızlık verebilir.

Kentsel Endüstri Bölgesi

Endüstriyel bölgeler - büyük düz çatılar, atık ısısı ve minimum bitki örtüsü ile - genellikle bir şehrin en sıcak kısımları. Tersine, düşük seviyeli konut alanları önemli ağaç kapağı ile önemli ölçüde daha serin olabilir.Bu yama çalışması, bireysel mahallelerin farklı iklim koşullarına sahip olabileceği anlamına gelir, enerji talebinin her şeyi vektör kaynaklı hastalıkların yayılmasına etkiler.

Urban Canyons ve Shadow Desenler

Bir sokaktaki mikroklimate, her iki tarafta da güneş ışığı altında kalır ve gölgeli bir taraf da Güneşli binalardan birkaç derece daha serin kalabilir.Bu varyasyon ya da konfor etkiler, hem de şehir tasarımı aracılığıyla daha keyifli bir halk alanları oluşturmak için kullanılabilir.

Ekolojik ve İnsan Şehir Mikroklimlerinin Eşitliği

Değişen hava modelleri ve mikrolimler kentselleşme tarafından ortaya çıkan mikrolimler insan sağlığı, enerji kullanımı, kentsel ekoloji ve altyapı için çok fazla etkiye sahiptir.

Sağlık ve Well-saygı

Heatwaves dünyanın birçok yerinde en ölümcül doğal tehlikedir ve UHI özellikle de 2003 Avrupa ısı dalgası sırasında, örneğin, şehirler aşırı ölüm oranları 2-3 kat daha yüksek bir gece sıcaklıklarına maruz kalmaktadırlar - vücut normalde gün ısısından kurtarılırsa - özellikle de tehlikeli.

Tersine, iyi tasarlanmış kentsel mikrolimler -özellikle de bol gölge ve bitki örtüsü olanlar - dışsal fiziksel aktiviteyi azaltıp teşvik eder. Bu faydalı mikrolimlerin dağılımı genellikle daha düşük gelirli mahalleler ile daha düşük yeşil alana sahip ve böylece daha yüksek ısı maruz kalma ile eşitsizdir.

Enerji Talepleri

Her şehir ısıtma derecesi, yaz aylarında yaklaşık% 5-10 oranında klima talep artırır. Bu bir geri bildirim döngüsü yaratır: hava durumuörler hava kirliliğini çevreye düşürüyor ve hava kirliliğini artırmak için hava kirliliğini azaltabiliyorlar. Şehirler bu etkiyi bina yalıtımunu geliştirerek azaltabiliyor, reflektif “soğuk çatıları” kullanarak ve fırtına su kullanımını teşvik ediyor.

Kentsel Tarım ve Biyoçeşitlilik

Sıcak şehir mikroklimleri, bitkiler için büyüyen sezon uzatabilir, aksi takdirde marjinal olacağının bölgelerde tarıma olanak sağlar. Bununla birlikte, aynı sıcaklık bazı bitkileri stres edebilir ve zararlıları teşvik edebilir. Urban ısısı ayrıca kuş ve böcek türlerinin adapte edilmesi veya değiştirilmesi için de kuvvetlendirir.

Mitigating Adverse Urban Climatic Effects için Stratejiler

Kentsel planlayıcılar ve mimarlar, yerel iklimdeki kentselleşmenin olumsuz yönlerini mücadele etmek için bir strateji geliştirdiler. Bunlar kolektif olarak bilinir:0) “Kurban iklim adaptasyonu” ) ve giderek artan şehir master planlarına ve bina kodlarına dahil edilmiştir.

Yeşil ve Cool Altyapı

Ağaç genişletilmesi, yeşil çatılar inşa etmek ve cebi parkları oluşturmak, UHI. Cool çatılarını azaltmak için en etkili yollardan biridir - yansıtıcı malzemelerle beyaz veya kapılmış - 30°C ve daha düşük çevre hava sıcaklıklarını mahalle ölçeğinde azaltın.

Uygulama su kullanılabilirliğini göz önünde bulundurmalıdır; Koridorlarda yeşil altyapı önemli sulama gerektirir. D-tolerant yerli türler genellikle tercih edilir.

Urban Geometry and configure Corridors

Planlama düzenlemeleri, rüzgar akışını koruyan bina setleri, yüksek varyasyonları ve sokak yönlendirmelerini gerektirebilir. Stuttgart ve Tokyo gibi bazı şehirler, “önderim koridorları” olarak adlandırılan, kentsel temelin nüfuz edilmesine izin vermek için gelişmiştir. CFD simülasyonlar şimdi inşaattan önce önerilen gelişmelerin rüzgar etkilerini test etmek için kullanılıyor.

Permeable Surfaces and Water Retention

Pasif ve betonu permeable kaldırımlarla yeniden yükleme, yağmur suyunun sızmasına ve tahliye edilmesine, su riskini artırmasına ve su riskini azaltmasına olanak sağlar. Rain bahçeleri, bioswales ve kentsel ıslak alanlar da benzer işlevleri sağlarken, aynı zamanda su kalitesini arttırır ve habitat sağlar.

Heat Uyarı Sistemleri ve İklim-Responsive Design

Birçok şehir şimdi, tehlikeli koşullarda uyarı veren ısı-sağlık erken uyarı sistemleri işletiyor. Simultane olarak, bina tasarımı doğal havalandırma, gölgeleme cihazları ve termal kütle gibi pasif soğutma özelliklerini içerecek şekilde gelişmektedir. Bu önlemler enerji yoğun hava koşullarına bağlıdır.

[FONT:0] Birleşmiş Milletler Çevre Programı[[Dönetici:0] Medellín'in yeşil koridorları projesi ve Viyana'nın iklim-resilient kentsel planlama gibi, başarılı bir şekilde uygulanan şehirlerin çalışmalarını sunar.

Sonuç: İklim-Sensif Kentselleşme için Imperative

Kentselleşme, özellikle gelişmekte olan bölgelerde hızlanmaya devam edecektir. Yerel hava paternlerinin ve mikrolimlerin değiştirilmesi kaçınılmaz bir yan etki değildir - kentsel ısı adasının fiziksel prensiplerini anlayarak, rüzgar modifikasyonunu ve bisiklet ne kadarını anlamayın, planlayıcıların küresel iklim değişikliğine karşı daha enerji verimli ve dayanıklı bir şekilde yaratılabilmesi.

Kanıtlar açıktır: Yeşil altyapı, yansıtıcı malzemeler ve düşünülmüş şehir geometrisi, her parkın iklim maliyetlerini önemli ölçüde azaltabilir ve her serin çatının bu çözümleri ölçekle uygulama konusunda, özellikle de sınırlı kaynaklarla hızla büyüyen şehirlere öncelik vermeli. Politika yapıcılar, iklime duyarlı bir kentsel tasarımı sürdürülebilir kalkınmanın temel bir bileşeni olarak öncelik vermeli, her ağacın ve her serin çatının her ağacın her ağacın iklime ve daha makul bir kentsel ortama doğru doğru daha anlamlı bir adım olduğunu kabul etmelidir.

[FONT:0)Not:[Dönetici: 0 3) Bu makale, hakemli araştırma ve en iyi uygulamaları dikkate alarak kapsamlı bir genel bakış sunar. Daha fazla okuma için, IPCC'ye şehir iklimi, EPA'nın Heat Island Azımı Programı ve Dünya Meteorolojik Organizasyonu'nun kentsel iklime ilişkin yönergelerine danışın.