要了解城市热岛效应,我们首先需要了解一些简单的物理规则。最重要的是,我们应该了解,物体可以吸收并反映光。实际上,对象的颜色取决于它反射的光。例如,绿色物体反射绿灯并吸收所有其他可见的光的颜色。当我们看到一个绿色物体时,我们将其视为绿色,因为它反映了颜色的绿色波长。深色物体是光线的极佳吸收器。实际上,黑色表面几乎吸收了所有光线。另一方面,浅色表面根本不会吸收太多光线 - 而是它们几乎反映了所有光线。
那么,光吸收与热量有什么关系?当物体吸收光线时,它会将光转换为热能,并将其作为热量发出。因此,由于黑色物体吸收了更多的光,因此它们也会发出更多的热量。这就是为什么在炎热的晴天穿黑色衬衫只会使您更热。黑色衬衫会吸收光线并将其发热到皮肤上。另一方面,穿着白色衬衫将有助于反射阳光并保持凉爽。
物体可以反映太阳辐射的速率称为其反照率[来源:Budikova]。反照率的东西越大,它反射辐射越好。传统的沥青具有低反照率,这意味着它反射不良,而是吸收它。
当我们建造和扩展城市时,我们倾向于建立黑暗表面的建筑物,并放下沥青路面。建筑物和人行道吸收了大量的光线和辐射,并将其散发为热量,使城市变暖。由于城市中有一半以上的表面是人造的,因此城市比农村地区升温,那里的结构较少[来源::EPA]。这种吸收是为什么城市和农村地区之间的温度差在日落后几个小时的最高。与农村地区相比,城市在更长的时间内保持更多的热量[来源:EPA]。
但这并不是唯一引起城市热岛效应的东西。科学家认为,植被在通过称为的过程中保持区域凉爽起着很大的作用蒸发冷却。蒸发是当液体变成气体时。植物通过其根部吸入水,并依靠它来生存。但是,在植物完成后,干燥的空气通过将其变成气态吸收水。水汽。空气提供了驱动此过程的热量,因此在此过程中,空气会失去热量并变得凉爽。当我们出汗时,我们会体验到相同类型的东西 - 当空气撞到您出汗的皮肤时,它会吸收水分并冷却周围的空气[来源:Asimakopoulos]。因为建造城市意味着用建筑物代替植被,所以该市失去了植被的蒸发冷却优势。
其他因素也有助于这种效果。例如,在城市地区无处不在的汽车和空调,将能量转换为加热并释放热量。
现在我们知道是什么原因导致了这种现象,让我们学习减少它的步骤。