Rajoja Maan Tiede

Johdanto

Yksi keskeisistä tavoitteista monet tutkimukset urban heat islands (UHI) liittyy perustamisesta niiden intensiteetti määräytyy yötä tai, jos on riittävän suuri määrä havaintoja, niiden maksimi-intensiteetti ja keskimääräinen intensiteetti voi myös olla varmistettu., Riippumatta menetelmistä, onko se viittaa (1) erot välillä kaksi kiinteää seurantaryhmät, yksi kaupunkien ja toinen reuna tai ei-kaupunkien, (2) mobile kaupunkien linjalta tai (3) remote sensing, lopulta se on kysymys joka tarjoaa arvo lämpö erot vastakkain pisteitä tai sektorit, yksi kaupunkien ja toinen, joka voisi olla kutsutaan ei-kaupunkien. Näin ollen, intensiteetti UHI on nähnyt lämpötila-ero ilmaistaan tietyllä aika välillä kuumin sektorin kaupungin ja haja-asutusalueiden tilaa ympäröivän tämän., Intensiteetti lämpöä saari on yksinkertaisin ja määrällinen indikaattori terminen muutos kaupungin perimä, kun alueella, jossa se sijaitsee, ja sen suhteellinen lämpeneminen suhteessa ympäröivän maaseudun yöaikaan (Kim ja Grosvenor, 2002; Memon et al., 2009).

Taustatiedot

Kuitenkin, käsite UHI, vaatii määritelmä, joka perustaa vertailuja joukossa kaupungeissa ja tekee tarkkoja arviointeja suuruuden tämän ilmiön tietyn kaupungin eri päivinä., Ensimmäinen perusaskel on kahden pisteen valinta, toinen urbaani ja toinen ei-kaupunkilainen. Kaupunkipisteeseen nähden epävarmuutta on yleensä vähemmän, sillä se sijoittuu keskimäärin kaupungin kuumimpaan osaan, yleensä keskustaan. Ilman tilapäishavaintojakin monissa kaupungeissa on melko helppo määrittää yöllä kuumin alue. Jos näin ei olisi, pilottimittauskampanja voisi vahvistaa kuumimman kohdan., Se on pidettävä mielessä, että kuumin osa kaupunkia ei ole aina sama, kuten voidaan nähdä kaukovalvonnalla Santiago de Chile (Sarricolea ja Martin-Vide, 2014), vaikka tässä asiakirjassa ei viitata näiden kaupunkien ja haja-asutusalueiden pistettä. Jälkimmäinen on valittava huolella. Ihannetapauksessa, ei-kaupunkien vaiheessa pitäisi olla lähellä kaupunkia, mutta maaseudulla, tai, vielä parempi, luonnon kasvillisuus kansi., Adjektiivi ”maaseudun” on perinteisesti liittynyt sijainti non-kaupunkien tai vertailukohta ja siten, UHI-intensiteetti on yleisesti määritelty lämpötilan ero kaupunkien ja maaseudun paikoissa (tai-alueet), Δ Tu−r = Tu − Tr, missä Δ Tu−r on UHI-intensiteetti, Tu on kaupunkien lämpötilan ja Tr maaseudun lämpötila., Tietenkin, ei-kaupunkien kohta on sijoitettava ulkopuolella rakennettu kaupunkitila tai mikä tahansa pinta, joka on ollut muutettu asfaltti, sementti, jne…, jotta antropogeeninen lämmön vähäisenä sen energia tasapainoa, järkevä ja latentti lämpö olla mahdollisimman samankaltaisia kuin luonnon kansi, ja säteilyn tasapaino esittää albedos ja emissiivisyys kertoimia, jotka ovat myös samanlaisia kuin luonnollinen ympäristö., Kuitenkin, kaupungin rajojen ovat usein epätarkkoja, koska urban continuum joskus ei ole selkeitä rajoja, esittelee siirtyminen kohti tyypillisesti maaseudun maankäytön. Useimmat kaupungit eivät rajaudu maaseutualueelle, vaan pikemminkin lähialueille, rururbaniin jne…, joihin kaupunki vaikuttaa jossain määrin. Jopa tiukkaa tutkimuksia käyttää hieman epämääräisiä ilmaisuja, kuten ”läheisen maaseudun alueella” non-urban kohta tai alalle (Van Hove ym., 2011)., Löytää ei-kaupunkien kohta meillä olisi tietyissä tapauksissa, on katettava sellainen etäisyys, että olisimme anna ilmasto-domain, tai tiettyä sää tyyppi tällä määritellään hetkellä, eri kaupunki ei ole tutkittu. Vertaamalla niiden lämpötilat, erot ei vain seurausta kaupunkien vaikutus, mutta myös erilaiset ilmasto tai sää. Monet tutkimukset ovat epäonnistuneet valitse sopiva ei-kaupunkien point, valitsemalla käytettävissä observatorio kaupungin ulkopuolella, vaikka tämä ei tarjota ihanteelliset olosuhteet., Lisäksi, paljon vaivaa on sijoitettu kaavoitus maankäyttö ympäröiviin kaupunkeihin jotta ne tietyin ilmasto-ja ilmatieteen opiskella ja perustaa UHI-intensiteetit. Todellakin, jotkut kaupunkien ilmastotieteilijät ovat ehdottaneet yksityiskohtaiset luokitukset tilaa ja kaupunkien ja maaseudun maisemia, erityisesti niiden siirtyminen alueilla. Tässä mielessä, voimme mainita työn Oke (2006), joka ehdottaa, seitsemän Kaupunkien Ilmasto-Alueilla (UCZ), N°1, voimakkaasti kehittyneet kaupunkien alueita, joilla omakotitalo lähellä sijaitsevat kerrostalot verhous, esim.,, keskustan tornit, esittää yli 90% rakennettu (läpäisemätön) pinta, jotta°7, hajallaan puoli-maaseudun kehittämisen taloa luonnon-tai maatalousalueella, esim maatilat, kartanot, alle 10% Rakennettu pinta. Tätä luokittelua käytetään esimerkiksi vertailemaan tarkasti 19 hollantilaisen kaupungin (Van Hove et al., 2011). Myös muut kirjoittajat olettavat, että maaseutu-eli referenssipisteellä on oltava alle 10 prosenttia rakennetusta pinnasta (Wing-Yee, 2010). Kaukokartoituksen avulla kaupunkimainen maapeite selittää monien eurooppalaisten kaupunkien (Zhou et al.,, 2013). Stewart ja Oke (2009) laajensi UCZ luokittelu osaksi kattavampi järjestelmä nimeltään Paikalliset Ilmasto-Alueilla (LCZ). Se yrittää luokitella maisema ”maailmankaikkeus” osaksi 19 LCZ kuuluvat neljä maisema-sarja (kaupunki -, maatalous -, luonnon -, ja sekoitetaan) mukaan pinta kansi, pinta, rakenne, ja kulttuuri-toimintaa. Tätä menettelyä ovat käyttäneet esimerkiksi Siu ja Hart (2013) Hongkongiin. Tässä mielessä, jos Hong Kong on erittäin havainnollinen ongelmien valitessaan pistettä, erityisesti maaseudun tai haja-asutusalueiden, yksi., Nämä kirjoittajat päättelevät, että aiemmissa tutkimuksissa käytetyt maaseutuasemat eivät ole edustavia, joten aiemmin Hongkongille laskettuja UHI-intensiteettejä on saatettu aliarvioida.

lisäksi kaupungin leeward-puolella on vaikutusta, joka tiettynä hetkenä riippuu lähinnä tuulen suunnasta. Jos määritettynä yönä muu kuin taajama-piste joutuu tämän vaikutuksen kohteeksi, tämän pisteen ja kaupungin keskustan välinen ero vaimenee., Siksi, riippuen tuulen suunnasta, kaupunkien vaikutusvaltaa suojanpuoleinen puolella kaupunkia voi tai ei voi vaikuttaa ei-kaupunkien kohta.

Yksinkertaistaa Lowry”s lisäaine järjestelmä (Lowry, 1977), lämpötila mitattuna kaupunkien kohta on funktio ilmasto alueella se sijaitsee, plus vaikutus paikalliset maantieteelliset tekijät ja kaupungistuminen, ottaa huomioon, että lämpötila ei-kaupunkien näkökulmasta alueellisten ilmasto-itse, ja vaikutus paikallinen maantieteelliset tekijät., Jos paikalliset maantieteelliset tekijät ovat molemmissa kohdissa samanlaisia, molempien lämpötilojen välinen ero ilmaisee kaupungin vaikutuksen, mikä on tavoitteemme. Jos haluamme antaa oikea ja vertailukelpoinen arvo UHI intensiteetti, se on erittäin tärkeää valita ei-kaupunkien pisteen korkeus ja etäisyys merestä, tai olemassa olevia elimiä, vettä, verrattavissa kaupunkien kohta. Nämä kaksi maantieteellistä tekijää, korkeus ja etäisyys merestä, ovat ratkaisevia, kun taas toiset, kuten leveysaste, eivät aiheuta merkittäviä eroja näiden kahden pisteen välillä., Jos ei-urbaani piste sijaitsee esimerkiksi taajamaa korkeammalla, sen keskilämpötila on tuntuvasti alhaisempi tai toisinaan korkeampi, jos terminen inversio tapahtuu. Kaupunkivaikutus naamioituisi joka tapauksessa lämpötilaeron laskemiseen. On siis tarpeen luoda marginaali korkeus erot kaupunkien ja haja-asutusalueiden pistettä, jotta voidaan harkita, että niiden lämpötila erot paljastavat vain kaupunkien vaikutus. Jos vertikaalisen lämpötilan keskimääräinen gradientti otetaan huomioon (0,65°C/100 m), 30,8 m aiheuttaa vaihtelun 0.,2°C, joka on tarkkuusjärjestyksessä monien lämpötilamittausten. Näin ollen, pääsääntöisesti, korkeudessa ei-kaupunkien kohta pitäisi poiketa urban yksi enemmän kuin ± noin 30 m. Erittäin hyvin dokumentoitu väitöskirjaansa, jonka Siu (2011) pistettä lopuksi valittu esittää korkeusero 27 metriä. Jos Barcelona, korkeus-ero pisteiden sijaan on noin 20 m (Moreno-Garcia, 1994)., Iltaisin intensiivistä maanpinnan lämpö-inversio, hyvin usein liittyy synoptiset tilanteissa (anticyclonic), joka aiheuttaa voimakkaita lämpöä saaret, 30 m on korkeusvyöhykkeen kontrasti, joka voi aiheuttaa huomattavia lämpötilaeroja, useita astetta. Näissä tapauksissa, ei-kaupunkien kohta sijaitsee alempi (korkeampi) korkeus olisi yliarvioida (aliarvioida) kaupunkien vaikutus. Nämä yötä, korkeuden erot vain 10 m merkitsisi ei-urban bias laskettuja intensiteettejä heat island., Lyhyesti, korkeuden ero kaupunkien ja haja-asutusalueiden pistettä pitäisi koskaan ylittää 30 m, ja, jos mahdollista, olisi oltava alle 10 m. Siinä tapauksessa, että jälkimmäinen kriteeri ei ole mahdollista, intensiteetti lämpöä saarella perustettu yötä voimakas lämpö inversio on tehtävä korjaus. Tämä on myös silloin, jos se oli mahdotonta löytää ei-kaupunkien kohta, jossa korkeusero 30 m tai vähemmän suhteessa kaupunkien kohta (esimerkiksi kaupunki, täysin miehittää pohjaan kiinni-valley).,

Se on hyvin tunnettu tosiasia, että vesistöjen säädellä lämpötilaa ja vaimentaa päivittäin ja vuodenaikojen lämpötilan eroja, kuten voidaan nähdä vähäinen päivittäinen ja vuotuinen lämpötila vaihtelee rannikoilla ja saarilla. Tästä syystä, se ei ole suositeltavaa valita ei-kaupunkien kohta enemmän kaukana tai lähellä, rannikko kuin kaupunkien vaiheessa, mutta tämä vaatii vielä keskustelua. Jälleen kerran on tarpeen määritellä suurin mahdollinen arvo tälle etäisyydelle rannikosta., Hyvin harvat tutkimukset ovat käsitelleet tätä kysymystä, joka ei tarjoa yksi tulos, kun otetaan huomioon, että vaikutus etäisyys merestä on erittäin vahva rannikkoalueella ja vähäinen sisävesien ympäristössä kaukana rannikosta tai erottaa sitä reliefejä. Jälkimmäisessä tapauksessa suuressa sisämaan kaupunkialueella, jossa vallitsee mannerilmasto, edes kymmenien kilometrien Etäisyys merestä kaupunkien ja muiden pisteiden välillä ei aiheuta lämpötilaeroja., Päinvastoin, ison järven rannan tai reunan vieressä vesistön vaikutus vähenee nopeasti, kun siitä liikutaan pois. On erittäin todennäköistä, että etäisyys merestä ja lämpötilasta ei ole lineaarinen. Ympäristössä, avoin meri, kuten tasangoilla Valencia (Itä-Espanjassa), keskimääräinen vuotuinen minimi lämpötila pienenee noin 0.16 °C/km etäisyys merestä; tammikuussa tämä vaihtelu on 0.23 °C/km ja heinäkuussa 0.11 °C/km, noin (Ninyerola et al., 2005)., Jos kaupunki on rannikolla, etäisyys merestä kaupunkien ja haja-asutusalueiden pistettä pitäisi olla paljon enemmän kuin yli 800 m (jos mainittu, ja vuotuinen keskimääräinen, kun otetaan huomioon, ettei tiettyjä tietueita, ero 0,2 °C/km tapahtuisi tammikuussa ero etäisyydet 870 m). Kuten voidaan nähdä esimerkiksi tietyn, tekijä ”etäisyys merestä” riippuu aika vuodesta, ja myös leveyttä, koska vaikutus veden ja ilman lämpötilat ja merien virtaukset, joilla on omat lämpö-anomalia.,

Johtopäätökset

yhteenvetona, intensiteetti lämpösaareke on yksinkertaisin ja määrällinen indikaattori terminen muutos kaupungin perimä, kun alueella. Sen vuoksi tärkeimmistä voidaan pitää tässä määritelmässä on, ensimmäinen paikka, että kaksi pistettä (kaupunki-ja maantieajo), joka seuraa järjestelmän Stewart ja Oke (2009), että on, kohta urban-keskus ja toinen on alle 10% lattiapinta-alasta, myös korkeuden ero kaupunkien ja haja-asutusalueiden pistettä pitäisi koskaan ylittää 30 m, ja, jos mahdollista, olisi oltava alle 10 m., Lisäksi taajamien ja muiden kuin taajamien vesistöjen läheisyyden pitäisi olla samanlainen ja ihanteellisesti yli 800 metriä.

eturistiriita Lausunto

kirjoittajat ilmoittavat, että tutkimus on tehty ilman mitään kaupallisia tai taloudellisia suhteita, jotka voitaisiin tulkita mahdollisia eturistiriitoja.

Kiitokset

Institut de l”Aigua (Barcelonan Yliopisto, Espanja), Grup de Climatologia 2014SGR300 (katalonian Hallitus).

---