Hvorfor er det så varmt om natten i nogle byer?

I løbet af natten, det er varmere i byen end i nærliggende forstæder eller på landet. Men hvor meget varmere er forskelligt mellem byerne. Forskere fra MSE2 (CNRS / MIT) internationale fælles forskningslaboratorium og Center Interdisciplinaire des Nanosciences de Marseille (CNRS / Aix-Marseille University) 1 har vist, at den afgørende faktor er, hvordan byer er opbygget:mere organiserede byer, som mange i Nordamerika med lige og vinkelrette gader, fange mere varme. Omvendt byer, der er mindre organiserede, ligesom dem, der blev grundlagt for længe siden, kaste let varme. Holdets resultater, udgivet i Fysisk gennemgangsbreve (9. marts kl. 2018), foreslå nye retninger at udforske for optimal byplanlægning og energistyring.

Byvarmeøer (UHI'er) skabes, når lufttemperaturen stiger højere i byer end i de omkringliggende forstæder og landdistrikter. I USA, dette fænomen påvirker 80% af bybefolkningen. I befolkede områder, UHI'er kan føre til større energiforbrug (til strøm til aircondition, for eksempel), mere luftforurening, en lavere livskvalitet, og dårligere helbred. Nogle byer har anvendt strategier for at begrænse UHI'er - herunder tilføjelse af flere grønne områder - men den miljømæssige og økonomiske indvirkning af varmeøer, i national eller endog regional skala er stadig knap blevet kvantificeret.

Forskerne i denne undersøgelse overvejede store faktorer, der styrer temperaturstigninger, såsom bygningsmassenes termiske masse og i hvilket omfang, om natten, de udstråler varme absorberet i løbet af dagen. For at gøre det, de kiggede på temperaturer registreret i byer og landdistrikter over flere år samt på data om opbygning af fodaftryk, kombineret med en varmestrålingsmodel. For de 50 byer, de studerede-blandt dem, New York, Chicago, og Boston - denne metode gjorde det muligt at demonstrere, at virkningerne af natlige UHI'er varierer alt efter bygeometri. Bygninger kan mere eller mindre let udveksle varme afhængigt af deres rumlige organisationsniveau. Forskergruppen målte sidstnævnte med fysikapplikationer, der reducerer den komplekse geografi af bybyggeri til en enklere, statistisk bestemt repræsentation ved hjælp af bygningsklynger. De demonstrerede, at et højt byniveau - som karakteriseret ved de fleste nordamerikanske byer - resulterer i mere udtalte UHI -effekter og større varmebestandighed. Det modsatte er tilfældet for flere "uorganiserede" byer.

I lande med varmt eller tempereret klima, UHI -effekten fører til betydeligt højere energiregninger. I kolde klimaer, på den anden side, det kan potentielt bidrage til at reducere energibehovet. Befolkningsvækstestimater kan bruges til at identificere lande, der har størst fordel af UHI -effekten. Denne viden kan hjælpe politikere med at optimere energiforbruget i bygningen og derved lette kulstofemissionerne i byen, regional, og endda statsligt niveau.