Um den städtischen Wärmeinseleffekt zu verstehen, müssen wir zunächst einige einfache Regeln der Physik verstehen. Vor allem sollten wir verstehen, dass Objekte Licht absorbieren und reflektieren können. Tatsächlich hängt die Farbe eines Objekts davon ab, welche Art von Licht es reflektiert. Zum Beispiel reflektiert ein grünes Objekt grünes Licht und absorbiert alle anderen sichtbaren Lichtfarben. Wenn wir ein grünes Objekt sehen, nehmen wir es als grün wahr, weil es die grüne Wellenlänge der Farbe zurück zu unseren Augen reflektiert. Dunklere farbige Objekte sind ausgezeichnete Lichtabsorber., Tatsächlich absorbieren schwarze Oberflächen fast alles Licht. Auf der anderen Seite absorbieren hellere Oberflächen überhaupt nicht viel Licht – vielmehr reflektieren sie fast alles.
Was hat also die Absorption von Licht mit Wärme zu tun? Wenn ein Objekt Licht absorbiert, wandelt es dieses Licht in Wärmeenergie um und gibt es als Wärme zurück. Da schwarze Objekte mehr Licht absorbieren, geben sie auch mehr Wärme ab. Deshalb werden Sie an einem heißen, sonnigen Tag nur heißer, wenn Sie ein schwarzes Hemd tragen. Das schwarze Hemd absorbiert Licht und gibt es als Wärme auf die Haut ab., Das Tragen eines weißen Hemdes hingegen hilft, das Sonnenlicht zu reflektieren und Sie kühler zu halten.
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Die Geschwindigkeit, mit der ein Objekt die Sonnenstrahlung reflektieren kann, wird albedo genannt . Je größer der Albedo etwas hat, desto besser reflektiert er Strahlung. Herkömmlicher Asphalt hat einen niedrigen Albedo, was bedeutet, dass er Strahlung schlecht reflektiert und stattdessen absorbiert.
Wenn wir Städte bauen und erweitern, neigen wir dazu, Gebäude mit dunklen Oberflächen zu errichten und Asphaltpflaster zu legen., Die Gebäude und der Bürgersteig absorbieren eine erhebliche Menge an Licht und Strahlung und geben sie als Wärme ab, wodurch die Stadt erwärmt wird. Da mehr als die Hälfte der Oberflächen in Städten künstlich hergestellt sind, erwärmen sich Städte mehr als ländliche Gebiete, in denen Strukturen weniger konzentriert sind . Diese Wärmeabsorption ist der Grund, warum der Temperaturunterschied zwischen Städten und ländlichen Gebieten einige Stunden nach Sonnenuntergang am höchsten ist. Städte halten länger an mehr Wärme fest als ländliche Gebiete .
Aber das ist nicht das einzige, was den städtischen Wärmeinseleffekt verursacht., Wissenschaftler glauben, dass Vegetation eine große Rolle dabei spielt, ein Gebiet durch einen Prozess namens Verdunstungskühlung kühl zu halten. Verdampfung ist, wenn Flüssigkeit zu Gas wird. Pflanzen nehmen Wasser durch ihre Wurzeln auf und hängen davon ab, um zu leben. Aber nachdem die Pflanze damit fertig ist, absorbiert trockene Luft dieses Wasser, indem sie es in gasförmigen Wasserdampf umwandelt. Die Luft liefert die Wärme, die diesen Prozess antreibt, so dass die Luft während des Prozesses Wärme verliert und kühler wird. Wir erleben die gleiche Art von Dingen, wenn wir schwitzen – wenn Luft auf Ihre verschwitzte Haut trifft, absorbiert sie die Feuchtigkeit und kühlt die Luft um Sie herum ., Weil der Bau einer Stadt bedeutet, Vegetation durch Strukturen zu ersetzen, verliert die Stadt die Verdunstungskühlungsvorteile der Vegetation.
Auch andere Faktoren tragen zum Effekt bei. Zum Beispiel wandeln Autos und Klimaanlagen, die in städtischen Gebieten allgegenwärtig sind, Energie in Wärme um und geben diese Wärme in die Luft ab.
Nachdem wir nun wissen, was dieses Phänomen verursacht, lernen wir die Schritte, um es zu reduzieren.
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