Kentsel iklim

Kentsel iklim ile tanımlanır Dünya Meteoroloji Örgütü bir şekilde (WMO) yerel iklimi olan çevredeki kıyasla değişti . Çok yoğun binalar ve eksikliği bitki örtüsü yanı sıra emisyon ait hava kirleticilerin ve atık ısı daha yüksek yol açabilir ortalama sıcaklık ve kirletici konsantrasyonu şehirlerde hem de düşük nem ve rüzgar hızlarını kırsal ortamda hakim daha. Kentsel iklimler sağlığa zarar verebilir (artan ölüm ve hastalık) ve flora ve faunada değişikliklere neden olabilir .

İklimsel faktörler

Kent iklimi, iki kategoriye ayrılabilen çeşitli iklim faktörleri tarafından şekillendirilir:

• doğal faktörler
• antropojenik faktörler

Doğal faktörler arasında coğrafi konum, rölyef , rakım ve kentsel alandaki hala var olan doğal yakın yüzeylerin oranı yer alır.

İnsan kaynaklı faktörler esas olarak binaların tipi ve yoğunluğunu, yapı malzemelerinin ısı depolama kapasitesini ve toprağın sızdırmazlık derecesini içerir. Şehirlerdeki ve endüstriyel şehirlerdeki radyasyon ve ısı dengesini etkilerler. Hava hijyeni açısından, kentsel alanda egzoz gazları, toz ve atık ısı yoluyla yere yakın ve uzak kentsel iklimi etkileyen emitörlerin (endüstri, ev, motorlu taşıtlar) türü ve sayısı da vardır.

Etkileşimleri sayesinde, bu doğal ve antropojenik faktörler, kentsel iklimin ilgili özelliklerini belirler. Bu, tek tip kentsel iklim olamayacağı anlamına gelir.

Kentsel ısı adası

Şehir sıcaklığı profili

Isı adası, kentsel iklimin tipik bir özelliğidir ve birkaç farklı etkinin etkileşiminden kaynaklanır. Gündüzleri güçlü ısınma ve geceleri sınırlı soğutma nedeniyle şehirler çevre bölgelere göre önemli ölçüde daha sıcak hale gelir.

Gelişimin geometrisi, güneş radyasyonunun emildiği yüzey alanını arttırır . Bu, özellikle çok az değişimin olduğu iyi yaz havalarının olduğu dönemlerde bina yapısının ısınmasına neden olur . Gelişmemiş alanların aksine, yerleşim alanları bir ısı deposu görevi görür . Gelişmemiş alanların toprağı , bitki örtüsünün gölgelemesi ve buharlaşma kapasitesi nedeniyle çok ısınmaz . Radyasyonun olduğu gecelerde, çok az kapsama alanına sahip doğal toprak, termal enerjisini termal radyasyon yoluyla tekrar verebilir . Gelişmemiş çayırlık alanlarda hava geceleri daha hızlı soğur.

Bunun aksine, yerleşik alanlar güneş radyasyonu nedeniyle çok daha güçlü ısınır: Güneşin geliş açısı, dikey cepheler ( ufuk yüksekliği ) nedeniyle daha doğrudan hale gelir ve genellikle gölge sağlayan ve güneş ışığını koruyan bitki örtüsü yoktur. havayı buharlaştırarak soğutun. Kullanılan taş daha hızlı ısınır. Ama aynı zamanda daha iyi bir ısı deposu ve ısısını geceleri daha yavaş salıyor. Çevreleyen hava artık soğuyamaz. Sokak kanyonlarında ufkun daralması ile gece ısı yayımı da kısmen engelleniyor. Ev duvarlarında çoklu yansımalar meydana gelir.

Hava sirkülasyonu ve çevresi veya daha büyük yeşil alanlarından girişi veya soğuk havanın süzülmesini de gelişmesi ile sınırlıdır. Emitörler sözde soğuk hava koridorlarında (trafik ve endüstriyel tesisler) inşa edilirse, şimdi daha yavaş akan soğuk hava kirleticilerle zenginleştirilir. Kentsel havadaki artan partikül konsantrasyonu , ısı radyasyonunu azaltır.

İç şehirlerin ısınmasına neden olan bir diğer faktör de geniş alanların kapatılmasıdır . Bu nedenle yağmur suyu hızla akar ve buharlaşma için uygun değildir . Buharlaşma ısı tükettiğinden, bu etki aynı zamanda şehirlerin daha az soğumasına (veya tersine, ısınmasına) yol açar.

Isınmaya önemli katkı, ısıtma ve endüstriyel işlemlerle yapılır. Bu ısı evlerde ve sızdırmaz yüzeylerde daha fazla emilir. Büyük şehirlerdeki sıcaklık farkı 10 ° C'ye kadar çıkabilir. Ancak küresel ısınmaya kente olan bu katkı ihmal edilebilir.

İle kızıl ötesi kayıt işlemi, yüzey sıcaklıkları tespit edilebilir ve renkte gösterilir.

Soğutma faktörleri

Ana soğutma etkisi, nehirlerden ve derelerden gelen hava akışıdır . Eğimin en az 1 ila 2 derece olması durumunda (100 m'de yaklaşık 1 ila 3 m eğim), özellikle soğuk hava üretim alanından soğuk hava çıkışları da önemli olabilir. Öte yandan, kanalizasyon şebekeleri , yer altı trenleri veya alt geçitler gibi yer altı boşlukları daha fazla soğutma sağlar. Bunlar, dünyanın kütlesinde olduğu kadar ısı yaymazlar ve ayrıca rüzgar olduğunda daha hızlı soğurlar . Bu , soğukta siyah buzun daha hızlı oluştuğu köprülerle daha iyi görülebilir . Merakla, yoğun ve yüksek yüzey alanı da bir avantajdır. Onlara daha uzun süre saklar ve ısı verirken, aynı zamanda bir gölge dağıtıcıdır. Gölgeye ek olarak, ağaçlardan buharlaşma çok fazla enerji emer ve çevreleri üzerinde serinletici bir etkiye sahiptir.

Kentsel yağış

Yağış haftası kursu Hamburg; G.Kiesel Ohmoor lisesindeki hava istasyonundan alınan verilere göre

Isı adasının özelliğinden dolayı şehirlerdeki bağıl nem çevredeki alanlara göre daha düşüktür. Yine de şiddetli yağmur ve gök gürültülü fırtınaların genellikle iki kat daha uzun sürdüğü ve daha fazla yağış verdiği gözlemlenebilir. Bunun nedeni 3 ila 5 kat daha yüksek yoğunlaşma çekirdeği konsantrasyonudur. Bunlar endüstri ve araç trafiğinden kaynaklanan emisyonlardan kaynaklanmaktadır. Trafiğin etkisi o kadar güçlü ki, haftalık yağış seyrinde iki maksimum gözlemlenebilir. Hafta sonundan sonra Salı'dan Çarşamba'ya artan trafikle birlikte, yağmur yağışı ve ardından Cumadan Cumartesiye tekrar yükselir.

Kentsel rüzgar sahası

Yüzeyin pürüzlülüğü, yerleşim alanlarında gelişmemiş alanlara göre daha fazladır. Sonuç olarak, şehirlerdeki rüzgar hızı ortalama olarak açık arazide olduğundan daha düşüktür. Rüzgar yönüne bağlı olarak, binalarda küçük alanlarda kuvvetli rüzgarlara neden olabilen leeward girdapları meydana gelir. Ek olarak, geliştirme boşluklarında nozül etkileri meydana gelebilir ve bu da sınırlı bir alan ve süre için rüzgar hızını büyük ölçüde artırabilir. Bir şehrin ortalama çatı seviyesinin çok üzerinde çıkıntı yapan yüksek binalar, belirli koşullar altında (daha güçlü) rüzgar alanını daha yüksek hava katmanlarından saptırabilir ve binanın dibinde şiddetli rüzgarlara ve türbülansa neden olabilir.

Hava hijyeni

Şehirlerdeki havanın kimyasal bileşimi çok sayıda kirletici emisyonla ( ev yangını , yol trafiği, endüstri) değiştirilir. Düşük ortalama rüzgar hızı nedeniyle şehirlerdeki hava değişimi de kısıtlandığı için hava kirleticileri birikebilir. Bu yol açabilir troposferik tahriş edici gaz oluşumu ozon , özellikle yaz aylarında .

Kentsel radyasyon dengesi

Radyasyon dengesi daima bağlıdır zenitine güneş ve atmosfer bulanıklığa . Bu aynı zamanda şehirdeki radyasyon dengesinin neden çevredeki bölgeden daha düşük olduğunu da açıklıyor. Şehrin üzerindeki pus nedeniyle , gelişmemiş çevredeki alana kıyasla küresel radyasyondaki azalma% 20'ye kadar çıkabilir.

Mevsime ve hava koşullarına bağlı olarak, şehirdeki UV radyasyonu çevredeki bölgeye göre% 35'e kadar daha düşüktür. Bunun nedeni, yere yakın ozon tarafından UV radyasyonunun emilmesi ve toz parçacıklarından gelen yansımadır . Şehirdeki UV radyasyonu bazen çevredeki alandan daha yüksek olabilir, çünkü ozon yalnızca birkaç azaltma adımından sonra çeşitli öncül gazlardan oluşur .

Şehir atmosferinin genelleştirilmiş yapısı

Şehir yüzeyinin daha fazla pürüzlülüğü ve genel olarak yüksek ısı girdisi nedeniyle, şehir atmosferinin genelleştirilmiş bir yapısı yapılabilir:

• Şehir engel katmanı. Bu, zeminden orta çatı seviyesine ( Urban Canopy Layer, UCL ) kadar uzanır .
• Şehir sürtünme katmanı ( Engl. Urban Roughness alt katmanı URS ). Bu, yere yakın kentsel yapının yüksek pürüzlülüğü ile karakterizedir;
• Urban Mix katman (Engl. Urban Mixing Layer, UML )

Serbest atmosfer (FA), birkaç kilometre yükseklikten kentsel yapının üzerinde birleşir ve kentsel yüzeyin atmosfer üzerindeki etkisinin bittiği yerde başlar. Gelişmemiş çevredeki alanla karşılaştırıldığında, bu, kentsel yapının üzerinde daha büyük bir yükseklikte başlar.

Edebiyat

• Karsten Brandt : Mikroklima - Yere yakın meteoroloji . ISBN 3-9807827-5-1
• Claus Rink, Heyo Eckel, Ulrich Hüttemann: Kentsel gelişim iklimi değiştiriyor . İçinde: Deutsches Ärzteblatt , 96 (15), s. A974, Köln 1999, ISSN  0012-1207
• Stuttgart Şehri, Kentsel Gelişim ve Çevre Departmanı, Çevre Koruma Bürosu, Kentsel Klimatoloji Departmanı, İletişim Departmanı (Ed.) İle bağlantılı olarak, Çevre Koruma Dairesi tarafından yayınlanan bir dizi yayın - Sayı 3/2010 : İklim Değişikliği - Kentsel Klimatoloji için Zorluk . ISSN  1438-3918
• W. Kuttler: Kentsel İklim, Bölüm 1: Temeller ve Nedenler. İçinde: Çevre Bilimleri ve Kirletici Araştırma - Çevre Kimyası ve Ekotoksikoloji Dergisi 16 (3), 2004, s. 187–199, ISSN  0934-3504 .
• W. Kuttler: Kentsel İklim, Bölüm 2: Olaylar ve Etkiler. İçinde: Çevre Bilimleri ve Kirletici Araştırma - Çevre Kimyası ve Ekotoksikoloji Dergisi 16 (4), 2004, s. 263–274, ISSN  0934-3504 .
• A. Kratzer: Das Stadtklima , 2., gözden geçirilmiş baskı. Braunschweig 1956
• Schmidt, Andreas (1994) Kentsel iklimin izinde. Yer Bilimleri; 12, 1; 18-20; doi : 10.2312 / geosciences.1994.12.18 .

İnternet linkleri

• envi-met.com - Mikroklimatik bir kentsel iklim modeli
• karstenbrandt.de - Delta T altında kentsel iklim ve mikro iklim hakkında birçok bilgi
• stadtklima-stuttgart.de - İklim, hava ve gürültü hakkında bilgiler - sadece Stuttgart için değil
• Bautschweb.de - Ohmoor lisesindeki hava durumu istasyonu, Excel formatında hava durumu verileri ile
• stadtentwicklung.berlin.de - Berlin Çevre Atlası'nda, federal başkent Berlin'in kentsel iklimi hakkında eksiksiz haritalar
• stadtklima.de - Kent iklimi konusunda pek çok bilgi - aynı zamanda dünyanın dört bir yanındaki şehirlerden çok sayıda yerel veri
• stadt-und-klimawandel.de - İklim değişikliği için kentsel stratejiler Uygulama ve bilim alışverişi

Bireysel kanıt

1. ↑ Hava ve İklim - Almanya Hava Servisi - Urban Heat Island. 16 Ağustos 2019'da erişilen Alman Hava Durumu Servisi . 
2. ↑ Thomas C. Peterson, Kevin P. Gallo, Jay Lawrimore, Timothy W. Owen, Alex Huang: Küresel kırsal sıcaklık eğilimleri . In: Jeofizik Araştırma Mektupları . bant 26 , hayır. 3 , 1999, ISSN  1944-8007 , s. 329-332 , doi : 10.1029 / 1998GL900322 . 
3. ↑ Soğuk hava çıkışları - Climate Atlas NRW ( İnternet Arşivinde 29 Temmuz 2017 tarihli orijinalin hatırası ) Bilgi: Arşiv bağlantısı otomatik olarak eklendi ve henüz kontrol edilmedi. Lütfen orijinal ve arşiv bağlantısını talimatlara göre kontrol edin ve ardından bu uyarıyı kaldırın. @ 1@ 2Şablon: Webachiv / IABot / www.klimaatlas.nrw.de
4. ↑ Strasburger: Botanik Ders Kitabı. Spektrum, Heidelberg 2008, s. 423. ISBN 3-8274-1455-5
5. ^ Wilhelm Kuttler: Kentsel İklim Bölüm 2: Olaylar ve Etkiler. İçinde: https://www.uni-due.de/imperia/md/content/geographie/klimatologie/kuttler2004b.pdf . Erişim tarihi: Şubat 8, 2021 .