Kentsel Mikro İklimlendirme

İnsan faaliyetlerinin yerel bölgelerin iklimi üzerinde büyük bir etkisi olabilir. Bu yollardan biri, insan eliyle yaratılan yapıların yoğun olduğu büyük kentsel alanların oluşturulmasıdır. Binaların miktarı, kullanılan renkler ve malzemeler, fabrikalar ve çok sayıda insanın varlığı ile iklim - sıcaklık, yağış, hava kalitesi, basınç ve rüzgarlar gibi faktörler dahil olmak üzere bir bölgenin uzun vadeli hava durumu davranışı - etkilenebilir.

Sıcaklık: Kentsel ısı adaları

İnsan faaliyetleri nedeniyle, kentsel bir mikro iklimdeki sıcaklık, çevredeki alanlardan ve genellikle olması gerekenden daha yüksektir. Kentsel alanların kentsel ısı adaları olduğu söylenir. Bu durum özellikle şehir merkezinin kırsal kesimden birkaç derece daha sıcak olduğu sakin koşullarda fark edilir. Bunun gerçekleşmesinin birkaç nedeni vardır:

• Yapı malzemeleri yansıtıcı değildir, bu nedenle doğal yüzeylerden daha fazla ısı emer ve ısıyı depolayabilir
• Beton ve asfalt gibi yol yüzeyleri yüksek termal kapasiteye sahiptir ve koyu renkleri gün boyunca çok fazla ısı emdikleri anlamına gelir, bu da gece yavaşça salınarak gece sıcaklıklarını artırır
• Fabrikaların varlığı ve yüksek araç kullanımı çok fazla ısı yayar
• Ayrıca kirlilik ve duman yayarlar ve bir kirlilik kubbesi oluşur. Bu, kısa dalga güneş ışığının içeri girmesine izin verir, ancak daha uzun dalgalı, giden karasal radyasyonu hapseder, bu da içerilen ısı miktarını artırır

Bu nedenlerden dolayı, kentsel alanlarda kış aylarında sıcaklık kırsal alanlara göre ortalama 1-2 santigrat derece daha yüksektir. Ortalama yaz sıcaklıkları ise kırsal alanlardan ortalama 5 santigrat derece daha yüksektir. Bu durum Londra'nın ısı adasını gösteren aşağıdaki diyagramda görülebilir.

Atmosferik Basınç ve Rüzgarlar

Kentsel ısı adalarının atmosferik basınç ve rüzgarlar üzerinde de etkisi vardır. Sıcak hava kentsel bir alan üzerinde yükseldikçe çevredeki havayı çeker ve yerel bir alçak basınç alanı oluşturur. Yüksek basınçlı daha soğuk kırsal alanlar ile daha sıcak kentsel alanlar arasında bir basınç gradyanı gelişir ve bu gradyanı eşitlemek için rüzgarlar gelişir. Bu rüzgarlar kentsel alanlarda birleşir ve dış alanlardan gelen kirliliği şehir merkezine taşıyabilir.

Rüzgarlar kentsel çevreden de etkilenir - binaların yerleşimi ve yapısı. Özellikle yüksek binalar, havanın şehir boyunca hareket etme şeklini etkiler ve rüzgar hızını azaltır. Yüksek binalar aynı zamanda hava hareketi üzerinde sürtünme sürtünmesi sağlayarak türbülans yaratır ve bu da rüzgarın yönünü ve hızını değiştirir. Binaların rüzgar alan ve almayan tarafları arasında da basınç gradyanları oluşur. Rüzgâr yönüne bakan taraf, kendisine doğru itilen hava nedeniyle yüksek basınca sahip olma eğilimindedir ve rüzgârdan uzak olan taraf, düşük basınçlı bir alana sahiptir. Bu da dik bir yerel basınç gradyanına neden olur.

Binaların aralıkları da rüzgarları etkiler. Yakın aralıklı binalar, aralarında girdaba neden olan daha fazla sürtünme sürtünmesi oluşturmak için birlikte çalışır. Binalar aynı zamanda rüzgar kanalları olarak da işlev görebilir, böylece rüzgar daha güçlü ve daha hızlıdır. Örneğin Chicago, rüzgar tünelleri oluşturan ızgara bina sistemi nedeniyle rüzgarlı şehir olarak adlandırılır.

Yağış

Kentsel mikro iklimde yağış da etkilenir. Kentsel alanlarda kırsal alanlardan daha fazla yağış vardır, yaklaşık %10-15. Daha fazla miktarda kuru gün geçirirler, ancak yağmur yağdığında daha fazla yağış alırlar. Bunun nedeni beton yüzeylerin konveksiyon akımlarına ve daha fazla bulut oluşumuna yol açmasıdır. Kentsel ısı adalarındaki daha yüksek sıcaklıklar nedeniyle, gök gürültülü fırtına olasılığı %25 artar ve karın sulu kara dönüşme olasılığı daha yüksektir, bu da karlı gün sayısını %15 azaltır. Kentsel alanlarda, özellikle de antisiklon koşulları altında sislerin yoğunluğu, sıklığı ve uzunluğu çok daha fazladır.

Hava kalitesi ve bulut örtüsü

Kırsal alanlardan gelen rüzgarlar kirletici maddeleri getirebilir ve daha yüksek sıcaklıklar daha fazla yoğuşma ve dolayısıyla %10'a kadar daha sık bulut örtüsü anlamına gelir. Kentsel alanlarda da araba yakıtı ve sanayiden kaynaklanan daha fazla toz ile daha fazla kirlilik vardır. Bulut örtüsü fotokimyasal duman ve dumandan da kaynaklanabilir. Bulut örtüsü daha fazla ısının hapsolmasına neden olarak sıcaklığı daha da yükseltecektir.

Nem

Daha yüksek sıcaklıklar havanın daha fazla miktarda su buharı tutabileceği anlamına geldiğinden, kentsel alanlarda nem oranı daha düşüktür. Bununla birlikte, bitki örtüsü eksikliği ve çok sayıda beton yüzey, daha az buharlaşma olduğu anlamına gelir.

Güneş ışığı

Sıcaklıklar kentsel alanlarda daha yüksektir, ancak aldıkları güneş ışığı miktarı aslında daha düşüktür, çünkü yüksek binalar güneş ışığını engeller ve daha yüksek miktarda toz güneş ışığını yansıtır ve emer.