Градските топлофикационни острови (UHIs) са все по-голяма загриженост за градските топлофикационни острови в световен мащаб, където гъстата инфраструктура, човешките дейности и ограничената растителност се съчетават, за да създадат температури значително по-високи от тези в околните селски зони. Това явление не само води до повишаване на потреблението на енергия за охлаждане, но и до сериозни рискове за общественото здраве, особено за уязвимите популации като възрастните хора и тези с предварително съществуващи условия. Подходите на политиката за водите предлагат мощен и често недостатъчно използване на инструменти за намаляване на последиците от UHI. Чрез интегриране на устойчивото управление на водите със стратегическа зелена инфраструктура и разширяване на градските водни тела, градовете могат да охладят своите среди, да подобрят контрола върху бурите и да изградят по-голяма устойчивост на климата.

Разбиране на островите на градската топлина: причини и последствия

Ефектът на градския топлофикационен остров се случва, когато природният слой покрива като дървета, трева и почва, които се заменят с непроницаеми, топлофикационни повърхности като асфалт, бетон и тъмни покриви. Тези повърхности абсорбират слънчевата радиация през деня и я освобождават отново като топлина през нощта, което води до по-бързо и по-бавно затопляне на градските райони от селските райони. В допълнение, отпадъчна топлина от превозни средства, климатици, и промишлени процеси добавя към термалното натоварване. Резултатът: градските центрове могат да бъдат 1 год.7°F (0,6 .4°C) по-топли от околните селски райони през деня, и до 22°F (12°C) по-топли през нощта в крайни случаи.

Повишените температури засилват замърсяването на въздуха чрез ускоряване образуването на озон на земята, ключов компонент на смог. Топлинно-свързаните заболявания и смъртни случаи с висока температура по време на продължителните топлинни вълни, с ниски доходи квартали често носещи несъразмерна тежест поради ограниченото зелено пространство и по-старите, слабо изолирани жилища. По-високото търсене на климатични щамове електрически мрежи и увеличаване на емисиите на парникови газове, създаване на обратна връзка, която влошава самия проблем UHIs са част от. Системите за водоснабдяване също страдат: повишено изпарение от резервоари и по-високо търсене на вода за напояване и охлаждане могат да подчертаят вече заледяване водни ресурси.

Как политиката за водите може да охлади градската среда

Подходите на политиката за намаляване на водите към UHI се въртят около три свързани принципа: увеличаване на изпарението (експотранспирация), повишаване на повърхността албедо (рефлективност) чрез материали за задържане на вода и задвижване на топлинната маса на водните тела. Чрез привеждане на управлението на водата в съответствие с градския дизайн, градовете могат да създадат по-хладни микроклимати. По-долу са основните стратегии, които политиците трябва да обмислят.

1. Инвестиране в зелена инфраструктура

Зелената инфраструктура използва растителност, почви и естествени процеси за управление на водата, където пада. Ключови елементи включват:

  • Зелени покриви . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
  • Дъждовни градини и биодържателни клетки . Плитки, засадени депресии, които събират буреносни отбразди, позволявайки му да проникне и да бъде завзета от растения. Евапотрената от тези функции намалява температурата на околната среда.
  • Перметни паважи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
  • Бижута и улици . Дърветата осигуряват сянка и транспиерни водни изпарения. Стратегическите засаждания по улиците и паркингите могат да намалят местните температури с 2 .9°F (1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
  • Сградени влажни зони и задръжка на езера[ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Много градове сега изискват определен процент от непроницаемата площ да бъде компенсирана с покритие на зелени покриви или дъждовни градини. Ребативи, бонуси за плътност и кредити за такса за буря може да насърчи собствениците на частни имоти да приемат тези мерки.

2. Разширяване на градските водни басейни

Водата има висок специфичен капацитет на топлина, което означава, че може да абсорбира големи количества топлина без значително повишаване на температурата. През деня, водните тела действат като топлинни мивки; през нощта, те освобождават съхраняват топлина постепенно, умерено температурно спадане. Канали, езера, езера, фонтани, и дори отразяващи водни функции могат значително да намалят ефекта на UHI в близост до тях.

Политическите подходи за разширяване на градските водни басейни включват:

  • Възстановяването на естествените водни пътища . Много градове са заровили или канализирали потоци; дневна светлина ги (откриване и възстановяване) може да създаде линейни охладителни коридори.
  • Създаване на градски езера и задръжка на басейни[] . Те служат за двойна цел за контрол и охлаждане на наводненията. Например, Бишан-Анг Мо Кио Парк в Сингапур трансформира бетонен дренаж канал в натурализирана река, намалявайки околните температури с няколко градуса.
  • Средни декоративни фонтани и замъглени системи[ . В обществени площади тези функции осигуряват незабавно охлаждане на изстискване.
  • Защита и разширяване на влажните зони . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Важно е да се отбележи, че водните тела трябва да се поддържат, за да се избегне растежа на водораслите и проблемите с комарите.

3. Водоустойчив озеленяване и Xeriscaping

Традиционните терени изискват големи количества на нафта и осигуряват сравнително малко ползи за охлаждането в сравнение с разнообразните, водоефективни пейзажи. Xriscaping , използващи суша-толерантни, местни растения, заедно с ефективните . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Водопроводните услуги могат да играят ключова роля, като предлагат подреждане на цените на водата, отстъпки за подмяна на тревата и техническа помощ с дизайн на ландшафта. Освен това местните наредби могат да изискват нови разработки да включват минимален процент на ксерична озеленяване, особено в топло-уязвими квартали.

4. Интегрирани мрежи за управление и охлаждане на водите

Освен индивидуалните характеристики, градовете могат да прилагат решения с мащаб на района. Ограничено охлаждане, които използват рециклирана вода или отпадъчни води като охладител за сгради, могат да намалят отпадната от отпадъци топлина в градската атмосфера. По същия начин Акуферно съхранение на топлинна енергия (ATES)] използва подземни води, за да съхранява и освобождава топлинна енергия, осигурявайки ефективно отопление и охлаждане. Политики, които поддържат правата на водата за геотермален обмен и рециклирана вода за охладителни кули, могат да умножат ползите.

Интегрираното управление на водите означава също така привеждане на водовземането на бурите с намаляване на топлината. Кистерите за събиране на дъждовна вода, ако се използват за напояване или напояване на повърхността, увеличават местната влажност и охлаждане.

Механизъм за прилагане и финансиране на политиката

Предаването на идеи за политиката за водите в реалност изисква политическа воля, обществена подкрепа и устойчиво финансиране.

  • Тарифата за водоснабдителна техника с кредити . Много градове начисляват имоти на базата на непроницаема площ. Офертата на кредити за зелени инфраструктурни инсталации осигурява пряк финансов стимул. Например Филаделфия[ се таксува такса за буреносфера и позволява кредити за зелени покриви, дъждови градини и украсена настилка, генерирайки над $40 милиона годишно за зелени инвестиции.
  • Зелените строителни кодове и зонирането на овърлейте . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
  • Публично-частни партньорства (PPPs)[ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
  • Общински облигации и облигации за въздействие върху околната среда[ . . градове могат да емитират облигации специално за проекти за зелена инфраструктура, с възвръщаемост, обвързана с измерими резултати като намаляване на температурата или обем на отпадане.
  • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
  • Приемането на общността и съвместното ползване на ползите . . политики, които приоритизират инвестициите в нискодоходни и топло-уязвими квартали могат да изградят собствен капитал, докато охлаждат града.

Изследвания на случаи: Градове, водещи пътя

Лос Анджелис, Калифорния

Лос Анджелис е преживял екстремна топлина и суша, тласкайки града да приеме амбициозен План за охлаждане на дърветата, който интегрира управлението на водите. Градът изисква всички нови сгради да включват хладни покриви (бели или отразяващи) и предлага неохладителни за дървесните насаждения и дъждовните градини. L.A. Река Ревитализация проект има за цел да възстанови 51 мили от реката с натурализирани банки и рипарска среда, създавайки охлаждащ коридор, който също управлява бурноводните води. Ранните резултати показват 2 .3°F намаляване на температурата по възстановените сегменти. Освен това, градовете Програма за ефективност на водите е преобразувала над 1500 акра от терфта до устойчива на суша земя, 1.2 милиарда галони вода, като същевременно намалява местните температури.

Сингапур

Singapore често се цитира като модел за интегриране на водоеми и топлоуправление. Неговата Активна, красива, чиста вода (ABC Waters) програма превръща бетонните оттоци в натурализирани потоци и езера. Иконичните Градини от залива[ използва морска десулфурация завод и регенерирана вода за напояване на нейните супердървета и печки, създавайки хладен микроклимат дори и в неоптимални условия. Градът също така налага зелени покриви за нови обществени жилища и е инсталирал над 100 хектара зелени покриви в целия град. Проучванията показват, че парковете и водните характеристики в Сингапур са 25°C по-хладни от разположените в близост до него.

Мелбърн, Австралия

Мелбърн Урбанска стратегия за горите и Интегрален план за управление на водите цели да охлади града с 4°C до 2040. Градът е засадил над 70 000 дървета и използва обработена вода за напояване през сухите лета. Също така изисква всички нови разработки да постигнат резултат от водочувствителен градски дизайн (WSD), включващ дъждовни градини, неуловими пава и водоеми.

Копенхаген, Дания

След голям облачен изблик през 2011 г. Копенхаген преработи своята система за задържане на бури с цел намаляване на топлината. План за управление на облаците превръща улици, площади и паркове във временни водохранилища, които също служат като оазиси за охлаждане на населението. Паркове като Enghaveparken[ съхранява до 18 000 кубични метра дъждовна вода, докато водната повърхност и озеленяване в близост до околната среда намаляват местните температури с 1 .2°C по време на горещите вълни. Градът използва комбинация от зелени покриви, офшорни пава и нови езера в областите си.

Предизвикателствата и съображенията

Докато подходите към смекчаването на последиците от водите са обещаващи, трябва да се разгледат няколко предизвикателства:

  • Вода ненатоварено . В сухи райони, използвайки вода за охлаждане трябва да бъдат балансирани с опазване. Политиките трябва да приоритизират неконтитуирани водни източници като обработени буреносни води, сива вода и регенерирани отпадъчни води.
  • Обременено с поддръжка . Зелената инфраструктура и водните функции изискват постоянна поддръжка. Без специално финансиране и общински капацитет, системите могат да се провалят, което води до огнища на комари или наводнения.
  • Слимация на променливостта[ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
  • Процесът на екюти . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
  • Регулаторни и институционални бариери . Правата на водата, междуведомственото сътрудничество (напр. водни съоръжения, паркове, служби за планиране), както и остарели кодове могат да забавят изпълнението.

Бъдещи указания

С увеличаването на изменението на климата, необходимостта от ефективно смекчаване на последиците от UHI ще расте само.

  • Планиране на данни . Използване на сателитни термални изображения, IoT сензори, и климатични модели за идентифициране на горещи точки и целеви интервенции. Градове като Маями-Dade County[ сега използват топлинните показатели за уязвимост, за да направляват финансирането.
  • Синьозелените инфраструктурни мрежи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
  • Адаптивно управление[ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
  • Съпроект на Общността . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
  • Интеграция с планове за действие за топлинна енергия . . Политиката за водите трябва да се координира с предупреждения за общественото здраве, охладителни центрове и да се предоставя на рисковите популации по време на топлинните вълни.

Заключение

[FLT:] стр. и Световната банка [FLT] и World Banks [World Banks] [Wells] [FLT] [FLT] [FLT] [FLT] [FILS] [FLT] [FLT] [FLT]] [FILS]] [FLT] [FILS]] [FILS]] [FILS]]. [FILLS] [FILS] [FILS] [FILL]. [FLT].