השפעת העיור: אי חום עירוני או עירוני - הימנעות על ידי קירוי סולארי תוך שמירה על חשמל

אי חום עירוני (UHI) הוא אזור עירוני או מטרופוליני שהוא חם משמעותית מהאזורים הכפריים שמסביב עקב פעילות אנושית. הפרש הטמפרטורות בדרך כלל גדול יותר בלילה מאשר במהלך היום ובולט ביותר כאשר הרוחות חלשות. אי חום עירוני (UHI) מורגש במיוחד בקיץ ובחורף. הסיבה העיקרית לאפקט ה-UHI טמונה בשינויים בפני השטח של הקרקע. מחקר אחד הראה כי איי חום יכולים להיות מושפעים מקרבה לסוגים שונים של כיסוי קרקע, כך שקרבה לאדמה צחיחה מובילה להתחממות הקרקע העירונית, בעוד שקרבה לצמחייה הופכת אותה לקרירה יותר. חום פסולת שנוצר משימוש באנרגיה הוא גורם נוסף. ככל שמרכז אוכלוסייה גדל, שטחו גדל והטמפרטורה הממוצעת עולה. המונח "אי חום" משמש גם הוא; הוא יכול להתייחס לכל אזור שהוא חם יחסית מסביבתו, אך בדרך כלל מתייחס לאזורים המופרעים על ידי פעילות אנושית.

כמות המשקעים החודשית גבוהה יותר בצל הגשם של ערים, בין היתר בשל ה-UHI. החום הגובר במרכזים עירוניים מאריך את עונות הגידול ומפחית את התרחשותן של סופות טורנדו חלשות. ה-UHI מחמיר את איכות האוויר על ידי הגברת ייצור מזהמים כמו אוזון, והוא פוגע באיכות המים כאשר מים חמים יותר זורמים לנהרות האזור, מה שמפעיל לחץ על המערכות האקולוגיות שלהם.

לא כל הערים מפגינות אפקט אי חום עירוני בולט, ומאפייניו תלויים במידה רבה באקלים הרקע של האזור בו ממוקמת העיר. ניתן למתן את אפקט אי החום העירוני על ידי גגות ירוקים, קירור פסיבי קרינתי במהלך היום, ושימוש במשטחים בהירים באזורים עירוניים, אשר מחזירים יותר אור שמש וסופגים פחות חום. העיור החריף את השפעות שינויי האקלים בערים.

התופעה נחקרה ותוארה לראשונה על ידי לוק הווארד בשנות ה-1810, אם כי הוא לא היה זה שנתן לה את שמה. מחקר על האטמוספירה העירונית נמשך אל תוך המאה התשע עשרה. בין שנות ה-20 לשנות ה-40, חוקרים באירופה, מקסיקו, הודו, יפן וארצות הברית, שעבדו בתחומים מתפתחים של קלימטולוגיה מקומית או מטאורולוגיה בקנה מידה מיקרוסקופי, חיפשו שיטות חדשות להבנת התופעה. בשנת 1929, אלברט פפלר השתמש במונח "אי חום עירוני", הנחשב לדוגמה הראשונה לאי חום עירוני. בין השנים 1990 ו-2000 פורסמו כ-30 מחקרים מדי שנה; עד 2010 מספר זה עלה ל-100, ובשנת 2015 הוא עלה על 300.

ישנן מספר סיבות לאפקט אי החום העירוני. משטחים כהים סופגים קרינת שמש רבה יותר באופן משמעותי, מה שגורם לרחובות ולבניינים באזורים עירוניים להתחמם יותר במהלך היום מאשר באזורים פרבריים וכפריים. לחומרים הנפוצים למשטחי כבישים וגגות באזורים עירוניים, כגון בטון ואספלט, יש תכונות נפח תרמי (כולל קיבול חום ומוליכות תרמית) ותכונות קרינה של פני השטח (אלבדו ופליטות) שונות באופן משמעותי מאלה של האזורים הכפריים הסובבים. זה משנה את מאזן האנרגיה של האזור העירוני, ולעתים קרובות מוביל לטמפרטורות גבוהות יותר מאשר באזורים הכפריים הסובבים. סיבה חשובה נוספת היא חוסר אידוי (למשל, עקב חוסר בצמחייה) באזורים עירוניים. שירות היערות של ארה"ב מצא בשנת 2018 שערים בארצות הברית מאבדות 36 מיליון עצים מדי שנה. עם הירידה בצמחייה, ערים מאבדות גם את הצל והאפקט הקירור של עצים באמצעות אידוי.

סיבות נוספות לאיי חום עירוניים (UHI) נובעות מאפקטים גיאומטריים. הבניינים הגבוהים באזורים עירוניים רבים מציעים משטחים מרובים להחזרה וספיגת אור השמש, ובכך מגבירים את יעילותם של איי חום עירוניים. תופעה זו ידועה בשם "אפקט הקניון העירוני". השפעה נוספת של בניינים היא חסימת הרוח, אשר גם מונעת קירור באמצעות הסעה וסילוק מזהמים. חום פסולת ממכוניות, מזגנים, תעשייה ומקורות אחרים תורם גם הוא לאפקט UHI. רמות גבוהות של זיהום באזורים עירוניים יכולות גם הן להחריף את UHI, שכן צורות רבות של זיהום משנות את תכונות הקרינה של האטמוספירה. UHI לא רק מעלה את הטמפרטורות בערים אלא גם את ריכוזי האוזון, שכן האוזון הוא גז חממה שהיווצרותו מואצת עם עליית הטמפרטורות.

ברוב הערים, הפרש הטמפרטורות בין האזורים העירוניים לאזורים הכפריים הסובבים אותו הוא הגדול ביותר בלילה. בעוד שהפרש הטמפרטורות ניכר לאורך כל השנה, הוא בדרך כלל גדול יותר בחורף. הפרש הטמפרטורות הטיפוסי בין מרכז העיר לשדות הסובבים אותו הוא כמה מעלות. הפרש הטמפרטורות בין מרכז עיר לפרברים הסובבים אותו מוזכר לעיתים בדוחות מזג אוויר, למשל, 20°C במרכז העיר, 18°C ​​בפרברים. טמפרטורת האוויר השנתית הממוצעת של עיר עם מיליון תושבים או יותר יכולה להיות חמה ב-1.0-3.0°C מהאזור הסובב אותה. בערב, ההבדל יכול להגיע עד 12°C.

ניתן להגדיר את אפקט אי החום העירוני (UHI) כהפרש טמפרטורת האוויר (UHI של החום העירוני) או כהפרש טמפרטורת פני השטח (UHI של פני השטח) בין אזורים עירוניים וכפריים. לשניהם נראים שונות מעט יומית ועונתית ויש להם סיבות שונות.

ה-IPCC ציין כי "ידוע שאיי חום עירוניים מעלים את טמפרטורות הלילה יותר מטמפרטורות היום בהשוואה לאזורים שאינם עירוניים". בברצלונה, ספרד, לדוגמה, הטמפרטורות המקסימליות ביום קרות ב-0.2 מעלות צלזיוס וטמפרטורות המינימום חמות ב-2.9 מעלות צלזיוס מאשר בתחנה כפרית סמוכה. תיאור של דו"ח UHI הראשון מאת לוק הווארד מסוף שנות ה-1810 קובע כי מרכז לונדון חם ב-2.1 מעלות צלזיוס בלילה מאשר באזור הכפרי שמסביב. למרות שטמפרטורת האוויר החמה יותר בתוך UHI מורגשת בדרך כלל ביותר בלילה, איי חום עירוניים מפגינים התנהגות משמעותית ופרדוקסלית במקצת במהלך היום. הפרש טמפרטורות האוויר בין UHI לאזור שמסביב גדול בלילה וקטן במהלך היום. ההפך הוא הנכון לגבי טמפרטורות פני השטח של הנוף העירוני בתוך UHI.

במהלך היום, במיוחד תחת שמיים בהירים, משטחים עירוניים מתחממים באמצעות ספיגת קרינת השמש. משטחים באזורים עירוניים נוטים להתחמם מהר יותר מאלה באזורים הכפריים הסובבים אותם. בשל קיבול החום הגבוה שלהם, משטחים עירוניים משמשים כמאגר עצום של אנרגיה תרמית. לדוגמה, בטון יכול לאגור חום פי 2,000 בקירוב מנפח אוויר דומה. לכן, טמפרטורות פני השטח הגבוהות במהלך היום בתוך אי החום העירוני (UHI) מזוהות בקלות על ידי חישה מרחוק תרמית. כפי שקורה לעתים קרובות בהתחממות בשעות היום, התחממות זו מובילה גם לרוחות הסעה בתוך שכבת הגבול העירונית. ההנחה היא שבשל ערבוב האטמוספרי שנוצר, ההפרעה בטמפרטורת האוויר בתוך אי החום העירוני היא בדרך כלל מינימלית או לא קיימת כלל במהלך היום, למרות שטמפרטורות פני השטח יכולות להגיע לרמות גבוהות ביותר.

בלילה, המצב מתהפך. היעדר חימום סולארי מוביל לירידה בהסעה אטמוספרית וייצוב של שכבת הגבול העירונית. אם הייצוב מספיק, נוצרת שכבת אינוורסיה. שכבה זו לוכדת את האוויר העירוני ליד פני השטח, ושומרת עליו חם על ידי המשטחים העירוניים החמים עדיין, וכתוצאה מכך לטמפרטורות אוויר חמות יותר בלילה בתוך אי החום העירוני (UHI). מלבד תכונות שמירת החום של אזורים עירוניים, המקסימום הלילי בקניוני רחוב יכול לנבוע גם מחסימת נוף לשמיים במהלך קירור: משטחים מאבדים חום בלילה בעיקר באמצעות קרינה לשמיים הקרירים יחסית, וזה נחסם על ידי מבנים באזור עירוני. קירור קרינתי דומיננטי יותר כאשר מהירויות הרוח נמוכות והשמיים בהירים, ואכן, ה-UHI הוא הגדול ביותר בלילה בתנאים אלה.

הפאנל הבין-ממשלתי לשינויי אקלים (IPCC) – הפאנל הבין-ממשלתי לשינויי אקלים הוא גוף בין-ממשלתי של האומות המאוחדות האחראי על קידום הידע שלנו על שינויי אקלים שנגרמו על ידי אדם. הוא הוקם בשנת 1988 על ידי הארגון המטאורולוגי העולמי (WMO) ותוכנית הסביבה של האומות המאוחדות (UNEP) ולאחר מכן אושר על ידי העצרת הכללית של האומות המאוחדות. הפאנל, שבסיסו בז'נבה, שוויץ, מורכב מ-195 מדינות חברות. ה-IPCC מנוהל על ידי המדינות החברות בו, אשר בוחרות מועצת מדענים שתכהן למשך מחזור הערכה (בדרך כלל שש עד שבע שנים). ה-IPCC נתמך על ידי מזכירות ויחידות תמיכה טכניות שונות, המורכבות מקבוצות עבודה מיוחדות וכוחות משימה.

ה-IPCC מספק מידע מדעי אובייקטיבי ומקיף על שינויי אקלים שנגרמו על ידי בני אדם, כולל השפעותיהם הטבעיות, הפוליטיות והכלכליות והסיכונים שלהם, כמו גם תגובות אפשריות. ה-IPCC אינו עורך מחקר משלו או עוקב אחר שינויי אקלים; במקום זאת, הוא מבצע סקירה שיטתית וסדירה של כל הספרות הרלוונטית שפורסמה. אלפי מדענים ומומחים אחרים מתנדבים לסקור את הנתונים ולאסוף את הממצאים המרכזיים בדוחות הערכה עבור קובעי מדיניות והציבור.

ה-IPCC הוא סמכות מוכרת בינלאומית בנושא שינויי אקלים, ועבודתו נהנית מתמיכה רחבה בקרב מדעני אקלים מובילים וממשלות. דוחותיו ממלאים תפקיד מפתח באמנת המסגרת של האומות המאוחדות בנושא שינויי אקלים (UNFCCC), כאשר דוח ההערכה החמישי השפיע באופן משמעותי על הסכם פריז פורץ הדרך משנת 2015. ה-IPCC, יחד עם אל גור, זכה בפרס נובל לשלום בשנת 2007 על תרומתו להבנתנו את שינויי האקלים.

בשנת 2015, ה-IPCC החל את מחזור ההערכה השישי שלו, אשר מתוכנן להסתיים בשנת 2023. באוגוסט 2021, פרסם ה-IPCC את תרומתו של קבוצת עבודה I לדוח ההערכה השישי (IPCC AR6) על הבסיס הפיזי של שינויי האקלים, אותו תיאר הגרדיאן כאזהרה החמורה ביותר עד כה מפני שינויי אקלים משמעותיים, בלתי נמנעים ובלתי הפיכים - נושא שנבחר על ידי עיתונים רבים ברחבי העולם. ב-28 בפברואר 2022, פרסם ה-IPCC את דוח קבוצת העבודה II שלו בנושא השפעות והסתגלות. תרומתו של קבוצת העבודה III לדוח ההערכה השישי, בנושא הפחתת שינויי האקלים, פורסמה ב-4 באפריל 2022. דוח ההערכה השישי מתוכנן להסתיים בדוח סינתזה במרץ 2023.

במהלך תקופת דוח ההערכה השישי, פרסם ה-IPCC שלושה דוחות מיוחדים: הדו"ח המיוחד על התחממות כדור הארץ של 1.5 מעלות צלזיוס בשנת 2018, והדו"ח המיוחד על שינויי אקלים ויבשה (SRCCL) והדו"ח המיוחד על אוקיינוס ​​וקריוספרה באקלים משתנה (SROCC), שניהם בשנת 2019. ה-IPCC גם עדכן את המתודולוגיות שלו בשנת 2019. לכן, מחזור ההערכה השישי תואר כשאפתני ביותר בהיסטוריה של ה-IPCC.

הפרש הטמפרטורות של אפקט אי החום העירוני אינו גדול רק בלילה מאשר ביום, אלא גם גדול יותר בחורף מאשר בקיץ. זה נכון במיוחד באזורים מושלגים, שכן שלג בדרך כלל נשאר לזמן קצר יותר בערים מאשר באזורים הכפריים הסובבים (זאת נובעת מיכולת הבידוד הגדולה יותר של ערים וכן מפעילויות אנושיות כמו חריש). זה מפחית את האלבדו (מדד לבהירות של גוף) בעיר, ובכך מגביר את אפקט ההתחממות. מהירויות רוח גבוהות יותר באזורים כפריים, במיוחד בחורף, יכולות גם לתרום לטמפרטורות קרירות יותר בהשוואה לאזורים עירוניים. באזורים עם עונות רטובות ויבשות נפרדות, אפקט אי החום העירוני בולט יותר במהלך העונה היבשה. קבוע הזמן התרמי של קרקע לחה גבוה בהרבה מזה של קרקע יבשה. כתוצאה מכך, קרקעות לחות באזורים כפריים מתקררות לאט יותר מקרקעות יבשות, מה שעוזר למזער את הפרש הטמפרטורות בלילה בין אזורים עירוניים לכפריים.

אם לעיר או לרשות מקומית יש מערכת טובה לניטור מזג אוויר, ניתן למדוד ישירות את אפקט אי החום העירוני (UHI). לחלופין, ניתן להשתמש בסימולציה מורכבת של המיקום כדי לחשב את ה-UHI, או להשתמש בשיטת קירוב אמפירית. מודלים כאלה מאפשרים לשלב את ה-UHI בהערכות של עליות טמפרטורה עתידיות בערים עקב שינויי אקלים.

בשנת 1969, פרסם ליאונרד או. מירופ את הטיפול המספרי המקיף הראשון לחיזוי השפעות אי החום העירוני (UHI). בעבודתו, הוא מספק סקירה כללית של ה-UHI ומבקר את התיאוריות הקיימות בטענה שהן איכותיות מדי. מתואר מודל תקציב אנרגיה מספרי כללי ומיושם על האטמוספירה העירונית. מוצגים חישובים עבור מספר מקרים מיוחדים, כמו גם ניתוח רגישות. נמצא כי המודל מנבא נכון את גודל עודף הטמפרטורה העירוני. אפקט אי החום הוא התוצאה הסופית של מספר תהליכים פיזיקליים מתחרים. באופן כללי, אידוי מופחת במרכז העיר והתכונות התרמיות של חומרי בנייה וריצוף עירוניים הם הפרמטרים הדומיננטיים. מוצע כי מודל כזה יוכל לשמש בחישובים הנדסיים לשיפור האקלים של ערים קיימות ועתידיות.

אספלט +
חניון אספלט וייצור חשמל ממכוניות סולאריות
= הרחבת פונקציונליות וצפיפות
= אמצעי נגד איי חום עירוניים

אספלט הפך פופולרי יותר ויותר לכיסוי ערים בשנים האחרונות. זאת בשל העובדה שאספלט הוא משטח עמיד וזול מאוד. עם זאת, לאספלט יש גם כמה חסרונות, במיוחד כאשר משתמשים בו בכמויות גדולות באזורים עירוניים.

אחד החסרונות הגדולים ביותר של אספלט הוא ספיגת החום המשמעותית שלו. זוהי בעיה מכיוון שערים חמות מאוד כבר בחודשי הקיץ, ומשטחי האספלט הרבים מחריפים את החום. כתוצאה מכך, תושבי הערים סובלים מאוד מהחום, והוא אף יכול להוביל לבעיות בריאותיות.

התחממות יתר בערים היא בעיה מרכזית הנגרמת משימוש באספלט. קיימות מספר אפשרויות להתמודדות עם בעיה זו. אחת מהן היא ליצור יותר שטחים ירוקים בערים, שכן עצים וצמחים יכולים לספוג חום. השימוש בחניונים סולאריים או במתקני חניה סולאריים יכול גם לסייע בהפחתת החום העירוני. מתקנים אלה מצוידים במודולים פוטו-וולטאיים המנצלים אנרגיה סולארית לייצור חשמל. במקביל, הם מספקים צל, ובכך מפחיתים את החימום של האזור שמסביב.

לכן, חניונים סולאריים וחניות סולאריות הן דרך טובה להפחית את השפעות אי החום העירוני. הם לא רק בני קיימא, מכיוון שהם אינם שורפים דלקים מאובנים ולכן אינם מייצרים פליטות CO2, אלא גם עוזרים להפוך את הטמפרטורות העירוניות לנוחות יותר.

מחקר של חברת DeLorean Power בשוויץ מצא כי התנהגות החניה של העובדים תואמת באופן אידיאלי את כמות האנרגיה הסולארית המופקת. ניתן לכסות את הקילומטראז' היומי של הרכב החשמלי כמעט בכל מזג אוויר, וכל עודף אנרגיה ניתן להזין לרשת החשמל. ייצור האנרגיה הסולארית השנתי בחניון תואם את צרכי האנרגיה של הרכב. לחניונים סולאריים יש את הפוטנציאל הגדול ביותר לייצור חשמל מכל מגזרי התשתית. בשוויץ, ישנם כשני מקומות חניה זמינים לכל מכונית רשומה. באזורים מתאימים, הדבר יכול לייצר מעל 10 טרה-וואט-שעה של אנרגיה סולארית בשנה (15% מצריכת החשמל הנוכחית). "זה מדהים כמה מעט מפעלי פיילוט יש", קבעו מחברי המחקר. יתר על כן, גג כזה מגן על המכונית מפני פגעי מזג האוויר ומפחית הצטברות חום בקיץ.

על פי ניתוח של הלשכה הפדרלית לסטטיסטיקה (FSO), בשוויץ יש לפחות 5 מיליון מקומות חניה עיליים (6,400 דונם) עם כ-4.7 מיליון מכוניות נוסעים רשומות. אזורי חניה אלה תועדו בשיטה דיגיטלית שמזהה רק אזורים סמוכים גדולים יותר ולא מקומות חניה בודדים. לכן, מומחי תנועה מעריכים כי ישנם בין 8 ל-10 מיליון מקומות חניה. זה בערך שניים לכל מכונית.

על פי מחקר נוסף, "ייצור אנרגיה סולארית למתקני תשתית ואזורי הסבה", לאזורי חניה עיליים או פתוחים יש את הפוטנציאל הפוטו-וולטאי הגדול ביותר מכל אזורי התשתית. אזורים אלה יכולים לספק עד 10 טרה-וואט-שעה (TWh) של חשמל פוטו-וולטאי בשנה. זה מביא את סך ייצור החשמל בשוויץ ל-65.5 TWh.

שטח החניה הממוצע הוא 12.5 מטרים רבועים (2.5 מטרים על 5 מטרים). זהו גם השטח שגג סולארי חייב לכסות. תפוקת האנרגיה של מערכת פוטו-וולטאית תלויה בגורמים רבים, כולל קרינת השמש, יעילות הרכיבים וכיוון המודולים. בתורגאו, ניתן לייצר כ-1000 קוט"ש חשמל בשנה עם 1 קילוואט של קיבולת פוטו-וולטאית מותקנת (1000 קוט"ש לכל 1 קילוואט-שעון).

בהתאם למודולי ה-PV שבהם נעשה שימוש, 1 קילוואט-וואט דורש קיבולת מותקנת של 4 עד 8 מ"ר. מחקר זה מניח 5 מ"ר לכל קילוואט-וואט. לכן, ניתן להתקין חניה בגודל 12.5 מ"ר עם מערכת של 2.5 קילוואט-וואט, שתייצר 2,500 קוט"ש של אנרגיה סולארית בשנה. צריכת משק בית ממוצעת בשוויץ היא כ-4,500 קוט"ש לשנה (לא כולל חימום, אוורור וכלי רכב חשמליים).

העיצוב המודולרי של מערכת חניון הוא יתרון, המאפשר להתאים את הגג כמעט לכל מקום חניה, ובכך מבטיח ניצול טוב של שטח החניה ומבטיח יכולת הרחבה.

מודולים דו-פאציאליים מאפשרים העברת אור מוגברת דרך החניה. זה מושך מבחינה ויזואלית ומוביל לתפוקות סולאריות גבוהות יותר, מכיוון שמודולים פוטו-וולטאיים אלה יכולים גם לנצל אור הנכנס מלמטה, ובכך לספק 10-20% יותר אנרגיה. נכון לעכשיו, טכנולוגיית דו-פאציאלית אינה בשימוש נרחב מכיוון שכדאיותה הכלכלית אינה מובטחת עקב מחירי מודולים גבוהים יותר. עם זאת, צפוי כי טכנולוגיה זו תתבסס יותר בשנים הקרובות.

במערכת החניון הסולארית המודולרית והניתנת להרחבה 4+2+ שלנו, המשתמשת במודולים שקופים למחצה ודו-פאזיים, הנקודות הבאות חלות וכבר מהוות אלטרנטיבה נוספת ותחרותית במחיר :

אפשרויות גגות סולאריים במיוחד עבור כלי רכב – תמונה: Xpert.Digital

עוד על זה כאן:

• מספרים, נתונים, עובדות: חניון סולארי, חניון עם solardach, גרסאות קירוי בהשוואה ושטח חניה לדוגמא עם תשואת חשמל

ללא הגבלה: מערכת סולארית מודולרית וניתנת להרחבה למכוניות ומשאיות

ללא הגבלה: מערכת סולארית מודולרית וניתנת להרחבה למכוניות ומשאיות

מפרט טכני: מערכת סולארית מודולרית וניתנת להרחבה לרכבים ומשאיות

מפרט טכני: מערכת סולארית מודולרית וניתנת להרחבה לרכבים ומשאיות

יתרונות במבט חטוף:

• עיצוב גמיש ומודולרי (ניתן להרחבה)
• גובה מרווח למכוניות החל מ-2.66 מטר (ניתן להרחבה ל-4.5 מטר או יותר למשאיות)
• עומק חניה למכוניות עד 6.1 מ', צד שני אפשרי עד 12.5 מ'.
  העומק תלוי במידות המודולים הסולאריים שבהם נעשה שימוש.
• מערכת החנייה הסולארית מתוכננת בצורה אופטימלית עבור מודולים סולאריים שקופים למחצה עם
  העברת אור של 12%/40% (!) – ומאושרת להתקנה עילית.
• זמין אופציונלי עם תאורת LED עוצמתית, ניתן לעמעום ובקרת תנועה
• מתאים גם לחניות עם מיקום משופע
• אין עלויות נסתרות בנוגע ליסודות.
  שימוש ביסודות נקודתיים (האפשרות הכלכלית ביותר, אין צורך בחפירה נרחבת עבור לוחות בטון וכו' ליציבות מבנית) או התקנה עם לוחות בסיס, בהתאם לתנאי הקרקע/אספלט הקיימים.

מקורות נוספים:

• גורם עלות של יסודות קרקע עבור חניונים סולאריים
• חניונים סולאריים במקומות בהם התקן כבר אינו חל - הפתרון האופטימלי לכל אתגר עם קירוי סולארי לחניות פתוחות
• מערכות SolarCarport: מהי הגרסא הטובה ו/או הזולה יותר?
• אסטרטגיית חניון סולארי לחניות פתוחות
• מערכת חניון סולארית מודולרית לכל היישומים והמצבים

מערכת סולארית לחניה למשאיות

בשל העובדה שטכנולוגיית העמודים 4+2+ מציעה את הפתרון הגמיש ביותר (הן מבחינה טכנית והן מבחינת מחיר) למערכת קירוי לחניונים, ניתן להרחיבה בקלות וליישמה גם על כלי רכב גדולים יותר כמו משאיות עם שינויים מתאימים.

למושבות נמלים באיי חום עירוניים יש סבילות מוגברת לחום מבלי שזה יבוא על חשבון הסבילות שלהן לקור.

מינים המסוגלים להסתגל היטב יכולים לנצל את התנאים שנוצרים על ידי איי חום עירוניים כדי לשגשג באזורים מחוץ לתחום התפוצה הרגיל שלהם. דוגמאות לכך כוללות את השועל המעופף אפור-ראש (Pteropus poliocephalus) ואת שממית הבית (Hemidactylus frenatus). שועלים מעופפים אפורים-ראש שנמצאו במלבורן, אוסטרליה, התיישבו בבתי גידול עירוניים לאחר שהטמפרטורות שם עלו. עליית הטמפרטורה והחורפים החמים יותר שנגרמו כתוצאה מכך הופכים את האקלים העירוני לדומה יותר לבית הגידול הצפוני יותר של המין בטבע.

ניסיונות למתן ולנהל איי חום עירוניים מפחיתים את תנודות הטמפרטורה ואת זמינות המזון והמים. באקלים ממוזג, איי חום עירוניים מאריכים את עונת הגידול, ובכך משנים את אסטרטגיות הרבייה של המינים החיים שם. ניתן לראות זאת בצורה הטובה ביותר בהשפעות שיש לאיי חום עירוניים על טמפרטורת המים. מכיוון שטמפרטורת המבנים הסמוכים שונה לעיתים מטמפרטורת האוויר על פני השטח ביותר מ-28 מעלות צלזיוס, המשקעים מתחממים במהירות, מה שגורם לנגר לנחלים, אגמים ונהרות (או גופי מים אחרים) סמוכים לחוות זיהום תרמי מוגזם. זיהום תרמי מוגבר זה עלול להעלות את טמפרטורת המים ב-11 עד 17 מעלות צלזיוס (20 עד 30 מעלות פרנהייט). עלייה זו גורמת ללחץ תרמי ולהלם עבור מיני דגים החיים במים אלה עקב שינוי הטמפרטורה המהיר בסביבתם.

איי חום עירוניים, הנגרמים על ידי ערים, שינו את תהליך הברירה הטבעית. לחצי ברירה כגון שינויים זמניים במזון, טורפים ומים מצטמצמים, מה שמאפשר מגוון של כוחות ברירה חדשים להיכנס לפעולה. לדוגמה, ישנם יותר חרקים בבתי גידול עירוניים מאשר באזורים כפריים. חרקים הם אקותרמיים, כלומר הם מסתמכים על טמפרטורת הסביבה כדי לווסת את טמפרטורת גופם, כך שהאקלים העירוני החם יותר אידיאלי להישרדותם. מחקר של Parthenolecanium quercifex (חרקי קשקשי אלון) שנערך בראלי, צפון קרוליינה, הראה שמין זה מעדיף אקלים חם יותר ולכן הוא רב יותר בבתי גידול עירוניים מאשר על עצי אלון באזורים כפריים. עם הזמן, הם הסתגלו לשגשג באקלים חם יותר ולא באקלים קריר יותר.

נוכחותם של מינים לא מקומיים תלויה במידה רבה בפעילות אנושית. דוגמה בולטת לכך היא אוכלוסיות של דגיגונים המקננים מתחת לגגוני בניינים באזורים עירוניים. הם מנצלים את ההגנה שבני האדם מספקים בחלקים העליונים של בניינים, מה שמוביל לעלייה באוכלוסיותיהם עקב המחסה הנוסף והפחתת לחץ הטורפים.

מעבר להשפעתן על הטמפרטורה, לטמפרטורות גבוהות במיוחד (UHI) יכולות להיות השפעות משניות על המטאורולוגיה המקומית, כולל שינויים בדפוסי הרוח המקומיים, התפתחות עננים וערפל, לחות ומשקעים. החום הנוסף הנוצר על ידי UHI מוביל לתנועה חזקה יותר כלפי מעלה, מה שיכול לעורר פעילות נוספת של ממטרים וסופות רעמים. יתר על כן, UHI יוצרים אזור לחץ נמוך מקומי במהלך היום, ומושכים אוויר לח יחסית מאזורים כפריים שמסביב, מה שיכול להוביל לתנאים נוחים יותר להיווצרות עננים. כמויות המשקעים בצל הגשם של ערים גדלות ב-48% עד 116%. בין היתר כתוצאה מהתחממות זו, כמות המשקעים החודשית ברדיוס של 32 ק"מ עד 64 ק"מ במורד הרוח מהערים גבוהה בכ-28% מאשר במול הרוח. בערים מסוימות, סך המשקעים גדל ב-51%.

בכמה אזורים, מחקרים מצביעים על כך שאזורים מטרופוליניים פחות נוטים לסופות טורנדו חלשות עקב ערבוב סוער הנגרם מאפקט אי החום העירוני. באמצעות תמונות לוויין, גילו חוקרים כי לאקלים עירוני יש השפעה ניכרת על עונות גידול עד 10 קילומטרים (6.2 מייל) מגבולות העיר. ב-70 ערים במזרח צפון אמריקה, עונת הגידול באזורים עירוניים הייתה ארוכה בכ-15 ימים מאשר באזורים כפריים מחוץ להשפעת העיר.

מחקרים בסין הראו כי אפקט אי החום העירוני תורם להתחממות הגלובלית בכ-30%. מצד שני, השוואה משנת 1999 בין אזורים עירוניים לאזורים כפריים הציעה כי לאפקט אי החום העירוני יש השפעה מועטה בלבד על התפתחות הטמפרטורה הממוצעת העולמית. מחקר אחד הגיע למסקנה כי ערים משנות את האקלים באזור הגדול פי שניים עד ארבעה משטח הפנים שלהן. מחקר אחר קובע כי איי חום עירוניים משפיעים על האקלים העולמי על ידי השפעה על זרם הסילון. מספר מחקרים הראו כי השפעות איי החום הולכות ונעשות בולטות יותר ויותר ככל ששינויי האקלים מתקדמים.

איי חום עירוניים (UHI) יכולים להשפיע ישירות על בריאותם ורווחתם של תושבי ערים. בארצות הברית לבדה, בממוצע 1,000 בני אדם מתים מדי שנה כתוצאה מחום קיצוני. מכיוון שאיי חום עירוניים מאופיינים בטמפרטורות גבוהות, הם עלולים להגביר את עוצמתם ומשכם של גלי חום בערים. מחקרים הראו ששיעור התמותה במהלך גל חום עולה באופן אקספוננציאלי עם טמפרטורת השיא, השפעה המוגברת על ידי איי חום עירוניים. מספר האנשים החשופים לטמפרטורות קיצוניות גדל עקב התחממות הנגרמת על ידי איי חום עירוניים. ההשפעה הלילית של איי חום עירוניים יכולה להיות מזיקה במיוחד במהלך גל חום, מכיוון שהיא מונעת מתושבי הערים את הקירור הלילי המצוי באזורים כפריים.

מחקרים בארצות הברית מצביעים על כך שהקשר בין טמפרטורות קיצוניות לתמותה משתנה בהתאם למיקום. חום נוטה להגביר את הסיכון למוות בערים הצפוניות מאשר באזורים הדרומיים. לדוגמה, כאשר שיקגו, דנבר או ניו יורק חוות טמפרטורות קיץ חמות במיוחד, צפויה עלייה בתחלואה ובמוות. לעומת זאת, אזורים במדינה שבה מזג האוויר מתון עד חם כל השנה מתמודדים עם פחות סיכון בריאותי לציבור מחום מוגזם. מחקרים מצביעים על כך שתושבי ערים דרומיות כמו מיאמי, טמפה, לוס אנג'לס ופיניקס מורגלים יותר למזג אוויר חם ולכן פחות פגיעים למוות הקשור לחום. עם זאת, בסך הכל, נראה שאנשים בארצות הברית מתרגלים יותר לטמפרטורות חמות יותר עם כל עשור שעובר, אם כי זה יכול להיות בגלל תשתיות טובות יותר, מבנים מודרניים יותר ומודעות ציבורית גדולה יותר.

דווח כי טמפרטורות גבוהות יותר עלולות להוביל למכת חום, תשישות חום, עילפון חום והתכווצויות חום. מספר מחקרים חקרו גם כיצד מכת חום חמורה יכולה להוביל לנזק קבוע למערכות איברים. נזק זה יכול להגביר את הסיכון למוות בטרם עת מכיוון שהוא יכול לגרום לפגיעה חמורה בתפקוד האיברים. סיבוכים נוספים של מכת חום כוללים תסמונת מצוקה נשימתית אצל מבוגרים וקרישה תוך-וסקולרית מפושטת (DIC). מספר חוקרים מצאו שכל פגיעה ביכולתו של גוף האדם לווסת את הטמפרטורה מגדילה תיאורטית את הסיכון למוות. זה כולל מצבים שיכולים להשפיע על ניידותו, תודעתו או התנהגותו של אדם. חוקרים מצאו שאנשים עם בעיות קוגניטיביות (למשל, דיכאון, דמנציה, מחלת פרקינסון) פגיעים יותר בטמפרטורות גבוהות וצריכים להיות זהירים במיוחד, מכיוון שחום הוכח כמשפיע על הביצועים הקוגניטיביים בדרגות שונות. אנשים עם סוכרת, השמנת יתר, חוסר שינה או מחלות לב וכלי דם/מוחיות צריכים להימנע מחשיפה מוגזמת לחום. תרופות נפוצות המשפיעות על ויסות טמפרטורה יכולות גם להגביר את הסיכון למוות. אלה כוללות אנטיכולינרגיות, משתנים, פנוטיאזינים וברביטורטים. חום יכול להשפיע לא רק על הבריאות אלא גם על ההתנהגות. מחקר אמריקאי מציע שחום יכול לגרום לאנשים להיות עצבניים ותוקפניים יותר, וציין כי מספר הפשעים האלימים גדל ב-4.58 לכל 100,000 נפש עבור כל עלייה של מעלה צלזיוס בטמפרטורה.

חוקר מצא שעוצמת אי החום העירוני (UHI) גבוהה קשורה לריכוזים גבוהים של מזהמי אוויר, המצטברים בלילה ויכולים להשפיע על איכות האוויר למחרת. מזהמים אלה כוללים תרכובות אורגניות נדיפות, פחמן חד-חמצני, תחמוצות חנקן וחומר חלקיקי. ייצור מזהמים אלה, בשילוב עם הטמפרטורות הגבוהות יותר באזורים עם אוזון עירוני, יכול להאיץ את היווצרות האוזון. אוזון עילי נחשב למזהם מזיק. מחקרים מצביעים על כך שטמפרטורות גבוהות יותר באזורים עם אוורור עירוני יכולות להגדיל את מספר ימי הזיהום, אך גם מצביעים על כך שגורמים אחרים (למשל, לחץ אוויר, כיסוי עננים, מהירות רוח) יכולים גם הם להשפיע על הזיהום. מחקרים מהונג קונג מצאו ששכונות עם אוורור גרוע יותר של האוויר החיצוני העירוני נוטות לחוות השפעות חזקות יותר של אפקט אי החום העירוני וסובלות מתמותה כוללת גבוהה משמעותית בהשוואה לאזורים עם אוורור טוב יותר.

המרכזים לבקרת מחלות ומניעתן מציינים כי "קשה לחזות תקפות לגבי מחלות ומוות הקשורות לחום בתרחישים שונים של שינויי אקלים" וכי "מוות הקשור לחום ניתן למנוע, כפי שמודגם הירידה בתמותה הכוללת במהלך אירועי חום ב-35 השנים האחרונות". עם זאת, מספר מחקרים מצביעים על כך שההשפעות הבריאותיות של UHI עשויות להיות לא פרופורציונליות, מכיוון שההשפעות יכולות להתפלג באופן לא אחיד על סמך גיל, מוצא אתני ומעמד סוציו-אקונומי. זה מעלה את האפשרות שההשפעות הבריאותיות של UHI הן סוגיה של צדק סביבתי.