शहरीकरण का प्रभाव: शहरी या शहरी ताप द्वीप - बिजली पैदा करते समय सौर छत के माध्यम से बचा जाना चाहिए

शहरी ताप द्वीप एक शहरी या महानगरीय क्षेत्र है जो मानव गतिविधि के कारण आसपास के ग्रामीण क्षेत्रों की तुलना में काफी गर्म है। तापमान में अंतर आमतौर पर दिन की तुलना में रात में अधिक होता है और जब हवाएं हल्की होती हैं तो यह सबसे अधिक ध्यान देने योग्य होता है। यूएचआई गर्मियों और सर्दियों में विशेष रूप से ध्यान देने योग्य है। यूएचआई प्रभाव का मुख्य कारण भूमि की सतह में परिवर्तन है। एक अध्ययन से पता चला है कि ऊष्मा द्वीप विभिन्न प्रकार के भूमि आवरण की निकटता से प्रभावित हो सकते हैं, जैसे कि बंजर भूमि की निकटता शहरी मिट्टी को गर्म करती है, जबकि वनस्पति की निकटता इसे ठंडी बनाती है। ऊर्जा के उपयोग से उत्पन्न अपशिष्ट ऊष्मा एक अन्य कारक है। जैसे-जैसे जनसंख्या केंद्र बढ़ता है, उसका क्षेत्रफल बढ़ता है और औसत तापमान बढ़ता है। ताप द्वीप शब्द का भी प्रयोग किया जाता है; इसका उपयोग किसी भी ऐसे क्षेत्र के लिए किया जा सकता है जो आसपास के क्षेत्र की तुलना में अपेक्षाकृत अधिक गर्म है, लेकिन आम तौर पर यह मनुष्यों द्वारा परेशान क्षेत्रों को संदर्भित करता है।

शहरों में मासिक वर्षा आंशिक रूप से यूएचआई के कारण अधिक होती है। शहरी केंद्रों में बढ़ती गर्मी से बढ़ते मौसम की अवधि लंबी हो जाती है और कमजोर बवंडर की घटना कम हो जाती है। यूएचआई ओजोन जैसे प्रदूषकों के उत्पादन को बढ़ाकर वायु की गुणवत्ता को खराब कर देता है, और यह पानी की गुणवत्ता को खराब कर देता है क्योंकि गर्म पानी क्षेत्र की नदियों में बहता है और उनके पारिस्थितिक तंत्र पर दबाव डालता है।

सभी शहरों में एक स्पष्ट शहरी ताप द्वीप नहीं होता है, और ताप द्वीप की विशेषताएं उस क्षेत्र की पृष्ठभूमि जलवायु पर बहुत अधिक निर्भर करती हैं जिसमें शहर स्थित है। शहरी ताप द्वीप प्रभाव को हरी छतों, निष्क्रिय दिन के समय विकिरण शीतलन और शहरी क्षेत्रों में हल्के रंग की सतहों के उपयोग से कम किया जा सकता है जो अधिक सूर्य के प्रकाश को प्रतिबिंबित करते हैं और कम गर्मी को अवशोषित करते हैं। शहरीकरण ने शहरों में जलवायु परिवर्तन के प्रभावों को बढ़ा दिया है।

1810 के दशक में पहली बार ल्यूक हॉवर्ड द्वारा घटना की जांच और वर्णन किया गया था, हालांकि वह वह नहीं था जिसने घटना का नाम दिया था। उन्नीसवीं शताब्दी में शहरी माहौल का शोध जारी रहा। 1920 और 1940 के दशक के बीच, यूरोप, मैक्सिको, भारत, जापान, जापान और संयुक्त राज्य अमेरिका में शोधकर्ता स्थानीय जलवायु विज्ञान या सूक्ष्म मौसम विज्ञान के उभरते क्षेत्र में घटना को समझने के लिए नए तरीकों की तलाश कर रहे थे। 1929 में, अल्बर्ट पेप्लर ने "स्टैडिसचे वेरमिंसल" शब्द का उपयोग किया, जो कि स्टैडिसचे वेरमिंसल के लिए उपयोग किया जाने वाला पहला उदाहरण है। 1990 और 2000 के बीच, लगभग 30 अध्ययनों को सालाना प्रकाशित किया गया था; यह संख्या 2010 तक 100 हो गई, और 2015 में पहले से ही 300 से अधिक थे।

शहरी ऊष्मा द्वीप प्रभाव के कई कारण हैं। अंधेरी सतहें काफी अधिक सौर विकिरण अवशोषित करती हैं, जिससे शहरी क्षेत्रों में सड़कें और इमारतें दिन के दौरान उपनगरीय और ग्रामीण क्षेत्रों की तुलना में अधिक गर्म होती हैं। शहरी क्षेत्रों में सड़क की सतहों और छतों के लिए आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली सामग्री, जैसे कंक्रीट और डामर, में आसपास के ग्रामीण क्षेत्रों की तुलना में काफी अलग तापीय मात्रा गुण (ताप क्षमता और तापीय चालकता सहित) और सतह विकिरण गुण (अल्बेडो और उत्सर्जन) होते हैं। यह शहरी क्षेत्र के ऊर्जा संतुलन को बदल देता है, जिसके परिणामस्वरूप अक्सर आसपास के ग्रामीण क्षेत्रों की तुलना में अधिक तापमान होता है। एक अन्य महत्वपूर्ण कारण शहरी क्षेत्रों में वाष्पोत्सर्जन की कमी (जैसे, वनस्पति की कमी के कारण) है। अमेरिकी वन सेवा ने 2018 में पाया कि संयुक्त राज्य अमेरिका के शहर हर साल 36 मिलियन पेड़ खो देते हैं

शहरी ताप द्वीपों (UHI) के अन्य कारण ज्यामितीय प्रभावों के कारण होते हैं। कई शहरी क्षेत्रों में ऊँची इमारतें सूर्य के प्रकाश के परावर्तन और अवशोषण के लिए कई सतहें प्रदान करती हैं, जिससे शहरी ताप द्वीपों की दक्षता बढ़ जाती है। इसे "शहरी घाटी प्रभाव" के रूप में जाना जाता है। इमारतों का एक अन्य प्रभाव हवा का अवरोध है, जो संवहन द्वारा शीतलन और प्रदूषकों के निष्कासन को भी रोकता है। कारों, एयर कंडीशनरों, उद्योगों और अन्य स्रोतों से निकलने वाली अपशिष्ट ऊष्मा भी UHI प्रभाव में योगदान करती है। शहरी क्षेत्रों में प्रदूषण का उच्च स्तर भी UHI को बढ़ा सकता है, क्योंकि प्रदूषण के कई रूप वायुमंडल के विकिरण गुणों को बदल देते हैं। UHI न केवल शहरों में तापमान बढ़ाता है, बल्कि ओज़ोन की सांद्रता भी बढ़ाता है, क्योंकि ओज़ोन एक ग्रीनहाउस गैस है जिसका निर्माण बढ़ते तापमान के साथ तेज़ होता है।

अधिकांश शहरों में, शहरी और आसपास के ग्रामीण इलाकों के बीच तापमान का अंतर रात में सबसे ज़्यादा होता है। हालाँकि यह अंतर साल भर काफ़ी ज़्यादा होता है, लेकिन सर्दियों में यह ज़्यादा होता है। शहर के केंद्र और आसपास के इलाकों के बीच तापमान का सामान्य अंतर कई डिग्री का होता है। शहर के केंद्र और आसपास के उपनगरों के बीच तापमान के अंतर का ज़िक्र कभी-कभी मौसम संबंधी रिपोर्टों में भी होता है, जैसे, शहर के केंद्र में 20°C और उपनगरों में 18°C। 10 लाख या उससे ज़्यादा आबादी वाले शहर का औसत वार्षिक तापमान आसपास के इलाके से 1.0–3.0°C ज़्यादा हो सकता है। शाम के समय यह अंतर 12°C तक हो सकता है।

शहरी ऊष्मा द्वीप प्रभाव (UHI) को शहरी और ग्रामीण क्षेत्रों के बीच वायु तापमान अंतर (कैनोपी UHI) या सतही तापमान अंतर (सतही UHI) के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। दोनों में थोड़ी भिन्न दैनिक और मौसमी परिवर्तनशीलता होती है और इनके कारण भी अलग-अलग होते हैं।

आईपीसीसी ने उल्लेख किया कि "शहरी ताप द्वीप गैर-शहरी क्षेत्रों की तुलना में दिन के तापमान की तुलना में रात के तापमान को अधिक बढ़ाने के लिए जाने जाते हैं।" उदाहरण के लिए, स्पेन के बार्सिलोना में, दिन का अधिकतम तापमान पास के ग्रामीण स्टेशन की तुलना में 0.2°C कम और न्यूनतम तापमान 2.9°C अधिक गर्म होता है। 1810 के दशक के अंत में ल्यूक हॉवर्ड की पहली यूएचआई रिपोर्ट के विवरण में कहा गया है कि मध्य लंदन आसपास के ग्रामीण इलाकों की तुलना में रात में 2.1°C अधिक गर्म है। हालांकि यूएचआई के भीतर गर्म हवा का तापमान आमतौर पर रात में सबसे अधिक ध्यान देने योग्य होता है, शहरी ताप द्वीप दिन के समय महत्वपूर्ण और कुछ हद तक विरोधाभासी व्यवहार प्रदर्शित करते हैं। यूएचआई और आसपास के क्षेत्र के बीच हवा के तापमान का अंतर रात में बड़ा और दिन के दौरान छोटा होता है।

दिन के समय, विशेष रूप से साफ़ आसमान में, शहरी सतहें सौर विकिरण के अवशोषण से गर्म हो जाती हैं। शहरी क्षेत्रों की सतहें आसपास के ग्रामीण क्षेत्रों की तुलना में तेज़ी से गर्म होती हैं। अपनी उच्च ताप क्षमता के कारण, शहरी सतहें ऊष्मीय ऊर्जा के विशाल भंडार के रूप में कार्य करती हैं। उदाहरण के लिए, कंक्रीट हवा की तुलना में लगभग 2,000 गुना अधिक ऊष्मा संग्रहित कर सकता है। इसलिए, शहरी ऊष्मा द्वीप (UHI) के भीतर दिन के समय सतह के उच्च तापमान का पता ऊष्मीय सुदूर संवेदन द्वारा आसानी से लगाया जा सकता है। जैसा कि अक्सर दिन के समय गर्मी बढ़ने के मामले में होता है, यह गर्मी शहरी सीमा परत के भीतर संवहन हवाओं को भी जन्म देती है। ऐसा माना जाता है कि, परिणामी वायुमंडलीय मिश्रण के कारण, UHI के भीतर हवा के तापमान में गड़बड़ी आमतौर पर दिन के दौरान न्यूनतम या न के बराबर होती है, भले ही सतह का तापमान अत्यधिक उच्च स्तर तक पहुँच सकता है।

रात में, स्थिति उलट जाती है। सौर तापन की अनुपस्थिति वायुमंडलीय संवहन में कमी और शहरी सीमा परत के स्थिरीकरण की ओर ले जाती है। यदि स्थिरीकरण पर्याप्त है, तो एक व्युत्क्रम परत बनती है। यह शहरी वायु को सतह के पास फँसा लेती है, जिससे यह अभी भी गर्म शहरी सतहों द्वारा गर्म रहती है, जिसके परिणामस्वरूप शहरी ऊष्मा द्वीप (UHI) के भीतर रात के समय हवा का तापमान अधिक गर्म हो जाता है। शहरी क्षेत्रों के ऊष्मा-धारण गुणों के अलावा, सड़क घाटियों में रात्रिकालीन अधिकतम तापमान शीतलन के दौरान आकाश के अवरुद्ध दृश्यों के कारण भी हो सकता है: सतहें रात में मुख्य रूप से अपेक्षाकृत ठंडे आकाश में विकिरण के माध्यम से ऊष्मा खो देती हैं, और शहरी क्षेत्र में इमारतें इसे अवरुद्ध कर देती हैं। जब हवा की गति कम होती है और आकाश साफ होता है, तो विकिरणीय शीतलन अधिक प्रभावी होता है, और वास्तव में, इन परिस्थितियों में UHI रात में सबसे अधिक होता है।

जलवायु परिवर्तन पर अंतर-सरकारी पैनल (आईपीसीसी) संयुक्त राष्ट्र का एक अंतर-सरकारी निकाय है जो मानव-जनित जलवायु परिवर्तन के बारे में ज्ञान को बढ़ाने के लिए ज़िम्मेदार है। इसकी स्थापना 1988 में विश्व मौसम विज्ञान संगठन (WMO) और संयुक्त राष्ट्र पर्यावरण कार्यक्रम (UNEP) द्वारा की गई थी और बाद में संयुक्त राष्ट्र महासभा द्वारा अनुमोदित की गई थी। इसका मुख्यालय जिनेवा, स्विट्जरलैंड में है और इसके 195 सदस्य देश हैं। आईपीसीसी का संचालन उसके सदस्य देशों द्वारा किया जाता है, जो एक मूल्यांकन चक्र (आमतौर पर छह से सात वर्ष) की अवधि के लिए वैज्ञानिकों के एक बोर्ड का चुनाव करते हैं। आईपीसीसी को एक सचिवालय और विभिन्न तकनीकी सहायता इकाइयों द्वारा समर्थित किया जाता है, जो विशेष कार्य समूहों और कार्यबलों से बनी होती हैं।

आईपीसीसी मानव-जनित जलवायु परिवर्तन पर वस्तुनिष्ठ और व्यापक वैज्ञानिक जानकारी प्रदान करता है, जिसमें इसके प्राकृतिक, राजनीतिक और आर्थिक प्रभाव और जोखिम, साथ ही संभावित प्रतिक्रियाएँ शामिल हैं। आईपीसीसी स्वयं शोध नहीं करता या जलवायु परिवर्तन की निगरानी नहीं करता; इसके बजाय, यह सभी प्रासंगिक प्रकाशित साहित्य की नियमित, व्यवस्थित समीक्षा करता है। हज़ारों वैज्ञानिक और अन्य विशेषज्ञ स्वेच्छा से आँकड़ों की समीक्षा करते हैं और नीति निर्माताओं तथा जनता के लिए मूल्यांकन रिपोर्टों में प्रमुख निष्कर्षों को संकलित करते हैं।

आईपीसीसी जलवायु परिवर्तन पर एक अंतरराष्ट्रीय स्तर पर मान्यता प्राप्त संस्था है और इसके कार्यों को प्रमुख जलवायु वैज्ञानिकों और सरकारों का व्यापक समर्थन प्राप्त है। इसकी रिपोर्टें संयुक्त राष्ट्र जलवायु परिवर्तन फ्रेमवर्क कन्वेंशन (यूएनएफसीसीसी) में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं, जिसकी पाँचवीं आकलन रिपोर्ट ने ऐतिहासिक 2015 पेरिस समझौते को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित किया है। आईपीसीसी को, अल गोर के साथ, जलवायु परिवर्तन की हमारी समझ में उनके योगदान के लिए 2007 में नोबेल शांति पुरस्कार से सम्मानित किया गया था।

2015 में, आईपीसीसी ने अपना छठा मूल्यांकन चक्र शुरू किया, जो 2023 में समाप्त होने वाला है। अगस्त 2021 में, आईपीसीसी ने जलवायु परिवर्तन के भौतिक आधार पर छठी मूल्यांकन रिपोर्ट (आईपीसीसी एआर6) में अपने कार्य समूह I का योगदान प्रकाशित किया, जिसे द गार्जियन ने बड़े, अपरिहार्य और अपरिवर्तनीय जलवायु परिवर्तन की अब तक की सबसे गंभीर चेतावनी बताया है—एक ऐसा विषय जिसे दुनिया भर के कई अखबारों ने उठाया है। 28 फरवरी, 2022 को, आईपीसीसी ने प्रभावों और अनुकूलन पर अपनी कार्य समूह II रिपोर्ट प्रकाशित की। जलवायु परिवर्तन शमन पर छठी मूल्यांकन रिपोर्ट में कार्य समूह III का योगदान 4 अप्रैल, 2022 को प्रकाशित हुआ। छठी मूल्यांकन रिपोर्ट मार्च 2023 में एक संश्लेषण रिपोर्ट के साथ समाप्त होने वाली है।

छठी आकलन रिपोर्ट की अवधि के दौरान, आईपीसीसी ने तीन विशेष रिपोर्ट प्रकाशित कीं: 2018 में 1.5 डिग्री सेल्सियस की ग्लोबल वार्मिंग पर विशेष रिपोर्ट, और जलवायु परिवर्तन और भूमि पर विशेष रिपोर्ट (एसआरसीसीएल) और बदलती जलवायु में महासागर और क्रायोस्फीयर पर विशेष रिपोर्ट (एसआरओसीसी), दोनों 2019 में। इसने 2019 में अपनी कार्यप्रणाली को भी अद्यतन किया। इसलिए, छठे मूल्यांकन चक्र को आईपीसीसी के इतिहास में सबसे महत्वाकांक्षी बताया गया है।

शहरी ऊष्मा द्वीप प्रभाव का तापमान अंतर न केवल दिन की तुलना में रात में अधिक होता है, बल्कि गर्मियों की तुलना में सर्दियों में भी अधिक होता है। यह बर्फीले क्षेत्रों में विशेष रूप से सत्य है, क्योंकि शहरों में बर्फ आमतौर पर आसपास के ग्रामीण क्षेत्रों की तुलना में कम समय तक रहती है (यह शहरों की अधिक इन्सुलेट क्षमता के साथ-साथ मानवीय गतिविधियों जैसे कि जुताई के कारण है)। यह शहर में अल्बेडो (किसी पिंड की चमक का एक माप) को कम करता है, जिससे वार्मिंग प्रभाव बढ़ जाता है। ग्रामीण क्षेत्रों में, विशेष रूप से सर्दियों में, उच्च हवा की गति भी शहरी क्षेत्रों की तुलना में ठंडे तापमान में योगदान कर सकती है। अलग-अलग गीले और शुष्क मौसम वाले क्षेत्रों में, शहरी ऊष्मा द्वीप प्रभाव शुष्क मौसम के दौरान अधिक स्पष्ट होता है। नम मिट्टी का तापीय समय स्थिरांक शुष्क मिट्टी की तुलना में बहुत अधिक होता है

यदि किसी शहर या नगरपालिका में एक अच्छी मौसम निगरानी प्रणाली है, तो शहरी ताप द्वीप प्रभाव (UHI) को सीधे मापा जा सकता है। वैकल्पिक रूप से, UHI की गणना के लिए स्थान का एक जटिल सिमुलेशन इस्तेमाल किया जा सकता है, या एक अनुभवजन्य सन्निकटन विधि का उपयोग किया जा सकता है। ऐसे मॉडल जलवायु परिवर्तन के कारण शहरों में भविष्य में होने वाले तापमान वृद्धि के अनुमानों में UHI को शामिल करना संभव बनाते हैं।

1969 में, लियोनार्ड ओ. मायरुप ने शहरी ताप द्वीप (UHI) के प्रभावों की भविष्यवाणी के लिए पहला व्यापक संख्यात्मक विश्लेषण प्रकाशित किया। अपने इस कार्य में, उन्होंने UHI का अवलोकन प्रस्तुत किया है और मौजूदा सिद्धांतों की अत्यधिक गुणात्मक होने के कारण आलोचना की है। एक सामान्य संख्यात्मक ऊर्जा बजट मॉडल का वर्णन किया गया है और उसे शहरी वातावरण पर लागू किया गया है। कई विशेष मामलों के लिए गणनाएँ, साथ ही एक संवेदनशीलता विश्लेषण भी प्रस्तुत किया गया है। यह मॉडल शहरी तापमान अधिशेष के परिमाण की सही भविष्यवाणी करने में सक्षम पाया गया है। ताप द्वीप प्रभाव कई प्रतिस्पर्धी भौतिक प्रक्रियाओं का शुद्ध परिणाम है। सामान्यतः, शहर के केंद्र में वाष्पीकरण में कमी और शहरी भवनों व फ़र्श सामग्री के तापीय गुण प्रमुख मानदंड हैं। यह प्रस्तावित है कि इस मॉडल का उपयोग मौजूदा और भविष्य के शहरों की जलवायु में सुधार के लिए इंजीनियरिंग गणनाओं में किया जा सकता है।

डामर +
डामर पार्किंग और सौर कारपोर्ट बिजली उत्पादन
= कार्यक्षमता विस्तार और सघनीकरण
= शहरी ताप द्वीपों के विरुद्ध उपाय

हाल के वर्षों में शहरों की सड़कों पर डामर का उपयोग तेज़ी से लोकप्रिय हो रहा है। ऐसा इसलिए है क्योंकि डामर एक बेहद टिकाऊ और सस्ता सतह है। हालाँकि, डामर के कुछ नुकसान भी हैं, खासकर जब शहरी क्षेत्रों में इसका इस्तेमाल बड़ी मात्रा में किया जाता है।

डामर का एक सबसे बड़ा नुकसान इसकी अत्यधिक ऊष्मा अवशोषण क्षमता है। यह एक समस्या है क्योंकि गर्मियों के महीनों में शहर पहले से ही बहुत गर्म होते हैं, और डामर की अनगिनत सतहें इस गर्मी को और बढ़ा देती हैं। नतीजतन, शहरवासियों को गर्मी से बहुत परेशानी होती है, और इससे स्वास्थ्य संबंधी समस्याएं भी हो सकती हैं।

शहरों में डामर के इस्तेमाल से होने वाली एक बड़ी समस्या अत्यधिक गर्मी है। इस समस्या से निपटने के कई विकल्प मौजूद हैं। एक विकल्प है शहरों में ज़्यादा हरित क्षेत्र बनाना, क्योंकि पेड़-पौधे गर्मी सोख सकते हैं। सौर कारपोर्ट या सौर पार्किंग सुविधाओं का इस्तेमाल भी शहरी गर्मी को कम करने में मदद कर सकता है। ये सुविधाएँ फोटोवोल्टिक मॉड्यूल से सुसज्जित हैं जो सौर ऊर्जा का उपयोग करके बिजली पैदा करती हैं। साथ ही, ये छाया भी प्रदान करती हैं, जिससे आसपास के क्षेत्र का तापमान कम होता है।

इसलिए, सौर कारपोर्ट और सौर पार्किंग सुविधाएँ शहरी ताप द्वीप प्रभावों को कम करने का एक अच्छा तरीका हैं। ये न केवल टिकाऊ हैं, क्योंकि इनमें जीवाश्म ईंधन नहीं जलते और इस प्रकार CO2 उत्सर्जन नहीं होता, बल्कि शहरी तापमान को और अधिक आरामदायक बनाने में भी मदद करते हैं।

स्विट्जरलैंड के 'डी लोरियन पावर' के एक से पता चला है कि कर्मचारियों का पार्किंग व्यवहार आदर्श रूप से उत्पन्न सौर ऊर्जा की मात्रा से मेल खाता है। इलेक्ट्रिक वाहन के दैनिक किलोमीटर को लगभग किसी भी मौसम में कवर किया जा सकता है और अतिरिक्त को नेटवर्क में खिलाया जा सकता है। पार्किंग में वार्षिक सौर ऊर्जा उत्पादन वाहन की ऊर्जा आवश्यकता से मेल खाता है। सभी बुनियादी ढांचे क्षेत्रों के सौर पार्किंग स्थानों में बिजली उत्पादन के लिए सबसे बड़ी क्षमता है। स्विट्जरलैंड में लगभग 2 पार्किंग स्थान उपलब्ध हैं। उपलब्ध क्षेत्रों में, यह प्रति वर्ष सौर ऊर्जा के 10 टेरावाट घंटे (वर्तमान बिजली की खपत का 15 %) उत्पन्न कर सकता है। "यह आश्चर्यजनक है कि पायलट पौधे कितने हैं," अध्ययन के लेखकों ने कहा। इसके अलावा, ऐसी छत कार को मौसम से बचाती है और गर्मियों में कार की गर्मी को कम करती है।

संघीय सांख्यिकी कार्यालय (एफएसओ) के मूल्यांकन के अनुसार, स्विट्जरलैंड में लगभग 4.7 मिलियन पंजीकृत कारों के साथ कम से कम 5 मिलियन जमीन के ऊपर पार्किंग स्थान (6,400 हेक्टेयर) हैं। इन पार्किंग क्षेत्रों को एक डिजिटल प्रक्रिया का उपयोग करके रिकॉर्ड किया गया था जो केवल बड़े आसन्न क्षेत्रों को पहचानता है, न कि व्यक्तिगत पार्किंग स्थानों को। इसलिए यातायात विशेषज्ञों को 8 से 10 मिलियन पार्किंग स्थान की उम्मीद है। यह प्रति कार लगभग 2 है।

अन्य अध्ययन के अनुसार "बुनियादी ढांचा सुविधाओं और रूपांतरण क्षेत्रों के लिए सौर ऊर्जा उत्पादन", ऊपर-जमीन या खुली पार्किंग क्षेत्रों में सभी बुनियादी ढांचे के क्षेत्रों की सबसे बड़ी पीवी क्षमता है। ये क्षेत्र प्रति वर्ष 10 Terawatt घंटे (TWH) PV वर्तमान तक पहुंचा सकते हैं। इसका मतलब है कि स्विट्जरलैंड में संपूर्ण बिजली का उत्पादन 65.5 TWH है।

औसत पार्किंग क्षेत्र 12.5 वर्ग मीटर (2.5 मीटर x 5 मीटर) है। यह वह क्षेत्र भी है जहां सौर छत होनी चाहिए। पीवी प्रणाली की ऊर्जा उपज सौर विकिरण, घटक दक्षता और मॉड्यूल अभिविन्यास सहित कई कारकों पर निर्भर करती है। थर्गाउ में, 1 किलोवाट स्थापित पीवी पावर के साथ, प्रति वर्ष लगभग 1000 किलोवाट बिजली उत्पन्न की जा सकती है (1000 किलोवाट प्रति 1 किलोवाट)।

उपयोग किए गए पीवी मॉड्यूल के आधार पर, 1 किलोवाट के लिए 4 से 8 वर्ग मीटर की स्थापित क्षमता की आवश्यकता होती है। इस अध्ययन में, 5 m2 प्रति kWh की गणना की गई है। इसका मतलब है कि 2.5 किलोवाट आउटपुट के साथ 12.5 एम2 पार्किंग स्थान स्थापित किया जा सकता है, जो प्रति वर्ष 2,500 किलोवाट सौर ऊर्जा उत्पन्न करता है। औसत स्विस घरेलू खपत लगभग 4,500 kWh/वर्ष है (हीटिंग, वेंटिलेशन और इलेक्ट्रिक वाहनों को छोड़कर)।

कारपोर्ट प्रणाली की मॉड्यूलर संरचना लाभप्रद है और आपको लगभग किसी भी पार्किंग स्थान के लिए छत को अनुकूलित करने की अनुमति देती है, जिससे पार्किंग स्थान का निरंतर अच्छा उपयोग सुनिश्चित होता है और विस्तारशीलता सुनिश्चित होती है।

बाइफेशियल मॉड्यूल का उपयोग करके कारपोर्ट को पारदर्शी बनाया जा सकता है। यह देखने में बहुत दिलचस्प है और उच्च सौर उपज की ओर ले जाता है, क्योंकि संबंधित पीवी मॉड्यूल नीचे से आने वाले प्रकाश का भी उपयोग कर सकते हैं और इस प्रकार 10-20% अतिरिक्त उपज प्रदान करते हैं। बिफेशियल तकनीक का वर्तमान में अधिक उपयोग नहीं किया जाता है क्योंकि उच्च मॉड्यूल कीमतों के कारण यह आवश्यक रूप से लागत प्रभावी नहीं है। हालाँकि, यह माना जाता है कि यह तकनीक अगले कुछ वर्षों में स्थापित हो जाएगी।

हमारे 4+2+ मॉड्यूलर और स्केलेबल सोलर कारपोर्ट सिस्टम में, जहां आंशिक रूप से पारदर्शी और बाइफेसियल मॉड्यूल का उपयोग किया जाता है, ये बिंदु लागू होते हैं और अब एक मूल्य विकल्प भी :

विशेष रूप से वाहनों के लिए सौर छत वेरिएंट - छवि: Xpert.Digital

इसके बारे में यहां अधिक जानकारी:

• संख्याएं, डेटा, तथ्य: सौर कारपोर्ट, सौर छत के साथ कारपोर्ट, तुलना में छत के प्रकार और बिजली की उपज के साथ मॉडल पार्किंग स्थान

असीमित: कारों और ट्रकों के लिए मॉड्यूलर और स्केलेबल सौर कारपोर्ट प्रणाली

असीमित: कारों और ट्रकों के लिए मॉड्यूलर और स्केलेबल सौर कारपोर्ट प्रणाली

तकनीकी डेटा: कारों और ट्रकों के लिए मॉड्यूलर और स्केलेबल सौर कारपोर्ट प्रणाली

तकनीकी डेटा: कारों और ट्रकों के लिए मॉड्यूलर और स्केलेबल सौर कारपोर्ट प्रणाली

फायदे एक नज़र में:

• लचीला और मॉड्यूलर (स्केलेबल) डिज़ाइन
• कारों के लिए निकासी ऊंचाई 2.66 मीटर (ट्रकों के लिए 4.5 मीटर या अधिक तक विस्तार योग्य)
• कारों के लिए पार्किंग स्थान की गहराई 6.1 मीटर तक, इसके विपरीत 12.5 मीटर तक संभव है।
  गहराई उपयोग किए गए सौर मॉड्यूल के आयामों पर निर्भर करती है
• सोलर कारपोर्ट प्रणाली को आंशिक रूप से पारदर्शी सौर मॉड्यूल
  12% / 40% प्रकाश संचरण (!) के लिए सर्वोत्तम रूप से डिज़ाइन किया गया है - ओवरहेड स्थापना के लिए प्रमाणित अनुमोदन के साथ
• वैकल्पिक रूप से शक्तिशाली एलईडी प्रकाश व्यवस्था, मंदनीय और गति नियंत्रण के साथ
• झुकी हुई स्थिति वाले पार्किंग स्टैंड के लिए भी इस्तेमाल किया जा सकता है
• नींव के संबंध में कोई छिपी हुई लागत नहीं,
  बिंदु नींव का उपयोग (सबसे सस्ता संस्करण, कंक्रीट स्लैब आदि के लिए जमीन की कोई जटिल खुदाई नहीं, स्थैतिक के लिए आवश्यक) या फर्श स्लैब के साथ स्थापना, मौजूदा जमीन की स्थिति/डामरीकरण पर निर्भर करती है।

आगे के स्रोत:

• सौर कारपोर्ट के लिए ग्राउंड फाउंडेशन लागत कारक
• सौर कारपोर्ट जहां अब कोई मानक नहीं है - खुले पार्किंग स्थानों के लिए सौर छत के साथ हर चुनौती का इष्टतम समाधान
• सोलर कारपोर्ट सिस्टम: कौन सा बेहतर और/या सस्ता विकल्प है?
• खुले पार्किंग स्थानों के लिए सौर कारपोर्ट रणनीति
• सभी अनुप्रयोगों और मामलों के लिए मॉड्यूलर सौर कारपोर्ट प्रणाली

ट्रक सौर कारपोर्ट प्रणाली

इस तथ्य के कारण कि 4+2+ कॉलम तकनीक पार्किंग स्पेस छत प्रणाली के लिए सबसे लचीला समाधान (तकनीकी रूप से और कीमत के संदर्भ में) है, इसे आसानी से विस्तारित भी किया जा सकता है और उपयुक्त संशोधनों के साथ ट्रक जैसे बड़े वाहनों के लिए उपयोग किया जा सकता है। .

शहरी ऊष्मा द्वीपों में चींटियों की बस्तियों में गर्मी के प्रति सहनशीलता बढ़ जाती है, तथा इससे उनकी ठंड के प्रति सहनशीलता पर कोई असर नहीं पड़ता।

जो प्रजातियाँ अच्छी तरह से अनुकूलन करने में सक्षम होती हैं, वे शहरी ऊष्मा द्वीपों द्वारा निर्मित परिस्थितियों का लाभ उठाकर अपनी सामान्य सीमा से बाहर के क्षेत्रों में पनप सकती हैं। उदाहरणों में ग्रे-हेडेड फ्लाइंग फॉक्स (प्टेरोपस पोलियोसेफालस) और हाउस गेको (हेमिडैक्टाइलस फ्रेनेटस) शामिल हैं। ऑस्ट्रेलिया के मेलबर्न में पाए जाने वाले ग्रे-हेडेड फ्लाइंग फॉक्स ने तापमान बढ़ने के बाद शहरी आवासों में अपना बसेरा बना लिया। तापमान में वृद्धि और उसके परिणामस्वरूप गर्म सर्दियाँ शहरी जलवायु को जंगली प्रजातियों के उत्तरी आवास के अधिक समान बनाती हैं।

शहरी ताप द्वीपों को कम करने और प्रबंधित करने के प्रयास तापमान में उतार-चढ़ाव और भोजन और पानी की उपलब्धता को कम करते हैं। समशीतोष्ण जलवायु में, शहरी ताप द्वीप बढ़ते मौसम का विस्तार करते हैं, जिससे वहां रहने वाली प्रजातियों की प्रजनन रणनीतियों में बदलाव आता है। यह शहरी ताप द्वीपों के पानी के तापमान पर पड़ने वाले प्रभावों में सबसे अच्छी तरह से देखा जाता है। क्योंकि आस-पास की इमारतों का तापमान कभी-कभी सतह के वायु तापमान से 28 डिग्री सेल्सियस से अधिक भिन्न होता है, इसलिए वर्षा तेजी से गर्म होती है, जिससे आस-पास की धाराओं, झीलों और नदियों (या पानी के अन्य निकायों) में अपवाह होता है, जिससे अत्यधिक तापीय प्रदूषण का सामना करना पड़ता है। इस बढ़े हुए तापीय प्रदूषण से पानी का तापमान 11 से 17 डिग्री सेल्सियस (20 से 30 डिग्री फ़ारेनहाइट) तक बढ़ सकता है

शहरों के कारण उत्पन्न शहरी ऊष्मा द्वीपों ने प्राकृतिक चयन प्रक्रिया को बदल दिया है। भोजन, शिकारियों और पानी में समय-समय पर होने वाले बदलावों जैसे चयन दबाव कम हो जाते हैं, जिससे कई नए चयन बल सक्रिय हो जाते हैं। उदाहरण के लिए, ग्रामीण क्षेत्रों की तुलना में शहरी आवासों में अधिक कीट पाए जाते हैं। कीट एक्टोथर्मिक होते हैं, जिसका अर्थ है कि वे अपने शरीर के तापमान को नियंत्रित करने के लिए परिवेश के तापमान पर निर्भर करते हैं, इसलिए गर्म शहरी जलवायु उनके अस्तित्व के लिए आदर्श है। उत्तरी कैरोलिना के रैले में पार्थेनोलेकेनियम क्वेर्सीफेक्स (ओक स्केल कीट) पर किए गए एक अध्ययन से पता चला है कि यह विशेष प्रजाति गर्म जलवायु पसंद करती है और इसलिए ग्रामीण क्षेत्रों में ओक के पेड़ों की तुलना में शहरी आवासों में अधिक संख्या में पाई जाती है। समय के साथ, उन्होंने ठंडी जलवायु की तुलना में गर्म जलवायु में पनपने के लिए खुद को अनुकूलित कर लिया है।

गैर-देशी प्रजातियों की उपस्थिति मानवीय गतिविधियों पर बहुत अधिक निर्भर करती है। इसका एक प्रमुख उदाहरण शहरी क्षेत्रों में इमारतों की छतों के नीचे घोंसला बनाने वाले क्रैग मार्टिन की आबादी है। वे इमारतों के ऊपरी हिस्सों में मनुष्यों द्वारा प्रदान की जाने वाली सुरक्षा का लाभ उठाते हैं, जिससे अतिरिक्त आश्रय और शिकारियों के दबाव में कमी के कारण उनकी आबादी में वृद्धि होती है।

तापमान पर उनके प्रभाव के अलावा, अति उच्च तापमान (यूएचआई) स्थानीय मौसम विज्ञान पर द्वितीयक प्रभाव डाल सकते हैं, जिसमें स्थानीय वायु पैटर्न, बादल और कोहरे का विकास, आर्द्रता और वर्षा में परिवर्तन शामिल हैं। यूएचआई द्वारा उत्पन्न अतिरिक्त ऊष्मा से ऊपर की ओर गति अधिक मजबूत होती है, जो अतिरिक्त वर्षा और गरज के साथ तूफान की गतिविधि को ट्रिगर कर सकती है। इसके अलावा, यूएचआई दिन के दौरान एक स्थानीय निम्न दबाव का क्षेत्र बनाता है, जो आसपास के ग्रामीण क्षेत्रों से अपेक्षाकृत नम हवा को खींचता है, जिससे बादल निर्माण के लिए अधिक अनुकूल परिस्थितियां बन सकती हैं। शहरों की वृष्टि छाया में वर्षा की मात्रा 48% से 116% तक बढ़ जाती है। आंशिक रूप से इस वार्मिंग के परिणामस्वरूप, शहरों के 20 मील (32 किमी) से 40 मील (64 किमी) के दायरे में मासिक वर्षा हवा के अनुकूल हवा की तुलना में लगभग 28% अधिक है।

कुछ क्षेत्रों में, अध्ययनों से पता चला है कि शहरी ऊष्मा द्वीप प्रभाव के कारण होने वाले अशांत मिश्रण के कारण महानगरीय क्षेत्रों में कमज़ोर बवंडर आने की संभावना कम होती है। उपग्रह चित्रों का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने पाया कि शहरी जलवायु का शहर की सीमा से 10 किलोमीटर (6.2 मील) तक के बढ़ते मौसम पर उल्लेखनीय प्रभाव पड़ता है। पूर्वी उत्तरी अमेरिका के 70 शहरों में, शहरी क्षेत्रों में बढ़ते मौसम शहर के प्रभाव से बाहर के ग्रामीण क्षेत्रों की तुलना में लगभग 15 दिन अधिक लंबा था।

चीन में हुए अध्ययनों से पता चला है कि शहरी ऊष्मा द्वीप प्रभाव वैश्विक तापमान वृद्धि में लगभग 30% योगदान देता है। दूसरी ओर, 1999 में शहरी और ग्रामीण क्षेत्रों की तुलना से पता चला कि शहरी ऊष्मा द्वीप प्रभाव का वैश्विक औसत तापमान के विकास पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है। एक अध्ययन ने निष्कर्ष निकाला कि शहर अपने क्षेत्रफल से दो से चार गुना बड़े क्षेत्र में जलवायु परिवर्तन करते हैं। एक अन्य अध्ययन में कहा गया है कि शहरी ऊष्मा द्वीप जेट स्ट्रीम को प्रभावित करके वैश्विक जलवायु को प्रभावित करते हैं। कई अध्ययनों से पता चला है कि जलवायु परिवर्तन के बढ़ने के साथ ऊष्मा द्वीपों के प्रभाव और भी स्पष्ट होते जा रहे हैं।

शहरी ताप द्वीप (UHI) शहरवासियों के स्वास्थ्य और कल्याण को सीधे प्रभावित कर सकते हैं। अकेले संयुक्त राज्य अमेरिका में, अत्यधिक गर्मी के कारण हर साल औसतन 1,000 लोग मरते हैं। चूँकि UHI की विशेषता उच्च तापमान है, इसलिए ये शहरों में ताप तरंगों की तीव्रता और अवधि को संभावित रूप से बढ़ा सकते हैं। शोध से पता चला है कि ताप तरंग के दौरान मृत्यु दर चरम तापमान के साथ तेजी से बढ़ती है, और UHI के कारण यह प्रभाव और भी बढ़ जाता है। UHI के कारण उत्पन्न गर्मी के कारण अत्यधिक तापमान के संपर्क में आने वाले लोगों की संख्या बढ़ जाती है। UHI का रात्रिकालीन प्रभाव विशेष रूप से ताप तरंग के दौरान हानिकारक हो सकता है, क्योंकि यह शहरी निवासियों को ग्रामीण क्षेत्रों में मिलने वाली रात्रिकालीन ठंडक से वंचित कर देता है।

संयुक्त राज्य अमेरिका में हुए शोध से पता चलता है कि अत्यधिक तापमान और मृत्यु दर के बीच का संबंध स्थान के अनुसार अलग-अलग होता है। गर्मी दक्षिणी क्षेत्रों की तुलना में उत्तरी शहरों में मृत्यु के जोखिम को बढ़ा देती है। उदाहरण के लिए, जब शिकागो, डेनवर या न्यूयॉर्क में गर्मियों में असामान्य रूप से गर्म तापमान होता है, तो बीमारी और मृत्यु में वृद्धि अपेक्षित है। इसके विपरीत, देश के वे हिस्से जो साल भर हल्के से लेकर गर्म रहते हैं, अत्यधिक गर्मी से जन स्वास्थ्य को कम जोखिम का सामना करते हैं। शोध बताते हैं कि मियामी, टाम्पा, लॉस एंजिल्स और फीनिक्स जैसे दक्षिणी शहरों के निवासी गर्म मौसम के अधिक आदी हैं और इसलिए गर्मी से संबंधित मौतों का खतरा कम है। कुल मिलाकर, हालांकि, संयुक्त राज्य अमेरिका में लोग हर गुजरते दशक के साथ गर्म तापमान के अधिक आदी होते जा रहे हैं, हालांकि यह बेहतर बुनियादी ढांचे, अधिक आधुनिक इमारतों और अधिक जन जागरूकता के कारण हो सकता है।

यह बताया गया है कि उच्च तापमान से हीटस्ट्रोक, हीट थकावट, हीट सिंकोप और हीट क्रैम्प हो सकते हैं। कुछ अध्ययनों ने यह भी जांच की है कि कैसे गंभीर हीटस्ट्रोक अंग प्रणालियों को स्थायी नुकसान पहुंचा सकता है। यह क्षति समय से पहले मृत्यु के जोखिम को बढ़ा सकती है क्योंकि इससे अंगों के कार्य में गंभीर हानि हो सकती है। हीटस्ट्रोक की अन्य जटिलताओं में वयस्कों में श्वसन संकट सिंड्रोम और डिसेमिनेटेड इंट्रावैस्कुलर कोएगुलेशन (डीआईसी) शामिल हैं। कुछ शोधकर्ताओं ने पाया है कि मानव शरीर की तापमान नियंत्रण क्षमता में कोई भी कमी सैद्धांतिक रूप से मृत्यु के जोखिम को बढ़ा देती है। इसमें ऐसी स्थितियाँ शामिल हैं जो किसी व्यक्ति की गतिशीलता, चेतना या व्यवहार को प्रभावित कर सकती हैं। शोधकर्ताओं ने पाया है कि संज्ञानात्मक समस्याओं (जैसे, अवसाद, मनोभ्रंश, पार्किंसंस रोग) वाले लोग उच्च तापमान में अधिक संवेदनशील होते हैं और उन्हें विशेष रूप से सावधान रहने की आवश्यकता होती है, क्योंकि गर्मी संज्ञानात्मक प्रदर्शन को अलग-अलग स्तरों पर प्रभावित करती है। मधुमेह, मोटापा, नींद की कमी, या हृदय/मस्तिष्कवाहिकीय रोग से ग्रस्त लोगों को अत्यधिक गर्मी के संपर्क से बचना चाहिए। तापमान नियंत्रण को प्रभावित करने वाली कुछ सामान्य दवाएं भी मृत्यु के जोखिम को बढ़ा सकती हैं। इनमें एंटीकोलिनर्जिक्स, मूत्रवर्धक, फेनोथियाज़ीन और बार्बिटुरेट्स शामिल हैं। गर्मी न केवल स्वास्थ्य, बल्कि व्यवहार को भी प्रभावित कर सकती है। एक अमेरिकी अध्ययन से पता चलता है कि गर्मी लोगों को अधिक चिड़चिड़ा और आक्रामक बना सकती है, और यह भी पता चला है कि तापमान में हर डिग्री सेल्सियस की वृद्धि के साथ हिंसक अपराधों की संख्या प्रति 100,000 में 4.58 की दर से बढ़ जाती है।

एक शोधकर्ता ने पाया कि उच्च यूएचआई तीव्रता वायु प्रदूषकों की उच्च सांद्रता से संबंधित है, जो रात में जमा होते हैं और अगले दिन वायु की गुणवत्ता को प्रभावित कर सकते हैं। इन प्रदूषकों में वाष्पशील कार्बनिक यौगिक, कार्बन मोनोऑक्साइड, नाइट्रोजन ऑक्साइड और कणिकीय पदार्थ शामिल हैं। यूएचआई में उच्च तापमान के साथ इन प्रदूषकों का उत्पादन ओजोन के निर्माण को तेज कर सकता है। सतही ओजोन को एक हानिकारक प्रदूषक माना जाता है। अध्ययन बताते हैं कि यूएचआई में उच्च तापमान प्रदूषित दिनों की संख्या बढ़ा सकता है, लेकिन यह भी संकेत देता है कि अन्य कारक (जैसे, वायुदाब, बादल कवर, हवा की गति) भी प्रदूषण को प्रभावित कर सकते हैं। हांगकांग के अध्ययनों से पता चला है कि शहरी बाहरी हवा के खराब वेंटिलेशन वाले पड़ोस में शहरी ताप द्वीप प्रभाव के मजबूत प्रभाव का अनुभव होता है

रोग नियंत्रण एवं रोकथाम केंद्र का कहना है कि "विभिन्न जलवायु परिवर्तन परिदृश्यों में गर्मी से संबंधित बीमारियों और मौतों के बारे में सटीक पूर्वानुमान लगाना मुश्किल है" और "गर्मी से संबंधित मौतों को रोका जा सकता है, जैसा कि पिछले 35 वर्षों में गर्मी की घटनाओं के दौरान कुल मृत्यु दर में आई गिरावट से स्पष्ट है।" हालाँकि, कुछ अध्ययनों से पता चलता है कि यूएचआई के स्वास्थ्य प्रभाव असंगत हो सकते हैं, क्योंकि ये प्रभाव उम्र, जातीयता और सामाजिक-आर्थिक स्थिति के आधार पर असमान रूप से वितरित हो सकते हैं। इससे यह संभावना बढ़ जाती है कि यूएचआई के स्वास्थ्य प्रभाव एक पर्यावरणीय न्याय का मुद्दा हैं।