शहरीकरण का प्रभाव: शहरी ताप द्वीप - सौर छतों के माध्यम से बिजली उत्पादन के साथ-साथ इसकी रोकथाम

शहरी ऊष्मा द्वीप (UHI) एक ऐसा शहरी या महानगरीय क्षेत्र है जो मानवीय गतिविधियों के कारण आसपास के ग्रामीण क्षेत्रों की तुलना में काफी गर्म होता है। तापमान का अंतर आमतौर पर दिन की तुलना में रात में अधिक होता है और हवा के कमजोर होने पर सबसे अधिक स्पष्ट होता है। UHI विशेष रूप से गर्मियों और सर्दियों में ध्यान देने योग्य होता है। UHI प्रभाव का प्राथमिक कारण भूमि की सतह में परिवर्तन है। एक अध्ययन से पता चला है कि ऊष्मा द्वीप विभिन्न प्रकार के भू-आवरण से निकटता से प्रभावित हो सकते हैं, जैसे कि बंजर भूमि के निकट होने से शहरी मिट्टी गर्म हो जाती है, जबकि वनस्पति के निकट होने से यह ठंडी हो जाती है। ऊर्जा उपयोग से उत्पन्न अपशिष्ट ऊष्मा भी एक कारक है। जैसे-जैसे जनसंख्या केंद्र बढ़ता है, उसका क्षेत्रफल बढ़ता है और औसत तापमान बढ़ता है। "ऊष्मा द्वीप" शब्द का प्रयोग भी किया जाता है; यह किसी भी ऐसे क्षेत्र को संदर्भित कर सकता है जो अपने आसपास के क्षेत्रों की तुलना में अपेक्षाकृत गर्म हो, लेकिन आमतौर पर यह मानवीय गतिविधियों से प्रभावित क्षेत्रों को संदर्भित करता है।.

शहरी ऊष्मा ताप (यूएचआई) के कारण शहरों के वर्षा छाया क्षेत्रों में मासिक वर्षा अधिक होती है। शहरी केंद्रों में बढ़ती गर्मी से फसल उगाने का मौसम लंबा हो जाता है और कमजोर बवंडरों की घटनाएं कम हो जाती हैं। यूएचआई ओजोन जैसे प्रदूषकों के उत्पादन को बढ़ाकर वायु गुणवत्ता को खराब करता है और गर्म पानी के क्षेत्र की नदियों में बहने से उनके पारिस्थितिकी तंत्र पर दबाव पड़ता है, जिससे जल गुणवत्ता भी कम हो जाती है।.

सभी शहरों में शहरी तापद्वीप प्रभाव स्पष्ट रूप से दिखाई नहीं देता है, और इसकी विशेषताएं उस क्षेत्र की जलवायु पर बहुत हद तक निर्भर करती हैं जिसमें शहर स्थित है। शहरी तापद्वीप प्रभाव को हरित छतों, दिन के दौरान निष्क्रिय विकिरण शीतलन और शहरी क्षेत्रों में हल्के रंग की सतहों के उपयोग से कम किया जा सकता है, जो अधिक सूर्यप्रकाश को परावर्तित करती हैं और कम गर्मी अवशोषित करती हैं। शहरीकरण ने शहरों में जलवायु परिवर्तन के प्रभावों को और बढ़ा दिया है।.

इस घटना का सर्वप्रथम अध्ययन और वर्णन ल्यूक हॉवर्ड ने 1810 के दशक में किया था, हालांकि इसका नामकरण उन्होंने नहीं किया था। शहरी वातावरण पर शोध उन्नीसवीं शताब्दी तक जारी रहा। 1920 और 1940 के दशक के बीच, यूरोप, मेक्सिको, भारत, जापान और संयुक्त राज्य अमेरिका के शोधकर्ताओं ने स्थानीय जलवायु विज्ञान या सूक्ष्म-स्तरीय मौसम विज्ञान के उभरते क्षेत्रों में काम करते हुए, इस घटना को समझने के लिए नए तरीके खोजे। 1929 में, अल्बर्ट पेपलर ने "शहरी ऊष्मा द्वीप" शब्द का प्रयोग किया, जिसे शहरी ऊष्मा द्वीप का पहला उदाहरण माना जाता है। 1990 और 2000 के बीच, प्रतिवर्ष लगभग 30 अध्ययन प्रकाशित हुए; 2010 तक यह संख्या बढ़कर 100 हो गई और 2015 तक यह 300 से अधिक हो गई।.

शहरी ऊष्मा द्वीप प्रभाव के कई कारण हैं। गहरे रंग की सतहें सौर विकिरण को काफी अधिक अवशोषित करती हैं, जिसके कारण शहरी क्षेत्रों की सड़कें और इमारतें दिन के दौरान उपनगरीय और ग्रामीण क्षेत्रों की तुलना में अधिक गर्म हो जाती हैं। शहरी क्षेत्रों में सड़कों और छतों के लिए आमतौर पर इस्तेमाल होने वाली सामग्री, जैसे कंक्रीट और डामर, के तापीय आयतन गुण (ऊष्मा क्षमता और तापीय चालकता सहित) और सतही विकिरण गुण (एल्बेडो और उत्सर्जन क्षमता) आसपास के ग्रामीण क्षेत्रों की तुलना में काफी भिन्न होते हैं। इससे शहरी क्षेत्र का ऊर्जा संतुलन बिगड़ जाता है, जिसके परिणामस्वरूप अक्सर आसपास के ग्रामीण क्षेत्रों की तुलना में तापमान अधिक हो जाता है। एक अन्य महत्वपूर्ण कारण शहरी क्षेत्रों में वाष्पोत्सर्जन की कमी (उदाहरण के लिए, वनस्पति की कमी के कारण) है। अमेरिकी वन सेवा ने 2018 में पाया कि संयुक्त राज्य अमेरिका के शहरों में हर साल 3.6 करोड़ पेड़ नष्ट हो जाते हैं। वनस्पति में कमी के साथ, शहर वाष्पीकरण के माध्यम से पेड़ों की छाया और शीतलन प्रभाव भी खो देते हैं।.

शहरी ऊष्मा द्वीपों (UHI) के अन्य कारण ज्यामितीय प्रभावों के कारण होते हैं। कई शहरी क्षेत्रों में ऊंची इमारतें सूर्य के प्रकाश के परावर्तन और अवशोषण के लिए कई सतहें प्रदान करती हैं, जिससे शहरी ऊष्मा द्वीपों की प्रभावकारिता 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 कंडीशनर, उद्योगों और अन्य स्रोतों से निकलने वाली अपशिष्ट ऊष्मा भी UHI प्रभाव में योगदान करती है। शहरी क्षेत्रों में उच्च स्तर का प्रदूषण 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 ओजोन की सांद्रता भी बढ़ाता है, क्योंकि ओजोन एक ग्रीनहाउस गैस है जिसका निर्माण बढ़ते तापमान के साथ तेज होता है।.

अधिकांश शहरों में, शहरी और आसपास के ग्रामीण क्षेत्रों के तापमान में अंतर रात के समय सबसे अधिक होता है। हालांकि साल भर तापमान का अंतर काफी रहता है, लेकिन आमतौर पर सर्दियों में यह और भी अधिक होता है। शहर के केंद्र और आसपास के ग्रामीण इलाकों के तापमान में सामान्य अंतर कई डिग्री होता है। मौसम रिपोर्टों में कभी-कभी शहर के केंद्र और आसपास के उपनगरों के तापमान के अंतर का उल्लेख किया जाता है, जैसे कि शहर के केंद्र में 20°C और उपनगरों में 18°C। 10 लाख या उससे अधिक आबादी वाले शहर का औसत वार्षिक वायु तापमान आसपास के क्षेत्र की तुलना में 1.0–3.0°C अधिक 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 सतह तापमान अंतर (सतह UHI) के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। दोनों में दैनिक और मौसमी परिवर्तनशीलता थोड़ी भिन्न होती है और इनके कारण भी अलग-अलग होते हैं।.

आईपीसीसी ने कहा है कि "शहरी ऊष्मा द्वीप (UHI) गैर-शहरी क्षेत्रों की तुलना में दिन के तापमान की तुलना में रात के तापमान को अधिक बढ़ाते हैं।" उदाहरण के लिए, स्पेन के बार्सिलोना में, दिन का अधिकतम तापमान पास के ग्रामीण क्षेत्र की तुलना में 0.2°C कम और न्यूनतम तापमान 2.9°C अधिक होता है। 1810 के दशक के अंत में ल्यूक हॉवर्ड द्वारा तैयार की गई पहली UHI रिपोर्ट के विवरण में कहा गया है कि मध्य लंदन में रात का तापमान आसपास के ग्रामीण इलाकों की तुलना में 2.1°C अधिक होता है। हालांकि UHI के भीतर गर्म हवा का तापमान आमतौर पर रात में सबसे अधिक स्पष्ट होता है, शहरी ऊष्मा द्वीप दिन के समय महत्वपूर्ण और कुछ हद तक विरोधाभासी व्यवहार प्रदर्शित करते हैं। UHI और आसपास के क्षेत्र के बीच हवा के तापमान का अंतर रात में अधिक और दिन में कम होता है। UHI के भीतर शहरी भूभाग के सतही तापमान के लिए स्थिति इसके विपरीत है।.

दिन के समय, विशेषकर साफ आसमान के नीचे, शहरी सतहें सौर विकिरण के अवशोषण से गर्म हो जाती हैं। शहरी क्षेत्रों की सतहें आसपास के ग्रामीण क्षेत्रों की सतहों की तुलना में अधिक तेज़ी से गर्म होती हैं। अपनी उच्च ऊष्मा धारण क्षमता के कारण, शहरी सतहें ऊष्मीय ऊर्जा के विशाल भंडार के रूप में कार्य करती हैं। उदाहरण के लिए, कंक्रीट हवा की समान मात्रा की तुलना में लगभग 2,000 गुना अधिक ऊष्मा संग्रहित कर सकता है। इसलिए, शहरी ऊष्मा द्वीप (UHI) के भीतर दिन के समय उच्च सतह तापमान को ऊष्मीय रिमोट सेंसिंग द्वारा आसानी से पता लगाया जा सकता है। जैसा कि अक्सर दिन के समय तापमान बढ़ने के साथ होता है, यह तापमान शहरी सीमा परत के भीतर संवहन हवाओं को भी जन्म देता है। ऐसा माना जाता है कि, परिणामस्वरूप वायुमंडलीय मिश्रण के कारण, UHI के भीतर वायु 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 ताप की अनुपस्थिति से वायुमंडलीय संवहन में कमी आती है और शहरी सीमा परत स्थिर हो जाती है। यदि यह स्थिरता पर्याप्त हो, तो एक व्युत्क्रम परत बन जाती है। यह शहरी हवा को सतह के पास रोक लेती है, जिससे यह अभी भी गर्म शहरी सतहों द्वारा गर्म बनी रहती है, जिसके परिणामस्वरूप शहरी ऊष्मा द्वीप (UHI) के भीतर रात के समय हवा का तापमान अधिक हो जाता है। शहरी क्षेत्रों के ऊष्मा धारण करने वाले गुणों के अलावा, सड़कों के बीच बनी संकरी गलियों में रात के समय अधिकतम तापमान का कारण शीतलन के दौरान आकाश का बाधित दृश्य भी हो सकता है: सतहें रात में मुख्य रूप से अपेक्षाकृत ठंडे आकाश में विकिरण के माध्यम से ऊष्मा खोती हैं, और शहरी क्षेत्र में इमारतें इसे अवरुद्ध कर देती हैं। जब हवा की गति कम होती है और आकाश साफ होता है, तो विकिरण शीतलन अधिक प्रभावी होता है, और वास्तव में, इन परिस्थितियों में रात के समय UHI सबसे अधिक होता है।.

जलवायु परिवर्तन पर अंतरसरकारी पैनल (आईपीसीसी) – जलवायु परिवर्तन पर अंतरसरकारी पैनल संयुक्त राष्ट्र का एक अंतरसरकारी निकाय है जो मानव जनित जलवायु परिवर्तन के बारे में हमारे ज्ञान को आगे बढ़ाने के लिए जिम्मेदार है। इसकी स्थापना 1988 में विश्व मौसम विज्ञान संगठन (डब्ल्यूएमओ) और संयुक्त राष्ट्र पर्यावरण कार्यक्रम (यूएनईपी) द्वारा की गई थी और बाद में संयुक्त राष्ट्र महासभा द्वारा इसे मान्यता दी गई। स्विट्जरलैंड के जिनेवा में स्थित, इसमें 195 सदस्य देश शामिल हैं। आईपीसीसी का संचालन इसके 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 सहायता प्रदान की जाती है, जिनमें विशेष कार्य समूह और कार्य बल शामिल 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 समाधान शामिल हैं। आईपीसीसी स्वयं कोई शोध नहीं करता है और न ही जलवायु परिवर्तन की निगरानी करता है; इसके बजाय, यह सभी प्रासंगिक प्रकाशित साहित्य की नियमित और व्यवस्थित समीक्षा करता है। हजारों वैज्ञानिक और अन्य विशेषज्ञ डेटा की समीक्षा करने और नीति निर्माताओं और आम जनता के लिए आकलन रिपोर्टों में मुख्य निष्कर्षों को संकलित करने के लिए स्वेच्छा से काम करते हैं।.

आईपीसीसी जलवायु परिवर्तन पर 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, और पांचवीं आकलन रिपोर्ट ने ऐतिहासिक 2015 के पेरिस समझौते को काफी प्रभावित किया था। जलवायु परिवर्तन की हमारी समझ में योगदान के लिए आईपीसीसी को अल गोर के साथ 2007 में नोबेल शांति पुरस्कार से सम्मानित किया गया था।.

2015 में, आईपीसीसी ने अपने छठे मूल्यांकन चक्र की शुरुआत की, 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 प्रथम का योगदान प्रकाशित किया, जिसे द गार्जियन ने बड़े, अपरिहार्य और अपरिवर्तनीय जलवायु परिवर्तन की अब तक की सबसे गंभीर चेतावनी बताया - यह विषय दुनिया भर के कई समाचार पत्रों में प्रकाशित हुआ। 28 फरवरी, 2022 को, आईपीसीसी ने प्रभावों और अनुकूलन पर अपनी कार्य समूह द्वितीय की रिपोर्ट प्रकाशित की। जलवायु परिवर्तन शमन पर छठी मूल्यांकन रिपोर्ट में कार्य समूह तृतीय का योगदान 4 अप्रैल, 2022 को प्रकाशित हुआ। छठी मूल्यांकन रिपोर्ट मार्च 2023 में एक संश्लेषण रिपोर्ट के साथ समाप्त होने वाली है।.

छठी मूल्यांकन रिपोर्ट की अवधि के दौरान, आईपीसीसी ने तीन विशेष रिपोर्ट प्रकाशित कीं: 2018 में 1.5 डिग्री सेल्सियस वैश्विक तापमान वृद्धि पर विशेष रिपोर्ट, और 2019 में जलवायु परिवर्तन और भूमि पर विशेष रिपोर्ट (एसआरसीसीएल) और बदलते जलवायु में महासागर और क्रायोस्फीयर पर विशेष रिपोर्ट (एसआरओसीसी)। 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 के कारण तापमान का अंतर न केवल दिन की तुलना में रात में अधिक होता है, बल्कि गर्मियों की तुलना में सर्दियों में भी अधिक होता है। यह विशेष रूप से बर्फीले क्षेत्रों में देखा जाता है, क्योंकि शहरों में बर्फ आमतौर पर आसपास के ग्रामीण क्षेत्रों की तुलना में कम समय तक टिकती है (यह शहरों की अधिक ऊष्मारोधी क्षमता और जुताई जैसी मानवीय गतिविधियों के कारण होता है)। इससे शहर में एल्बेडो (किसी वस्तु की चमक का माप) कम हो जाता है, जिससे ऊष्मा का प्रभाव बढ़ जाता है। ग्रामीण क्षेत्रों में, विशेष रूप से सर्दियों में, हवा की तेज़ गति भी शहरी क्षेत्रों की तुलना में कम तापमान का कारण बन सकती है। जिन क्षेत्रों में स्पष्ट रूप से आर्द्र और शुष्क ऋतुएँ होती हैं, वहाँ शहरी ऊष्मा द्वीप प्रभाव शुष्क ऋतु के दौरान अधिक स्पष्ट होता है। नम मिट्टी का तापीय समय स्थिरांक शुष्क मिट्टी की तुलना में बहुत अधिक होता है। परिणामस्वरूप, ग्रामीण क्षेत्रों में नम मिट्टी शुष्क मिट्टी की तुलना में अधिक धीरे-धीरे ठंडी होती है, जिससे शहरी और ग्रामीण क्षेत्रों के बीच रात के तापमान के अंतर को कम करने में मदद मिलती है।.

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

1969 में, लियोनार्ड ओ. मायरुप ने शहरी ताप द्वीप (UHI) के प्रभावों की भविष्यवाणी करने के लिए पहला व्यापक संख्यात्मक विश्लेषण प्रकाशित किया। अपने कार्य में, उन्होंने UHI का एक संक्षिप्त विवरण दिया और मौजूदा सिद्धांतों की आलोचना करते हुए कहा कि वे बहुत गुणात्मक हैं। एक सामान्य संख्यात्मक ऊर्जा बजट मॉडल का वर्णन किया गया है और इसे शहरी वातावरण पर लागू किया गया है। कई विशेष मामलों के लिए गणनाएँ, साथ ही एक संवेदनशीलता विश्लेषण भी प्रस्तुत किया गया है। यह पाया गया कि मॉडल शहरी तापमान अधिशेष की मात्रा की सही भविष्यवाणी करता है। ताप द्वीप प्रभाव कई परस्पर विरोधी भौतिक प्रक्रियाओं का संयुक्त परिणाम है। सामान्य तौर पर, शहर के केंद्र में कम वाष्पीकरण और शहरी इमारतों और पक्की सड़कों की सामग्री के तापीय गुण प्रमुख मापदंड हैं। यह प्रस्तावित किया गया है कि इस तरह के मॉडल का उपयोग इंजीनियरिंग गणनाओं में वर्तमान और भविष्य के शहरों की जलवायु में सुधार के लिए किया जा सकता है।.

डामर +
डामर पार्किंग और सौर कारपोर्ट से बिजली उत्पादन
= कार्यक्षमता विस्तार और सघनता
= शहरी ताप द्वीपों के खिलाफ उपाय

हाल के वर्षों में शहरों को ढकने के लिए डामर का उपयोग तेजी से लोकप्रिय हो रहा है। इसका कारण यह है कि डामर एक बहुत ही टिकाऊ और सस्ता पदार्थ है। हालांकि, डामर के कुछ नुकसान भी हैं, खासकर शहरी क्षेत्रों में बड़ी मात्रा में उपयोग किए जाने पर।.

डामर की सबसे बड़ी कमियों में से एक है इसकी अत्यधिक ऊष्मा अवशोषण क्षमता। यह एक समस्या है क्योंकि शहर गर्मियों के महीनों में पहले से ही बहुत गर्म होते हैं, और डामर की असंख्य सतहें गर्मी को और बढ़ा देती हैं। परिणामस्वरूप, शहरवासियों को गर्मी से बहुत कष्ट होता है, और इससे स्वास्थ्य संबंधी समस्याएं भी हो सकती हैं।.

शहरों में अत्यधिक गर्मी डामर के उपयोग के कारण होने वाली एक बड़ी समस्या है। इस समस्या से निपटने के कई उपाय मौजूद हैं। एक उपाय है शहरों में अधिक हरित क्षेत्र बनाना, क्योंकि पेड़-पौधे गर्मी को अवशोषित कर सकते हैं। सौर कारपोर्ट या सौर पार्किंग सुविधाओं का उपयोग भी शहरी गर्मी को कम करने में सहायक हो सकता है। इन सुविधाओं में फोटोवोल्टिक मॉड्यूल लगे होते हैं जो सौर ऊर्जा का उपयोग करके बिजली उत्पन्न करते हैं। साथ ही, ये छाया भी प्रदान करते हैं, जिससे आसपास के क्षेत्र की गर्मी कम हो जाती है।.

इसलिए, सौर ऊर्जा से चलने वाले कारपोर्ट और सौर ऊर्जा से चलने वाली पार्किंग सुविधाएं शहरी तापद्वीप प्रभाव को कम करने का एक अच्छा तरीका हैं। ये न केवल टिकाऊ हैं, क्योंकि इनमें जीवाश्म ईंधन का उपयोग नहीं होता है और इस प्रकार कार्बन डाइऑक्साइड का उत्सर्जन नहीं होता है, बल्कि शहरी तापमान को अधिक आरामदायक बनाने में भी मदद करते हैं।.

एक अध्ययन में पाया गया कि कर्मचारियों का पार्किंग व्यवहार सौर ऊर्जा उत्पादन की मात्रा के अनुरूप है। इलेक्ट्रिक वाहन लगभग किसी भी मौसम में अपनी दैनिक दूरी तय कर सकते हैं, और अतिरिक्त ऊर्जा को ग्रिड में भेजा जा सकता है। पार्किंग स्थल में वार्षिक सौर ऊर्जा उत्पादन वाहन की ऊर्जा आवश्यकताओं के बराबर है। सभी अवसंरचना क्षेत्रों में सौर पार्किंग स्थलों में बिजली उत्पादन की सबसे अधिक क्षमता है। स्विट्जरलैंड में, प्रत्येक पंजीकृत कार के लिए लगभग दो पार्किंग स्थान उपलब्ध हैं। उपयुक्त क्षेत्रों में, इससे प्रति वर्ष 10 टेरावॉट-घंटे से अधिक सौर ऊर्जा (वर्तमान बिजली खपत का 15%) उत्पन्न हो सकती है। अध्ययन के लेखकों ने कहा, "यह आश्चर्यजनक है कि पायलट संयंत्रों की संख्या कितनी कम है।" इसके अलावा, ऐसी छत कार को मौसम की मार से बचाती है और गर्मियों में गर्मी को कम करती है।

संघीय सांख्यिकी कार्यालय (एफएसओ) के एक विश्लेषण के अनुसार, स्विट्जरलैंड में कम से कम 50 लाख (6,400 हेक्टेयर) भूमि पर पार्किंग स्थल हैं, जिनमें लगभग 47 लाख पंजीकृत यात्री कारें खड़ी होती हैं। इन पार्किंग क्षेत्रों को डिजिटल विधि से रिकॉर्ड किया गया है, जो केवल बड़े आस-पास के क्षेत्रों की पहचान करती है, न कि व्यक्तिगत पार्किंग स्थलों की। इसलिए यातायात विशेषज्ञों का अनुमान है कि यहाँ 8 से 100 लाख पार्किंग स्थल हैं। यानी प्रति कार लगभग दो पार्किंग स्थल।.

एक अन्य अध्ययन, "बुनियादी ढांचा सुविधाओं और रूपांतरण क्षेत्रों के लिए सौर ऊर्जा उत्पादन" के अनुसार, सभी बुनियादी ढांचा क्षेत्रों में से खुले या ज़मीन के ऊपर स्थित पार्किंग क्षेत्रों में सौर ऊर्जा की सबसे अधिक क्षमता है। ये क्षेत्र प्रति वर्ष 10 टेरावॉट-घंटे (TWh) तक सौर ऊर्जा बिजली की आपूर्ति कर सकते हैं। इससे स्विट्जरलैंड में कुल बिजली उत्पादन 65.5 TWh तक पहुंच जाता है।.

पार्किंग क्षेत्र का औसत क्षेत्रफल 12.5 वर्ग मीटर (2.5 मीटर x 5 मीटर) है। सौर छत को भी इसी क्षेत्रफल को कवर करना होता है। सौर ऊर्जा प्रणाली की ऊर्जा उत्पादन क्षमता कई कारकों पर निर्भर करती है, जिनमें सौर विकिरण, घटक दक्षता और मॉड्यूल की दिशा शामिल हैं। थुरगाऊ में, 1 किलोवाट स्थापित सौर ऊर्जा क्षमता से लगभग 1000 किलोवाट-घंटे बिजली प्रति वर्ष उत्पन्न की जा सकती है (1 किलोवाट-घंटे पर 1000 किलोवाट-घंटे)।.

उपयोग किए जाने वाले सौर ऊर्जा मॉड्यूल के आधार पर, 1 किलोवाट-पी के लिए 4 से 8 वर्ग मीटर की स्थापित क्षमता की आवश्यकता होती है। इस अध्ययन में 5 वर्ग मीटर प्रति किलोवाट-पी की क्षमता मानी गई है। इसलिए, 12.5 वर्ग मीटर के पार्किंग क्षेत्र में 2.5 किलोवाट-पी का सिस्टम लगाया जा सकता है, जिससे प्रति वर्ष 2,500 किलोवाट-घंटे सौर ऊर्जा उत्पन्न होगी। स्विट्जरलैंड में औसत घरेलू खपत लगभग 4,500 किलोवाट-घंटे प्रति वर्ष है (हीटिंग, वेंटिलेशन और इलेक्ट्रिक वाहनों को छोड़कर)।.

कारपोर्ट सिस्टम का मॉड्यूलर डिजाइन फायदेमंद है, क्योंकि यह छत को लगभग किसी भी पार्किंग स्थान के अनुकूल बनाने की अनुमति देता है, जिससे पार्किंग क्षेत्र का निरंतर अच्छा उपयोग सुनिश्चित होता है और विस्तार की गारंटी मिलती है।.

बाइफेशियल मॉड्यूल कारपोर्ट के माध्यम से प्रकाश के संचरण को बढ़ाते हैं। यह देखने में आकर्षक होता है और सौर ऊर्जा उत्पादन को भी बढ़ाता है, क्योंकि ये पीवी मॉड्यूल नीचे से आने वाले प्रकाश का भी उपयोग कर सकते हैं, जिससे 10-20% अधिक ऊर्जा प्राप्त होती है। वर्तमान में, बाइफेशियल तकनीक का व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है क्योंकि मॉड्यूल की उच्च कीमतों के कारण इसकी आर्थिक व्यवहार्यता सुनिश्चित नहीं है। हालांकि, यह उम्मीद की जाती है कि आने वाले वर्षों में यह तकनीक अधिक प्रचलित हो जाएगी।.

हमारे 4+2+ मॉड्यूलर और स्केलेबल सोलर कारपोर्ट सिस्टम में, जो अर्ध-पारदर्शी और द्विमुखी मॉड्यूल का उपयोग करता है, ये बिंदु लागू होते हैं और पहले से ही एक अतिरिक्त मूल्य-प्रतिस्पर्धी विकल्प :

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असीमित: कारों और ट्रकों के लिए मॉड्यूलर और स्केलेबल सोलर कारपोर्ट सिस्टम

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एक नज़र में लाभ:

• लचीला और मॉड्यूलर (स्केलेबल) डिज़ाइन
• कारों के लिए क्लीयरेंस ऊंचाई 2.66 मीटर से शुरू होती है (ट्रकों के लिए इसे 4.5 मीटर या उससे अधिक तक बढ़ाया जा सकता है)।
• कारों के लिए पार्किंग की गहराई 6.1 मीटर तक हो सकती है, विपरीत दिशा में 12.5 मीटर तक संभव है।
  गहराई उपयोग किए गए सौर मॉड्यूल के आकार पर निर्भर करती है।
• सोलर कारपोर्ट सिस्टम को
  12%/40% प्रकाश संचरण वाले अर्ध-पारदर्शी सोलर मॉड्यूल के लिए सर्वोत्तम रूप से डिज़ाइन किया गया है (!) - और इसे ओवरहेड माउंटिंग के लिए प्रमाणित किया गया है।
• शक्तिशाली एलईडी लाइटिंग, डिम करने की सुविधा और मोशन कंट्रोल के साथ वैकल्पिक रूप से उपलब्ध।
• ढलान वाली पार्किंग जगहों के लिए भी उपयुक्त है।
• नींव से संबंधित कोई छिपी हुई लागत नहीं है।
  मौजूदा मिट्टी की स्थिति/डामर के आधार पर, पॉइंट फाउंडेशन (सबसे किफायती विकल्प, संरचनात्मक स्थिरता के लिए कंक्रीट स्लैब आदि के लिए व्यापक खुदाई की आवश्यकता नहीं) या बेस प्लेट के साथ स्थापना का विकल्प उपलब्ध है।

अन्य स्रोत:

• सोलर कारपोर्ट के लिए ग्राउंड फाउंडेशन की लागत का कारक
• जहां मानक व्यवस्था लागू नहीं होती, वहां सोलर कारपोर्ट - खुले पार्किंग स्थलों के लिए सोलर रूफिंग के साथ हर चुनौती का सर्वोत्तम समाधान
• सोलर कारपोर्ट सिस्टम: कौन सा विकल्प बेहतर और/या अधिक किफायती है?
• खुले पार्किंग स्थलों के लिए सौर कारपोर्ट रणनीति
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शहरी ताप द्वीपों में चींटियों की कॉलोनियों में गर्मी के प्रति सहनशीलता बढ़ जाती है, और यह उनकी ठंड के प्रति सहनशीलता की कीमत पर नहीं होता है।.

शहरी ताप-द्वीपों द्वारा उत्पन्न परिस्थितियों का लाभ उठाकर, अच्छी तरह से अनुकूलन करने वाली प्रजातियाँ अपने सामान्य क्षेत्र से बाहर के क्षेत्रों में भी फल-फूल सकती हैं। इसके उदाहरणों में धूसर सिर वाली उड़ने वाली लोमड़ी (Pteropus poliocephalus) और घरेलू छिपकली (Hemidactylus frenatus) शामिल हैं। ऑस्ट्रेलिया के मेलबर्न में पाई जाने वाली धूसर सिर वाली उड़ने वाली लोमड़ियों ने वहाँ तापमान बढ़ने के बाद शहरी आवासों में अपना बसेरा बना लिया। तापमान में वृद्धि और परिणामस्वरूप गर्म सर्दियों ने शहरी जलवायु को जंगली में प्रजाति के उत्तरी आवास के अधिक समान बना दिया है।.

शहरी ताप द्वीपों के प्रभाव को कम करने और प्रबंधित करने के प्रयासों से तापमान में उतार-चढ़ाव कम होता है और भोजन एवं जल की उपलब्धता में कमी आती है। समशीतोष्ण जलवायु में, शहरी ताप द्वीप वृद्धि के मौसम को बढ़ा देते हैं, जिससे वहां रहने वाली प्रजातियों की प्रजनन रणनीतियों में परिवर्तन आ जाता है। शहरी ताप द्वीपों का जल के तापमान पर पड़ने वाला प्रभाव इसका सबसे अच्छा उदाहरण है। चूंकि आस-पास की इमारतों का तापमान सतह के वायु तापमान से 28°C से अधिक भिन्न होता है, इसलिए वर्षा का पानी तेजी से गर्म हो जाता है, जिससे आस-पास की धाराओं, झीलों और नदियों (या अन्य जल निकायों) में बहने वाला पानी अत्यधिक ऊष्मीय प्रदूषण का शिकार हो जाता है। इस बढ़े हुए ऊष्मीय प्रदूषण से जल का तापमान 11 से 17°C (20 से 30°F) तक बढ़ सकता है। तापमान में इस तीव्र परिवर्तन के कारण इन जल निकायों में रहने वाली मछलियों की प्रजातियों को ऊष्मीय तनाव और आघात का सामना करना पड़ता है।.

शहरों के कारण बनने वाले शहरी ताप द्वीपों ने प्राकृतिक चयन प्रक्रिया को बदल दिया है। भोजन, शिकारी और पानी की उपलब्धता में समय के साथ होने वाले बदलाव जैसे चयनात्मक दबाव कम हो जाते हैं, जिससे कई नए चयनात्मक कारक सक्रिय हो जाते हैं। उदाहरण के लिए, ग्रामीण क्षेत्रों की तुलना में शहरी आवासों में अधिक कीट पाए जाते हैं। कीट ऊष्माक्षेपी होते हैं, यानी वे अपने शरीर का तापमान नियंत्रित करने के लिए परिवेश के तापमान पर निर्भर करते हैं, इसलिए गर्म शहरी जलवायु उनके जीवित रहने के लिए आदर्श है। उत्तरी कैरोलिना के रैले में किए गए पार्थेनोलेकेनियम क्वेरसिफेक्स (ओक स्केल कीट) के एक अध्ययन से पता चला कि यह विशेष प्रजाति गर्म जलवायु को पसंद करती है और इसलिए ग्रामीण क्षेत्रों में ओक के पेड़ों की तुलना में शहरी आवासों में इनकी संख्या अधिक है। समय के साथ, उन्होंने ठंडी जलवायु की तुलना में गर्म जलवायु में पनपने के लिए खुद को अनुकूलित कर लिया है।.

विदेशी प्रजातियों की उपस्थिति काफी हद तक मानवीय गतिविधियों पर निर्भर करती है। इसका एक प्रमुख उदाहरण शहरी क्षेत्रों में इमारतों की छतों के नीचे घोंसला बनाने वाले क्रैग मार्टिन पक्षियों की आबादी है। वे इमारतों के ऊपरी हिस्सों में मनुष्यों द्वारा प्रदान की गई सुरक्षा का लाभ उठाते हैं, जिससे अतिरिक्त आश्रय और शिकारियों के कम खतरे के कारण उनकी आबादी में वृद्धि होती है।.

तापमान पर प्रभाव डालने के अलावा, अति-उच्च तापमान (यूएचआई) स्थानीय मौसम विज्ञान पर भी अप्रत्यक्ष प्रभाव डाल सकते हैं, जिनमें स्थानीय हवा के पैटर्न में परिवर्तन, बादल और कोहरे का बनना, आर्द्रता और वर्षा शामिल हैं। यूएचआई द्वारा उत्पन्न अतिरिक्त गर्मी से हवा की ऊपर की ओर गति बढ़ जाती है, जिससे अतिरिक्त बौछारें और गरज-चमक वाले तूफान आ सकते हैं। इसके अलावा, यूएचआई दिन के दौरान स्थानीय निम्न दबाव क्षेत्र बनाते हैं, जो आसपास के ग्रामीण क्षेत्रों से अपेक्षाकृत नम हवा को अपनी ओर खींचता है, जिससे बादल बनने के लिए अनुकूल परिस्थितियां बन सकती हैं। शहरों के वर्षा छाया क्षेत्र में वर्षा की मात्रा 48% से 116% तक बढ़ जाती है। इस वैश्विक तापमान वृद्धि के परिणामस्वरूप, शहरों से 20 मील (32 किमी) से 40 मील (64 किमी) की अनुप्रवाह दिशा में मासिक वर्षा, अनुप्रवाह दिशा की तुलना में लगभग 28% अधिक होती है। कुछ शहरों में कुल वर्षा 51% तक बढ़ गई है।.

कुछ क्षेत्रों में किए गए अध्ययनों से पता चला है कि शहरी ताप द्वीप प्रभाव के कारण होने वाले अशांत मिश्रण की वजह से महानगरीय क्षेत्रों में कमजोर 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 क्षेत्र में फसल उगाने के मौसम पर उल्लेखनीय प्रभाव पड़ता है। पूर्वी उत्तरी अमेरिका के 70 शहरों में, शहरी क्षेत्रों में फसल उगाने का मौसम शहर के प्रभाव क्षेत्र से बाहर के ग्रामीण क्षेत्रों की तुलना में लगभग 15 दिन अधिक लंबा था।.

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

शहरी ऊष्मा द्वीप (UHI) शहरवासियों के स्वास्थ्य और कल्याण को सीधे तौर पर प्रभावित कर सकते हैं। अकेले संयुक्त राज्य अमेरिका में ही, अत्यधिक गर्मी के कारण औसतन 1,000 लोग प्रति वर्ष मर जाते हैं। UHI में तापमान अधिक होने के कारण, ये शहरों में लू की तीव्रता और अवधि को बढ़ा सकते हैं। शोध से पता चला है कि लू के दौरान मृत्यु दर चरम तापमान के साथ तेजी से बढ़ती है, और UHI इस प्रभाव को और भी बढ़ा देते हैं। UHI से होने वाली गर्मी के कारण अत्यधिक तापमान के संपर्क में आने वाले लोगों की संख्या बढ़ जाती है। लू के दौरान UHI का रात्रिकालीन प्रभाव विशेष रूप से हानिकारक हो सकता है, क्योंकि इससे शहरवासियों को ग्रामीण क्षेत्रों में मिलने वाली रात्रिकालीन ठंडक नहीं मिल पाती है।.

संयुक्त राज्य अमेरिका में हुए शोध से पता चलता है कि अत्यधिक तापमान और मृत्यु दर के बीच संबंध स्थान के अनुसार भिन्न होता है। उत्तरी शहरों में दक्षिणी क्षेत्रों की तुलना में गर्मी से मृत्यु का खतरा अधिक होता है। उदाहरण के लिए, जब शिकागो, डेनवर या न्यूयॉर्क में गर्मियों में असामान्य रूप से अधिक गर्मी पड़ती है, तो बीमारी और मृत्यु में वृद्धि होना स्वाभाविक है। इसके विपरीत, देश के वे हिस्से जहाँ साल भर मौसम सुहावना या गर्म रहता है, वहाँ अत्यधिक गर्मी से सार्वजनिक स्वास्थ्य को कम खतरा होता है। शोध से पता चलता है कि मियामी, टैम्पा, लॉस एंजिल्स और फीनिक्स जैसे दक्षिणी शहरों के निवासी गर्म मौसम के अधिक अभ्यस्त हैं और इसलिए गर्मी से होने वाली मौतों के प्रति कम संवेदनशील हैं। हालांकि, कुल मिलाकर, संयुक्त राज्य अमेरिका में लोग हर दशक के साथ गर्म तापमान के अधिक अभ्यस्त होते जा रहे हैं, हालांकि इसका कारण बेहतर बुनियादी ढांचा, अधिक आधुनिक इमारतें और बढ़ती जन जागरूकता हो सकती है।.

रिपोर्ट्स के अनुसार, उच्च तापमान से हीटस्ट्रोक, हीट एग्जॉस्टशन, हीट सिंकोप और हीट क्रैम्प्स हो सकते हैं। कुछ अध्ययनों में यह भी जांच की गई है कि गंभीर हीटस्ट्रोक से शरीर के अंगों को स्थायी नुकसान कैसे हो सकता है। यह नुकसान समय से पहले मृत्यु का खतरा बढ़ा सकता है क्योंकि इससे अंगों के कार्य में गंभीर बाधा आ सकती है। हीटस्ट्रोक की अन्य जटिलताओं में वयस्कों में रेस्पिरेटरी डिस्ट्रेस सिंड्रोम और डिसेमिनेटेड इंट्रावास्कुलर कोएगुलेशन (डीआईसी) शामिल हैं। कुछ शोधकर्ताओं ने पाया है कि शरीर की तापमान नियंत्रण क्षमता में किसी भी प्रकार की कमी से सैद्धांतिक रूप से मृत्यु का खतरा बढ़ जाता है। इसमें वे स्थितियां 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) से पीड़ित लोग उच्च तापमान में अधिक संवेदनशील होते हैं और उन्हें विशेष रूप से सावधान रहने की आवश्यकता है, क्योंकि यह देखा गया है कि गर्मी संज्ञानात्मक प्रदर्शन को अलग-अलग स्तरों पर प्रभावित करती है। मधुमेह, मोटापा, नींद की कमी या हृदय/मस्तिष्क संबंधी रोगों से पीड़ित लोगों को अत्यधिक गर्मी के संपर्क से बचना चाहिए। कुछ सामान्य दवाएं जो तापमान नियंत्रण को प्रभावित करती हैं, वे भी मृत्यु का खतरा बढ़ा सकती हैं। इनमें एंटीकोलिनर्जिक्स, मूत्रवर्धक, फेनोथियाज़ीन और बार्बिट्यूरेट्स 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 पाया गया कि तापमान में प्रत्येक डिग्री सेल्सियस की वृद्धि के साथ हिंसक अपराधों की संख्या प्रति 100,000 पर 4.58 बढ़ जाती है।.

एक शोधकर्ता ने पाया कि उच्च शहरी ऊष्मा द्वीप (यूएचआई) तीव्रता का संबंध वायु प्रदूषकों की बढ़ी हुई सांद्रता से है, जो रात में जमा होते हैं और अगले दिन वायु गुणवत्ता को प्रभावित कर सकते हैं। इन प्रदूषकों में वाष्पशील कार्बनिक यौगिक, कार्बन मोनोऑक्साइड, नाइट्रोजन ऑक्साइड और कण पदार्थ शामिल हैं। इन प्रदूषकों का उत्पादन, यूएचआई में उच्च तापमान के साथ मिलकर, ओजोन निर्माण को गति दे सकता है। सतही ओजोन को एक हानिकारक प्रदूषक माना जाता है। अध्ययनों से पता चलता है कि यूएचआई में उच्च तापमान प्रदूषित दिनों की संख्या बढ़ा सकता है, लेकिन यह भी संकेत मिलता है कि अन्य कारक (जैसे, वायु दाब, बादल आवरण, 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 इलाकों में शहरी ऊष्मा द्वीप प्रभाव का प्रभाव अधिक होता है और बेहतर वेंटिलेशन वाले क्षेत्रों की तुलना में वहां समग्र मृत्यु दर काफी अधिक होती है।.

रोग नियंत्रण एवं रोकथाम केंद्र (सेंटर्स फॉर डिजीज कंट्रोल एंड प्रिवेंशन) का कहना है कि "जलवायु परिवर्तन के विभिन्न परिदृश्यों के तहत गर्मी से संबंधित बीमारियों और मौतों के बारे में सटीक भविष्यवाणी करना मुश्किल है" और "गर्मी से होने वाली मौतों को रोका जा सकता है, जैसा कि पिछले 35 वर्षों में भीषण गर्मी के दौरान समग्र मृत्यु दर में गिरावट से स्पष्ट है।" हालांकि, कुछ अध्ययनों से पता चलता है कि शहरी ऊष्मा ताप (यूएचआई) के स्वास्थ्य पर पड़ने वाले प्रभाव असमान हो सकते हैं, क्योंकि इनका वितरण आयु, जातीयता और सामाजिक-आर्थिक स्थिति के आधार पर असमान हो सकता है। इससे यह संभावना बनती है कि यूएचआई के स्वास्थ्य पर पड़ने वाले प्रभाव पर्यावरणीय न्याय का मुद्दा हैं।.