Effekt av urbanisering: Urban eller Urban Heat Island - Undvikande genom soltak samtidigt som elen upprätthåller elektricitet

En stadsvärmesö är ett urbant eller stort skala område där det är betydligt varmare på grund av mänsklig verksamhet än på de omgivande landsbygden. Temperaturskillnaden är vanligtvis större på natten än under dagen och tydligast när vindarna är svaga. Uhi är särskilt märkbar på sommaren och vintern. Den främsta orsaken till UHI -effekten ligger i förändringen i landytan. En studie har visat att värmeöarna kan påverkas av närheten till olika typer av marktäckning, så att närheten till det sterila landet leder till en uppvärmning av stadsjord, medan närheten till vegetationen gör det svalare. Avfallsvärmen som genereras av energianvändning är en annan faktor. När en befolkning växer ökar området och medeltemperaturen ökar. Termen värmeö används också; Det kan användas för alla områden, som är relativt varmare än miljön, men hänvisar i allmänhet till områden som störs av människor.

De månatliga nederbörden är större i slipstream i städer, vilket delvis beror på Eagle Owl. Den ökande värmen i stadscentra förlänger vegetationsperioderna och minskar utseendet på svaga tornados. UHI förvärrar luftkvaliteten genom att öka produktionen av föroreningar som ozon, och den försämrar vattenkvaliteten, eftersom varmare vatten rinner in i floderna i regionen och innehåller dess ekosystem.

Inte alla städer har en uttalad stadsvärmesö, och egenskaperna på värmeön är starkt beroende av bakgrundsklimatet i det område där staden är belägen. Effekten av Urban Heat Island kan minskas med gröna tak, passiv strålningskylning under dagen och användningen av ljusa ytor i stadsområden som återspeglar mer solljus och absorberar färre värme. Urbanisering har skärpt effekterna av klimatförändringar i städerna.

Fenomenet undersöktes och beskrivs av Luke Howard för första gången på 1810 -talet, även om han inte var den som namngav fenomenet. Forskningen från stadsatmosfären fortsatte under det nittonhundratalet. Mellan 1920- och 1940 -talet letade forskare i Europa, Mexiko, Indien, Japan, Japan och USA efter nya metoder för att förstå fenomenet i det framväxande området för lokal klimatologi eller mikroskala meteorologi. 1929 använde Albert Peppler termen "Staedtische Waerminsel", som är det första exemplet som ska användas för en Staedtische Waerminsel. Mellan 1990 och 2000 publicerades cirka 30 studier årligen; Detta antal steg till 100 år 2010 och 2015 fanns det redan mer än 300.

Det finns flera orsaker till värmeöeffekten i städer. Mörka ytor absorberar betydligt mer solstrålning, vilket gör att gator och byggnader i stadsområden värms upp mer under dagen än i förorts- och landsbygdsområden. Material som vanligtvis används för vägytor och tak i stadsområden, såsom betong och asfalt, har betydligt olika termiska volymegenskaper (inklusive värmekapacitet och värmeledningsförmåga) och ytstrålningsegenskaper (albedo och emissivitet) än de i omgivande landsbygdsområden. Detta förändrar energibalansen i stadsområdena, vilket ofta resulterar i högre temperaturer än i omgivande landsbygdsområden. En annan viktig orsak är bristen på evapotranspiration (t.ex. på grund av brist på vegetation) i stadsområden. U.S. Forest Service fann 2018 att städer i USA förlorar 36 miljoner träd varje år. Med minskningen av vegetation förlorar städerna också trädens skugga och kylande effekt genom avdunstning.

Andra orsaker till urbana värmeöar (UHI) beror på geometriska effekter. De höga byggnaderna i många stadsområden erbjuder flera ytor för reflektion och absorption av solljus, vilket ökar effektiviteten hos urbana värmeöar. Detta kallas "urban canyon-effekten". En annan effekt av byggnader är blockeringen av vind, vilket också förhindrar kylning genom konvektion och borttagning av föroreningar. Spillvärme från bilar, luftkonditioneringsapparater, industri och andra källor bidrar också till UHI-effekten. Höga föroreningsnivåer i stadsområden kan också förvärra UHI, eftersom många former av föroreningar förändrar atmosfärens strålningsegenskaper. UHI ökar inte bara temperaturerna i städer utan även ozonkoncentrationerna, eftersom ozon är en växthusgas vars bildande accelererar med stigande temperaturer.

I de flesta städer är temperaturskillnaden mellan tätorter och omgivande landsbygd störst på natten. Medan temperaturskillnaden är betydande året runt är den generellt större på vintern. Den typiska temperaturskillnaden mellan stadskärnan och de omgivande fälten är flera grader. Temperaturskillnaden mellan en stadskärna och de omgivande förorterna nämns ibland i väderrapporter, t.ex. 20°C i stadskärnan, 18°C ​​i förorterna. Den genomsnittliga årliga lufttemperaturen i en stad med 1 miljon invånare eller fler kan vara 1,0–3,0°C varmare än i omgivningarna. På kvällen kan skillnaden vara så mycket som 12°C.

Värmeöeffekten i städer (UHI) kan definieras antingen som skillnaden i lufttemperatur (UHI vid trädkronan) eller som skillnaden i yttemperatur (UHI vid ytan) mellan stadsområden och landsbygdsområden. Båda uppvisar något olika dygns- och säsongsvariationer och har olika orsaker.

IPCC noterade att "urbana värmeöar är kända för att öka nattemperaturerna mer än dagtemperaturerna jämfört med områden utanför stadsområden." I Barcelona, ​​Spanien, till exempel, är maximitemperaturerna på dagtid 0,2 °C svalare och minimitemperaturerna 2,9 °C varmare än vid en närliggande landsbygdsstation. En beskrivning av den allra första UHI-rapporten av Luke Howard från slutet av 1810-talet anger att centrala London är 2,1 °C varmare på natten än den omgivande landsbygden. Även om den varmare lufttemperaturen inom UHI i allmänhet är mest märkbar på natten, uppvisar urbana värmeöar ett betydande och något paradoxalt beteende på dagtid. Skillnaden i lufttemperatur mellan UHI och det omgivande området är stor på natten och liten under dagen. Det motsatta gäller för yttemperaturerna i stadslandskapet inom UHI.

Under dagen, särskilt under klar himmel, värms urbana ytor upp genom absorption av solstrålning. Ytor i stadsområden tenderar att värmas upp snabbare än i omgivande landsbygdsområden. På grund av sin höga värmekapacitet fungerar stadsytor som en enorm reservoar av termisk energi. Till exempel kan betong lagra cirka 2 000 gånger mer värme än en jämförbar volym luft. Därför är de höga dagtemperaturerna på ytan inom den urbana värmeön (UHI) lätt att upptäcka genom termisk fjärranalys. Som ofta är fallet vid dagtidsuppvärmning leder denna uppvärmning också till konvektionsvindar inom det urbana gränsskiktet. Man tror att störningen av lufttemperaturen inom UHI i allmänhet är minimal eller obefintlig under dagen på grund av den resulterande atmosfäriska blandningen, även om yttemperaturerna kan nå extremt höga nivåer.

På natten är situationen den omvända. Avsaknaden av solvärme leder till en minskning av atmosfärisk konvektion och en stabilisering av det urbana gränsskiktet. Om stabiliseringen är tillräcklig bildas ett inversionsskikt. Detta fångar den urbana luften nära ytan och håller den varm av de fortfarande varma stadsytorna, vilket resulterar i varmare nattemperaturer inom den urbana värmeön (UHI). Förutom stadsområdenas värmelagrande egenskaper kan det natliga maximumet i gatukanjoner också bero på skymd sikt mot himlen under kylning: ytor förlorar värme på natten främst genom strålning till den jämförelsevis svala himlen, och detta blockeras av byggnader i ett stadsområde. Strålningskylning är mer dominerande när vindhastigheterna är låga och himlen är klar, och UHI är faktiskt störst på natten under dessa förhållanden.

FN:s klimatpanel (IPCC) – FN:s klimatpanel är ett mellanstatligt organ inom FN som ansvarar för att öka vår kunskap om mänskligt orsakade klimatförändringar. Den inrättades 1988 av Världsmeteorologiska organisationen (WMO) och FN:s miljöprogram (UNEP) och godkändes därefter av FN:s generalförsamling. Den har sitt säte i Genève, Schweiz, och består av 195 medlemsstater. IPCC styrs av sina medlemsstater, som väljer en forskarnämnd som ska tjänstgöra under en utvärderingscykel (vanligtvis sex till sju år). IPCC stöds av ett sekretariat och olika tekniska stödenheter, bestående av specialiserade arbetsgrupper och arbetsgrupper.

IPCC tillhandahåller objektiv och omfattande vetenskaplig information om mänskligt orsakade klimatförändringar, inklusive dess naturliga, politiska och ekonomiska effekter och risker, samt möjliga åtgärder. IPCC bedriver inte egen forskning eller övervakar klimatförändringar; istället genomför de en regelbunden, systematisk granskning av all relevant publicerad litteratur. Tusentals forskare och andra experter anmäler sig frivilligt till att granska data och sammanställa de viktigaste resultaten i utvärderingsrapporter för beslutsfattare och allmänheten.

IPCC är en internationellt erkänd auktoritet inom klimatförändringar, och dess arbete åtnjuter brett stöd bland ledande klimatforskare och regeringar. Dess rapporter spelar en nyckelroll i FN:s ramkonvention om klimatförändringar (UNFCCC), där den femte utvärderingsrapporten i hög grad påverkade det betydelsefulla Parisavtalet från 2015. IPCC tilldelades, tillsammans med Al Gore, Nobels fredspris 2007 för sitt bidrag till vår förståelse av klimatförändringar.

År 2015 inledde IPCC sin sjätte utvärderingscykel, som är planerad att avslutas 2023. I augusti 2021 publicerade IPCC sitt bidrag från arbetsgrupp I till den sjätte utvärderingsrapporten (IPCC AR6) om den fysiska grunden för klimatförändringar, vilket The Guardian beskrev som den allvarligaste varningen hittills om stora, oundvikliga och oåterkalleliga klimatförändringar – ett ämne som tagits upp av många tidningar världen över. Den 28 februari 2022 publicerade IPCC sin rapport från arbetsgrupp II om effekter och anpassning. Arbetsgrupp III:s bidrag till den sjätte utvärderingsrapporten, om begränsning av klimatförändringar, publicerades den 4 april 2022. Den sjätte utvärderingsrapporten är planerad att avslutas med en syntesrapport i mars 2023.

Under perioden för den sjätte utvärderingsrapporten publicerade IPCC tre specialrapporter: specialrapporten om global uppvärmning på 1,5 °C år 2018, specialrapporten om klimatförändringar och land (SRCCL) och specialrapporten om hav och kryosfär i ett föränderligt klimat (SROCC), båda år 2019. IPCC uppdaterade också sina metoder år 2019. Därför har den sjätte utvärderingscykeln beskrivits som den mest ambitiösa i IPCC:s historia.

Temperaturskillnaden i den urbana värmeöeffekten är inte bara större på natten än på dagen, utan också större på vintern än på sommaren. Detta gäller särskilt i snörika områden, eftersom snö vanligtvis ligger kvar kortare tid i städer än i omgivande landsbygdsområden (detta beror på städernas större isoleringsförmåga samt mänskliga aktiviteter som plöjning). Detta minskar albedon (ett mått på en kropps ljusstyrka) i staden, vilket förstärker uppvärmningseffekten. Högre vindhastigheter på landsbygden, särskilt på vintern, kan också bidra till svalare temperaturer jämfört med stadsområden. I regioner med tydliga våta och torra årstider är den urbana värmeöeffekten mer uttalad under torrperioden. Den termiska tidskonstanten för fuktig jord är mycket högre än för torr jord. Följaktligen kyls fuktiga jordar på landsbygden ner långsammare än torra jordar, vilket bidrar till att minimera temperaturskillnaden mellan stadsområden och landsbygdsområden på natten.

Om en stad eller kommun har ett bra väderövervakningssystem kan värmeöeffekten (UHI) mätas direkt. Alternativt kan en komplex simulering av platsen användas för att beräkna UHI, eller en empirisk approximationsmetod. Sådana modeller gör det möjligt att införliva UHI i uppskattningar av framtida temperaturökningar i städer på grund av klimatförändringar.

År 1969 publicerade Leonard O. Myrup den första heltäckande numeriska behandlingen för att förutsäga effekterna av urbana värmeöar (UHI). I sitt arbete ger han en översikt över UHI och kritiserar de befintliga teorierna som alltför kvalitativa. En generell numerisk energibudgetmodell beskrivs och tillämpas på den urbana atmosfären. Beräkningar för flera specialfall, samt en känslighetsanalys, presenteras. Modellen visar sig korrekt förutsäga storleken på det urbana temperaturöverskottet. Värmeöeffekten är nettoresultatet av flera konkurrerande fysikaliska processer. I allmänhet är minskad avdunstning i stadskärnan och de termiska egenskaperna hos urbana byggnads- och beläggningsmaterial de dominerande parametrarna. Det föreslås att en sådan modell skulle kunna användas i tekniska beräkningar för att förbättra klimatet i befintliga och framtida städer.

Asfalt +
Asfaltparkering och solcellscarport
= Funktionsutökning och förtätning
= Åtgärder mot urbana värmeöar

Asfalt har blivit alltmer populärt för att täcka städer de senaste åren. Detta beror på att asfalt är en mycket hållbar och billig yta. Asfalt har dock också vissa nackdelar, särskilt när den används i stora mängder i stadsområden.

En av de största nackdelarna med asfalt är dess betydande värmeabsorption. Detta är ett problem eftersom städer redan är mycket varma under sommarmånaderna, och de många asfaltytorna förvärrar värmen. Som ett resultat lider stadsborna mycket av värmen, och det kan till och med leda till hälsoproblem.

Överhettning i städer är ett stort problem som orsakas av användningen av asfalt. Det finns flera alternativ för att motverka detta problem. Ett är att skapa fler grönområden i städer, eftersom träd och växter kan absorbera värme. Användningen av solcellscarportar eller solcellsparkeringsanläggningar kan också bidra till att minska stadsvärmen. Dessa anläggningar är utrustade med solcellsmoduler som utnyttjar solenergi för att generera elektricitet. Samtidigt ger de skugga, vilket minskar uppvärmningen av omgivande områden.

Solcellsdrivna carportar och solcellsparkeringsanläggningar är därför ett bra sätt att minska värmeöeffekten i städer. De är inte bara hållbara, eftersom de inte förbränner fossila bränslen och därmed inte producerar några koldioxidutsläpp, utan bidrar också till att göra temperaturen i städerna behagligare.

En studie av 'De Lorean Power' från Schweiz visade att de anställdas parkeringsbeteende idealiskt motsvarar mängden solenergi som genereras. De dagliga kilometerna på det elektriska fordonet kan täckas i nästan alla väder och överskottet kan matas in i nätverket. Den årliga solenergiproduktionen på parkeringsplatsen motsvarar fordonets energibehov. Solparkeringsplatser för alla infrastrukturområden har den största potentialen för elproduktion. Cirka två parkeringsplatser finns i Schweiz. I tillgängliga regioner kan det generera över 10 terawatt timmar solenergi per år (15 % av den nuvarande kraftförbrukningen). "Det är häpnadsväckande hur få pilotväxter det finns," sade författarna till studien. Dessutom skyddar ett sådant tak bilen från vädret och minskar bilens värme på sommaren.

Enligt en utvärdering av Federal Office for Statistics (BFS) har Schweiz minst 5 miljoner över markplatser (6 400 hektar) med cirka 4,7 miljoner registrerade personbilar. Dessa parkeringsplatser registrerades med hjälp av en digital process som bara känner igen större angränsande områden och inga enda parkeringsplatser. Trafikexperter förväntar sig därför 8 till 10 miljoner parkeringsplatser. Det är cirka 2 per bil.

Enligt den andra studien ”Solenergiproduktion för infrastrukturanläggningar och omvandlingsområden” har ovanstående eller öppna parkeringsplatser den största PV-potentialen för alla infrastrukturområden. Dessa områden kan leverera upp till 10 terawattimmar (TWH) PV -ström per år. Detta innebär att hela elproduktionen i Schweiz är 65,5 TWH.

Den genomsnittliga parkeringsområdet är 12,5 kvadratmeter (2,5 meter x 5 meter). Detta är också det område som måste ha soltak. Energiutbytet för ett PV -system beror på många faktorer, inklusive solstrålning, komponenteffektivitet och modulorientering. I Thurgau kan cirka 1000 kWh el genereras med 1 kW PV -utgång per år (1000 kWh per 1 kWp).

Beroende på de använda PV -modulerna kräver 1 kwp en installerad effekt på 4 till 8 kvadratmeter. I denna studie förväntas 5 m2 per kwp. Detta gör att en parkeringsplats med 12,5 m2 med 2,5 kwp kraft kan installeras, vilket genererar 2500 kWh solenergi per år. Den genomsnittliga schweiziska budgetförbrukningen är cirka 4500 kWh/år (utan uppvärmning, ventilation och elfordon).

Den modulära strukturen i ett carport -system är fördelaktigt och det kan användas för att anpassa tak till nästan alla parkeringsplatser och därmed fortfarande uppnå god användning av parkeringsplatsen och säkerställa borttagningen.

En ljuspermeabilitet för carporten kan uppnås med hjälp av en bifacial moduler. Detta är visuellt mycket intressant och leder till högre solutbyten, eftersom motsvarande PV-moduler också kan använda ljuset som för övrigt uppkommer under nedan och därmed leverera 10-20% extra utbyte. Bifacial -teknik används för närvarande inte, eftersom ekonomin inte är obligatorisk på grund av högre modulpriser. Det antas dock att denna teknik kommer att etablera sig under de närmaste åren.

I våra 4+ 2+ modulära och skalbara solportsystem, där partiella transparenta och bifaciala moduler används, gäller dessa punkter och är redan ett prisalternativ :

Soltakvarianter speciellt för fordon - Bild: Xpert.Digital

Mer om detta här:

• Siffror, data, fakta: Solar carport, carport med solarch, takvarianter i jämförelse och provparkeringsplats med elutbyte

Limitless: Modular and Scalable Solar Carport System för bilar som lastbil

Limitless: Modular and Scalable Solar Carport System för bilar som lastbil

Tekniska data: Modular och skalbart solportsystem för bilar som lastbil

Tekniska data: Modular och skalbart solportsystem för bilar som lastbil

Fördelar med en överblick:

• Flexibel och modulär (skalbar) konstruktion
• Lätt höjd för bilar från 2,66 m (för lastbilar till 4,5 m eller mer utbyggbara)
• Parkeringsdjup för bilar upp till 6,1 m, mittemot upp till 12,5 m.
  Djupet är beroende av dimensionerna på de använda solmodulerna
• SolarCarport-systemet är optimalt inriktat för partiella transparenta solmoduler
  12 % / 40 % ljuspermeabilitet (!)-Med certifierat godkännande för overheadmontering
• Valfritt med kraftfull LED -belysning, dimbar och med rörelsekontroll
• Kan också användas för parkeringsbås med en lutande installation
• Inga dolda kostnader för grunden för
  punktfynd (billigaste variant, för statistiken Ingen utarbetad utgrävning för betongplattor, etc.) eller montering med golvplattor, beroende på befintlig markkvalitet/asfaltering

Fler källor:

• Kostnadsfaktorgolvfundament för solcarport
• Solar carports, där det inte längre finns en standard för varje utmaning den optimala lösningen med soltak för öppna parkeringsplatser
• SolarCarport Systems: Vad är den bättre och/eller billigare varianten?
• Solkarportstrategin för öppna parkeringsplatser
• Det modulära solcarportsystemet för alla applikationer och fall

Solar Carport System Truck

På grund av det faktum att med 4+ 2+ kolumntekniken är den mest flexibla lösningen (tekniskt såväl som pris) för ett taksystem för parkeringsplatser tillgängligt, kan detta enkelt utvidgas och tillämpas för större fordon med lämpliga modifieringar.

Myrkolonier på värmeöar i städer har en ökad tolerans för värme utan att detta sker på bekostnad av deras tolerans för kyla.

Arter som kan anpassa sig väl kan dra nytta av de förhållanden som skapas av urbana värmeöar för att trivas i regioner utanför deras normala utbredningsområde. Exempel inkluderar gråhuvad flygräv (Pteropus poliocephalus) och husgecko (Hemidactylus frenatus). Gråhuvade flygrävar som finns i Melbourne, Australien, koloniserade urbana livsmiljöer efter att temperaturen där steg. Temperaturökningen och de resulterande varmare vintrarna gör att stadsklimatet mer liknar artens nordligare livsmiljö i det vilda.

Försök att mildra och hantera värmeöar i städerna minskar temperaturfluktuationer och tillgången på mat och vatten. I tempererade klimat förlänger värmeöar i städerna växtsäsongen, vilket förändrar reproduktionsstrategierna för de arter som lever där. Detta observeras bäst i de effekter som värmeöar i städerna har på vattentemperaturen. Eftersom temperaturen i närliggande byggnader ibland skiljer sig från lufttemperaturen vid ytan med mer än 28 °C, värms nederbörden upp snabbt, vilket gör att avrinning i närliggande vattendrag, sjöar och floder (eller andra vattendrag) utsätts för överdriven termisk förorening. Denna ökade termiska förorening har potential att höja vattentemperaturen med 11 till 17 °C (20 till 30 °F). Denna ökning orsakar termisk stress och chock för fiskarter som lever i dessa vatten på grund av den snabba temperaturförändringen i deras livsmiljö.

Värmeöar i städer, orsakade av städer, har förändrat den naturliga urvalsprocessen. Urvalstryck, såsom tidsmässiga variationer i föda, rovdjur och vatten, minskar, vilket gör att en rad nya urvalskrafter kan komma i spel. Till exempel finns det fler insekter i urbana livsmiljöer än på landsbygden. Insekter är ektoterma, vilket innebär att de är beroende av omgivningstemperaturen för att reglera sin kroppstemperatur, så det varmare stadsklimatet är idealiskt för deras överlevnad. En studie av Parthenolecanium quercifex (ekfjällinsekter) som genomfördes i Raleigh, North Carolina, visade att just denna art föredrar varmare klimat och därför är mer talrik i urbana livsmiljöer än på ekar på landsbygden. Med tiden har de anpassat sig för att trivas i varmare klimat snarare än kallare.

Förekomsten av främmande arter är starkt beroende av mänsklig aktivitet. Ett utmärkt exempel är populationerna av klippsvalor som häckar under takfoten på byggnader i stadsområden. De utnyttjar det skydd som människor ger i de övre delarna av byggnader, vilket leder till en ökning av deras populationer på grund av det ökade skyddet och det minskade rovdjurstrycket.

Utöver sina effekter på temperaturen kan ultrahöga temperaturer (UHI) ha sekundära effekter på lokal meteorologi, inklusive förändringar i lokala vindmönster, moln- och dimutveckling, luftfuktighet och nederbörd. Den ytterligare värme som genereras av UHI leder till en starkare uppåtgående rörelse, vilket kan utlösa ytterligare skur- och åskväderaktivitet. Dessutom skapar UHI ett lokalt lågtrycksområde under dagen, vilket drar in relativt fuktig luft från de omgivande landsbygdsområdena, vilket kan leda till mer gynnsamma förhållanden för molnbildning. Nederbördsmängderna i städernas regnskugga ökar med 48 % till 116 %. Delvis som en följd av denna uppvärmning är den månatliga nederbörden inom en radie av 32 km till 64 km i vindriktningen från städer cirka 28 % högre än i vindriktningen. I vissa städer har den totala nederbörden ökat med 51 %.

I ett fåtal områden har studier visat att storstadsområden är mindre benägna att drabbas av svaga tornader på grund av turbulent blandning orsakad av den urbana värmeöeffekten. Med hjälp av satellitbilder upptäckte forskare att stadsklimat har en märkbar inverkan på växtsäsonger upp till 10 kilometer från stadsgränsen. I 70 städer i östra Nordamerika var växtsäsongen i stadsområden cirka 15 dagar längre än i landsbygdsområden utanför stadens inflytande.

Studier i Kina har visat att värmeöeffekten i städer bidrar till den globala uppvärmningen med cirka 30 %. Å andra sidan tydde en jämförelse mellan stads- och landsbygdsområden från 1999 på att värmeöeffekten i städer endast har en liten inverkan på utvecklingen av den globala medeltemperaturen. En studie drog slutsatsen att städer förändrar klimatet i ett område som är två till fyra gånger större än deras egen yta. En annan menar att värmeöar i städer påverkar det globala klimatet genom att påverka jetströmmen. Flera studier har visat att effekterna av värmeöar blir alltmer uttalade i takt med att klimatförändringarna fortskrider.

Urbana värmeöar (UHI) kan direkt påverka stadsbornas hälsa och välbefinnande. Bara i USA dör i genomsnitt 1 000 människor varje år till följd av extrem värme. Eftersom UHI kännetecknas av förhöjda temperaturer kan de potentiellt öka intensiteten och varaktigheten av värmeböljor i städer. Forskning har visat att dödligheten under en värmebölja ökar exponentiellt med topptemperaturen, en effekt som förstärks av UHI. Antalet personer som utsätts för extrema temperaturer ökar av UHI-inducerad uppvärmning. Natteffekten av UHI kan vara särskilt skadlig under en värmebölja, eftersom den berövar stadsborna den nattliga kylning som finns på landsbygden.

Forskning i USA tyder på att sambandet mellan extrema temperaturer och dödlighet varierar beroende på plats. Värme tenderar att öka risken för dödsfall i norra städer snarare än i södra regioner. Till exempel, när Chicago, Denver eller New York upplever ovanligt varma sommartemperaturer, kan man förvänta sig en ökning av sjukdom och dödsfall. Omvänt löper delar av landet som är milda till varma året runt mindre folkhälsorisk från överdriven värme. Forskning tyder på att invånare i södra städer som Miami, Tampa, Los Angeles och Phoenix är mer vana vid varmt väder och därför mindre sårbara för värmerelaterade dödsfall. Sammantaget verkar dock människor i USA bli mer vana vid varmare temperaturer för varje decennium som går, även om detta kan bero på bättre infrastruktur, modernare byggnader och större allmän medvetenhet.

Det har rapporterats att högre temperaturer kan leda till värmeslag, värmeutmattning, värmesynkope och värmekramper. Vissa studier har också undersökt hur allvarlig värmeslag kan leda till permanenta skador på organsystem. Denna skada kan öka risken för för tidig död eftersom den kan leda till allvarlig försämring av organfunktionen. Andra komplikationer av värmeslag inkluderar andnödssyndrom hos vuxna och disseminerad intravaskulär koagulation (DIC). Vissa forskare har funnit att varje försämring av människokroppens förmåga att termoreglera teoretiskt sett ökar risken för död. Detta inkluderar tillstånd som kan påverka en persons rörlighet, medvetande eller beteende. Forskare har funnit att personer med kognitiva problem (t.ex. depression, demens, Parkinsons sjukdom) är mer sårbara vid höga temperaturer och behöver vara särskilt försiktiga, eftersom värme har visat sig påverka kognitiv prestation i varierande grad. Personer med diabetes, fetma, sömnbrist eller hjärt-kärlsjukdom/cerebrovaskulär sjukdom bör undvika överdriven värmeexponering. Vissa vanliga läkemedel som påverkar termoregleringen kan också öka risken för död. Dessa inkluderar antikolinergika, diuretika, fenotiaziner och barbiturater. Värme kan påverka inte bara hälsan utan även beteendet. En amerikansk studie tyder på att värme kan göra människor mer irriterade och aggressiva, och noterar att antalet våldsbrott ökade med 4,58 per 100 000 för varje grad Celsius som temperaturen ökar.

En forskare fann att hög UHI-intensitet korrelerar med förhöjda koncentrationer av luftföroreningar, som ackumuleras på natten och kan påverka luftkvaliteten följande dag. Dessa föroreningar inkluderar flyktiga organiska föreningar, kolmonoxid, kväveoxider och partiklar. Produktionen av dessa föroreningar, i kombination med de högre temperaturerna i UHI, kan påskynda ozonbildningen. Ytozon anses vara ett skadligt föroreningsämne. Studier tyder på att högre temperaturer i UHI kan öka antalet förorenade dagar, men indikerar också att andra faktorer (t.ex. lufttryck, molntäcke, vindhastighet) också kan påverka föroreningarna. Studier från Hongkong har funnit att områden med sämre ventilation av den urbana utomhusluften tenderar att uppleva starkare effekter av urban värmeöeffekt och har betydligt högre total dödlighet jämfört med områden med bättre ventilation.

Centers for Disease Control and Prevention noterar att ”det är svårt att göra giltiga förutsägelser om värmerelaterade sjukdomar och dödsfall under olika klimatförändringsscenarier” och att ”värmerelaterade dödsfall är förebyggbara, vilket framgår av minskningen av den totala dödligheten under värmehändelser under de senaste 35 åren”. Vissa studier tyder dock på att hälsoeffekterna av värmerelaterade dödsfall kan vara oproportionerliga, eftersom effekterna kan vara ojämnt fördelade baserat på ålder, etnicitet och socioekonomisk status. Detta väcker möjligheten att hälsoeffekterna av värmerelaterade dödsfall är en fråga om miljörättvisa.