ΘΕΡΜΟΝΗΣΙΔΑ

Αναμφίβολα, τα οφέλη της αστικοποίησης είναι πολλά και συνετέλεσαν αποφασιστικά στην εξάπλωση του ανθρώπου από άκρη σε άκρη της Γης. Ωστόσο, η συμβίωση των ανθρώπων σε αστικές κοινωνίες επιφέρει και σημαντικά περιβαλλοντικά προβλήματα. Ένα από αυτά είναι η αστική θερμική νησίδα.

Από τη διαχείριση των απορριμμάτων και την κάλυψη ενεργειακών αναγκών μέχρι την αέρια ρύπανση και την έλλειψη χώρων πρασίνου, η ταχεία επέκταση των αστικών περιοχών οδηγεί σε ραγδαίες μεταβολές του φυσικού περιβάλλοντος. Μία από τις επιπτώσεις της αστικοποίησης, της οποίας η επίδραση  δεν έχει ακόμα εξακριβωθεί πλήρως, είναι η τροποποίηση του καιρού και του κλίματος σε τοπική κλίμακα. Αποτέλεσμα του οποίου είναι και η αστική θερμική νησίδα.

Η επέκταση των αστικών περιοχών επιφέρει σημαντικές μεταβολές στο φυσικό ανάγλυφο. Καθώς οι πόλεις επεκτείνονται προς το φυσικό περιβάλλον, μεγάλες εκτάσεις καλυμμένες από βλάστηση αντικαθίστανται από τεχνητά υλικά (τσιμέντο, άσφαλτος κ.α.), απαραίτητα για τη δημιουργία αστικών υποδομών. Αυτές οι μεταβολές του φυσικού αναγλύφου έχουν ως αποτέλεσμα τη σημαντική τροποποίηση του καιρού και του κλίματος των αστικών περιοχών. Η θερμοκρασία, η βροχόπτωση, ο άνεμος και η υγρασία, διαφοροποιούνται συχνά πάνω από μία πόλη, σε σύγκριση με γειτονικές μη αστικοποιημένες περιοχές. Οι διαφοροποιήσεις αυτές έχουν καταγραφεί εκτενώς στην επιστημονική βιβλιογραφία, κατά τρόπο που οι πόλεις θεωρείται πλέον πως έχουν ένα μοναδικό κλίμα.

Η θερμοκρασία θεωρείται ως η μεταβλητή που κάνει μία πόλη να ξεχωρίζει περισσότερο από το γειτονικό της φυσικό περιβάλλον. Τα αποτελέσματα σχετικών επιστημονικών εργασιών υποδεικνύουν ότι μία πόλη είναι, κατά μέσο όρο, θερμότερη από τις γειτονικές της περιαστικές ή/και αγροτικές περιοχές. Με άλλα λόγια, οι αστικές περιοχές εμφανίζονται να ξεχωρίζουν ως “θερμές νησίδες” ανάμεσα στο υπόλοιπο φυσικό περιβάλλον. Η παρατήρηση αυτή οδηγεί στον ορισμό του φαινομένου της αστικής θερμικής νησίδας.

Η αστική θερμική νησίδα αποτελεί ένα, κατά κύριο λόγο, νυχτερινό φαινόμενο, του οποίου η δημιουργία αποδίδεται στις χαρακτηριστικές θερμικές και άλλες ιδιότητες των αστικών επιφανειών. Κατά τη διάρκεια της ημέρας, οι αστικές περιοχές είναι σε θέση να αποθηκεύουν μεγαλύτερα ποσά θερμότητας (μέσω της προσπίπτουσας ηλιακής ακτινοβολίας) λόγω της πολύπλοκης γεωμετρίας των αστικών υποδομών, η οποία προσφέρει πλήθος επιφανειών στις οποίες η θερμότητα μπορεί να αποθηκευτεί. Επιπρόσθετα, το σύνολο σχεδόν των υλικών που παραδοσιακά απαντώνται σε αστικές περιοχές, όπως το τσιμέντο και η άσφαλτος, χαρακτηρίζονται από μεγάλους συντελεστές απορρόφησης της ηλιακής ακτινοβολίας. Μόλις ο ήλιος δύσει, οι αστικές επιφάνειες αρχίζουν σταδιακά να αποβάλλουν τη θερμότητα που αποθήκευσαν κατά τη διάρκεια της ημέρας. Ωστόσο, σε αντίθεση με τις μη αστικοποιημένες περιοχές, η ψύξη των αστικών περιοχών δεν είναι ιδιαίτερα αποδοτική. Αυτό οφείλεται, ξανά, στην πολύπλοκη αστική γεωμετρία η οποία οδηγεί σε απορρόφηση και επανεκπομπή προς την επιφάνεια σημαντικού ποσοστού της αποβαλλόμενης θερμότητας. Έτσι, οδηγούμαστε τελικά στην “γέννηση” της ΑΘΝ, καθώς εμποδίζεται η υποχώρηση των “αστικών θερμοκρασιών”. Γενικά, η αστική θερμική νησίδα διατηρείται καθ’ όλη τη διάρκεια της νύχτας και μέχρι νωρίς το πρωί, όταν πλέον η ανατολή του ηλίου οδηγεί στη σταδιακή υποχώρηση του φαινομένου.

Γιατί όμως το φαινόμενο της ΑΘΝ είναι τόσο σημαντικό ώστε να αξίζει την προσοχή μας; Η αλήθεια είναι πως πρόκειται για ένα μάλλον άγνωστο στο ευρύ κοινό περιβαλλοντικό πρόβλημα των σύγχρονων πόλεων. Παρόλα αυτά, πρόκειται για ένα μεγάλης σημασίας περιβαλλοντικό ζήτημα, το οποίο έχει σημαντικές κοινωνικές, οικονομικές και περιβαλλοντικές επιπτώσεις.

Πληθυσμός
Κατά το έτος 2010, σχεδόν ο μισός πληθυσμός της Γης κατοικούσε σε αστικές περιοχές, με το ποσοστό αυτό να είναι πολύ μεγαλύτερο στις λεγόμενες ανεπτυγμένες χώρες. Μέχρι το έτος 2030, εκτιμάται ότι περίπου το 60% του παγκόσμιου πληθυσμού θα εντοπίζεται σε αστικά κέντρα, εάν η συγκεκριμένη αυξητική τάση διατηρηθεί. Το μεγαλύτερο μέρος της προβλεπόμενης αστικοποίησης αναμένεται να λάβει χώρα στις λεγόμενες υπό ανάπτυξη χώρες, όπου η έλλειψη ορθών πρακτικών αστικού σχεδιασμού και μέτρων αντιμετώπισης της ΑΘΝ μπορεί να οδηγήσει σε ένταση του φαινομένου. Ο πολύ μεγάλος αριθμός των ανθρώπων που κατοικούν σε αστικές περιοχές και, επομένως, εκτίθενται στο φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας, υπογραμμίζει τη σημαντικότητα του.

Υγεία
Σύμφωνα με μελέτη που έχει πραγματοποιηθεί στις ΗΠΑ, σχεδόν 1,000 άνθρωποι χάνουν τη ζωή του σε ετήσια βάση εξαιτίας της υπερβολικής ζέστης. Οι θάνατοι που σχετίζονται με την υπερβολική ζέστη σημειώνονται συχνότερα κατά τη διάρκεια παρατεταμένων περιόδων με υψηλές θερμοκρασίες, γνωστές και ως κύματα καύσωνα. Η ένταση των κυμάτων καύσωνα, αλλά και η συνακόλουθη θνησιμότητα, μπορεί να μεγεθυνθεί εξαιτίας των υψηλών θερμοκρασιών που ούτως ή άλλως χαρακτηρίζουν τις πόλεις εξαιτίας της ΑΘΝ. Παρά το γεγονός πως κατά τη διάρκεια ενός καύσωνα οι μέγιστες θερμοκρασίες σημειώνονται μέσα στην ημέρα, η εμμονή υψηλών θερμοκρασιών κατά τη διάρκεια της νύχτας, με την “υποστήριξη” της αστικής θερμικής νησίδας, έχει περισσότερο δηλητηριώδη επίδραση στην ανθρώπινη υγεία. Αυτό συμβαίνει διότι εμποδίζεται η θερμική ανακούφιση των κατοίκων των αστικών περιοχών, οι οποίοι εκτίθενται σε θερμές συνθήκες καθ’ όλη τη διάρκεια του 24ώρου. Όπως μάλιστα προκύπτει από αντίστοιχες ερευνητικές εργασίες, οι κάτοικοι μιας πόλης αντιμετωπίζουν υψηλότερο ρίσκο θανάτου από υπερβολική ζέστη σε σύγκριση με τους κατοίκους αγροτικών περιοχών.

Ποιότητα αέρα
Οι διογκωμένες, λόγω αστικής θερμικής νησίδας, θερμοκρασίες που επικρατούν στις αστικές περιοχές, δύνανται να οδηγήσουν σε επιτάχυνση των φυσικών και χημικών διεργασιών που σχετίζονται με τη δημιουργία αέρια ρύπανσης. Για παράδειγμα, υπάρχουν μελέτες που αποδεικνύουν αύξηση του ρυθμού παραγωγής όζοντος στις πόλεις, εξαιτίας των υψηλότερων θερμοκρασιών. Η υποβάθμιση της ποιότητας του αέρα, “υποστηριζόμενη” από την αστική θερμική νησίδα, μπορεί να οδηγήσει, με τη σειρά της, σε αύξηση της θνησιμότητας.

Ενέργεια & Οικονομία
Η εμφάνιση του φαινομένου της αστικής θερμικής νησίδας έχει αποδειχθεί πως έχει σημαντικές επιπτώσεις στη ζήτηση και κατανάλωση ενέργειας, γεγονός που μπορεί μεσοπρόθεσμα να οδηγήσει σε σημαντικές οικονομικές απώλειες. Σύμφωνα με μελέτη που πραγματοποιήθηκε για την πόλη του Houston στις ΗΠΑ, τα οικονομικά οφέλη από τη λήψη μέτρων μετριασμού της ΑΘΝ θα μπορούσαν να φτάσουν τα 82 εκ. δολάρια. Χαρακτηριστικά είναι επίσης τα αποτελέσματα μελέτης που έγινε για την Αθήνα, υποδεικνύοντας πως η αστική θερμική νησίδα ευθύνεται για το διπλασιασμό της ζήτησης ενέργειας για ψύξη των κτιρίων και τριπλασιασμό της μέγιστης ηλεκτρικής κατανάλωσης.

Καιρός
Το φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας θεωρείται, τέλος, υπεύθυνο για την μεταβολή του καιρού μέσα και γύρω από τις αστικές περιοχές. Οι επιπτώσεις του φαινομένου μπορούν να συνοψιστούν στη δημιουργία ομίχλης, τη συχνότητα πτώσης κεραυνών, την ανάπτυξη καταιγίδων, την εμφάνιση θαλάσσιας αύρας, αλλά ακόμα και την μεταβολή των ρυθμών βροχόπτωσης. Πολλές από τις επιδράσεις αυτές σχετίζονται με τη δημιουργία μιας ιδιόρρυθμης ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας πάνω από τις αστικές περιοχές. Η θερμική αυτή κυκλοφορία δημιουργείται εξαιτίας της θερμοκρασιακής διαφοράς μεταξύ της πόλης και των περιχώρων της, ώστε γεννάται ένα είδος αύρας μεταξύ των δύο περιοχών.