Ilmiön tekijät

Tässä osiossa esitellään kahdeksan lämpösaarekeilmiön muodostumiseen vaikuttavaa tekijää.

1. Tuulisuus
Rakennukset vähentävät tuulisuutta kaupungeissa ja vaikuttavat myös siihen, että lämpötilaerot tasoittuvat hitaammin. Lämpöä kulkeutuu vähemmän kaupungista ympäröiville alueille, kun on tyyntä tai tuuli on heikkoa.


2. Pilvisyys
Pilvinen taivas vähentää ulossäteilyn määrää. Kokonaispilvisyyden lisäksi merkitystä on pilvityypeillä, sillä saman kokonaispilvisyyden vallitessa paksut alapilvet vaimentavat ulossäteilyn määrää huomattavasti ohuita yläpilviä enemmän.

Mikäli pilvistä yötä on edeltänyt myös pilvinen päivä, kaupunkiin ei ole varastoitunut yhtä paljon lämpöenergiaa kuin selkeänä päivänä. Lämpösaareke on voimakkaimmillaan taivaan ollessa pilvetön.

3. Rakennusmateriaalit
Kaupungin rakennusmateriaalien lämpöominaisuudet määräävät

- kuinka paljon energiaa varastoituu.
- kuinka syvälle kaupungin rakenteisiin energia varastoituu.
- kuinka paljon energiaa pääsee materiaalin läpi.

Esimerkiksi betoni, asfaltti ja tiili varastoivat päivisin hyvin lämpöä. Tummat pinnat varastoivat päivisin enemmän lämpöä kuin vaaleat ja näin ollen vapauttavat öisin enemmän energiaa.

4. Ihmisen toiminta
Ihmisen toiminta tuottaa lämpöä esimerkiksi rakennusten lämmittämisestä aiheutuneena hukkalämpönä.


5. Haihdunta
Haihdunnassa on eroja kaupungin ja maaseudun välillä. Kaupunkien kunnallistekniikka poistaa tehokkaasti sadevedet kaduilta, jolloin haihdunnan aiheuttama ilman viilentyminen on kaupungissa vähäisempää kuin maaseudulla. Ilma jäähtyy kaupungeissa yleisesti hitaammin ja tasaisemmin kuin maaseudulla. Poikkeuksen kaupunkialueiden alhaiseen haihtumiseen muodostavat puistoalueet. Etenkin kastelluilla puistoalueilla haihtumisen sitoman lämpöenergian määrä voi olla hyvinkin suuri.

 

6. Pienhiukkaset ja saasteet
Liikenteestä ja teollisuudesta peräisin olevia pienhiukkasia ja saasteita on kaupungeissa ympäröivää maaseutua enemmän. Pienhiukkaset estävät osittain auringon säteilyn pääsyn maanpintaan. Vaikutus on suhteellisesti suurimmillaan, kun auringon korkeuskulma on alhainen. Näin on kesäaikaan aamuisin ja iltaisin sekä talvisin koko sen ajan, kun aurinko on horisontin yläpuolella.

Pienhiukkaset toisaalta hidastavat myös maahan tulleen säteilyn takaisinsäteilyä avaruuteen. Vaikka pienhiukkaset estävät osittain säteilyn pääsyä maan pinnalle, varastoituu säteilyä silti huomattavasti enemmän kaupungissa kuin maaseudulla.

 

7. Vesialueet
Keskustan läheiset vesimassat vaikuttavat lämpösaarekkeen voimakkuuteen. Vesialueet vähentävät niiden lähellä sijaitsevien alueiden lämpötilan vuorokausivaihtelua.

Yleisesti vesistöillä on viilentävä vaikutus lämpötiloihin keväällä ja lämmittävä vaikutus myöhään syksyllä ja talvella.


8. Korkeuserot
Topografialla eli korkeuseroilla on myös vaikutuksensa lämpösaarekkeen muodostumiseen. Jos kaupunki sijaitsee suurten mäkien välissä, varaavat mäet päivisin lämpöä rakennuksien tapaan. Toisaalta etenkin selkeinä, heikkotuulisina öinä mäkien rinteiltä valuu kylmää ilmaa keskusta-alueelle, mikä osaltaan heikentää lämpösaareketta.

Jos kaupunki sijaitsee ympäristöään korkeammalla, voivat lämpötilaerot ympäröiviin alaviin alueisiin verrattuna kasvaa huomattavasti suuremmiksi kuin topografialtaan tasaisempien kaupunkien ympäristöissä. Toisaalta korkealla sijaitsevissa kaupungeissa on usein myös tuulisempaa, mikä osaltaan tasaa lämpötilaeroja.