Bigger cities have larger heat islands, denser ones do not, and growing ones get hotter
910 शहरों में पांच दशकों के 8,637 मौसम रिकॉर्ड का विश्लेषण करते हुए, अध्ययन यह प्रकट करता है कि जबकि बड़े शहर घनत्व की परवाह किए बिना लगातार अधिक तीव्र रात्रि-कालीन ऊष्मा द्वीपों (हीट आइलैंड्स) का अनुभव करते हैं, मौजूदा सीमाओं के भीतर शहरी विकास विशेष रूप से उत्तरी अमेरिका में ऊष्मा को और अधिक तीव्र करता है, जो शहरी ऊष्मा प्रभावों का आकलन करने के पारंपरिक एकल-मानक दृष्टिकोण को चुनौती देता है।
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शहर अपने आसपास के ग्रामीण इलाकों की तुलना में अधिक गर्म होते हैं। यह अंतर, जिसे 'अर्बन हीट आइलैंड' (शहरी ऊष्मा द्वीप) के रूप में जाना जाता है, आधुनिक जीवन का एक स्थापित तथ्य है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि कंक्रीट, डामर और इमारतें दिन के दौरान सूर्य की ऊर्जा को अवशोषित करती हैं और रात में इसे धीरे-धीरे छोड़ती हैं, जबकि प्राकृतिक परिदृश्य बहुत तेजी से ठंडा हो जाता है। यह अतिरिक्त गर्मी केवल आराम का मामला नहीं है; यह इस बात को आकार देती है कि हीट वेव (लू) कितनी खतरनाक महसूस होती है, शहर अपने भविष्य की योजना कैसे बनाते हैं, और अत्यधिक मौसम से कितना नुकसान होता है। दशकों से, वैज्ञानिक और योजनाकार इस घटना को समझने के लिए एक सरल नियम पर भरोसा करते आए हैं: शहर जितना बड़ा होगा, वह उतना ही गर्म होगा। इस विचार का उपयोग यह अनुमान लगाने के लिए किया जाता है कि जैसे-जैसे एक शहर बढ़ेगा, उसे कितनी गर्मी का सामना करना पड़ेगा और यह तय करने के लिए किया जाता है कि किन स्थानों को सबसे अधिक सुरक्षा की आवश्यकता है। लेकिन अब तक, किसी ने यह परीक्षण नहीं किया था कि क्या यह एकल नियम वास्तव में दो बहुत अलग चीजों की व्याख्या करता है: कैसे शहर एक ही समय में एक-दूसरे से तुलना करते हैं, और कैसे एक ही शहर वर्षों में बड़ा होने के साथ बदलता है।
द सोल इंस्टीट्यूट के इन चांग हुआंग के नेतृत्व में एक शोधकर्ता ने दुनिया भर के मौसम के डेटा के एक विशाल संग्रह का उपयोग करके इन दो प्रश्नों को सुलझाने का प्रयास किया। उन्होंने पचास वर्षों की अवधि में नौ सौ से अधिक शहरों को कवर करते हुए, दुनिया भर के लगभग नौ हजार मौसम केंद्रों से तापमान के रिकॉर्ड एकत्र किए। कच्चे, बिना समायोजित डेटा को देखकर, वे शहर की हवा और पास के ग्रामीण इलाके की हवा के बीच के वास्तविक अंतर को देख सके। उनका लक्ष्य यह पता लगाना था कि क्या शहर का आकार और उसकी जनसंख्या का घनत्व हीट आइलैंड को एक ही तरह से संचालित करते हैं, या वे अलग-अलग शक्तियों के रूप में कार्य करते हैं। उन्हें जो उत्तर मिला, वह इस बात को बदल देता है कि हमें शहरी विकास और ताप प्रबंधन के बारे में कैसे सोचना चाहिए।
अध्ययन से पता चलता है कि पुराना नियम वास्तव में दो अलग-अलग नियम हैं जो अलग-अलग तरीकों से काम करते हैं। जब विभिन्न शहरों की आपस में तुलना की जाती है, तो आकार मुख्य चालक होता है। एक शहर जिसमें दूसरे की तुलना में दस गुना अधिक लोग हैं, उसका नाइट-टाइम हीट आइलैंड लगभग 0.66 डिग्री सेल्सियस अधिक गर्म होगा। यह संबंध उनके द्वारा अध्ययन किए गए प्रत्येक क्षेत्र में सत्य है, उत्तरी अमेरिका से लेकर यूरोप और एशिया तक। हालांकि, जब हम देखते हैं कि एक ही शहर समय के साथ कैसे बदलता है, तो कहानी अलग होती है। एक शहर के लिए जो पहले से ही निर्मित है, उसके मौजूदा क्षेत्र में अधिक लोगों को जोड़ने से वह गर्म होता है, लेकिन यह प्रभाव बहुत छोटा है और विशेष रूप से उत्तरी अमेरिका के लिए विशिष्ट प्रतीत होता है। इस क्षेत्र में, एक निश्चित क्षेत्र में जनसंख्या जोड़ने से घनत्व में प्रत्येक महत्वपूर्ण वृद्धि के लिए रात का तापमान लगभग 0.28 डिग्री सेल्सियस बढ़ जाता है। यूरोप और दुनिया के अन्य हिस्सों में, एक मौजूदा पदचिह्न (फुटप्रिंट) में लोगों को जोड़ने से होने वाली गर्मी का यही पैटर्न नहीं पाया गया।
सबसे आश्चर्यजनक निष्कर्ष संभवतः घनत्व की भूमिका से संबंधित है। लंबे समय से, इस बारे में बहस चल रही थी कि क्या अधिक सघन निर्माण किसी शहर को अधिक गर्म या ठंडा बनाता है। यह नया शोध दिखाता है कि उत्तर पूरी तरह से इस पर निर्भर करता है कि आप प्रश्न कैसे पूछते हैं। यदि आप समान संख्या में लोगों वाले दो अलग-अलग शहरों की तुलना करते हैं, तो जो अधिक सघन और कॉम्पैक्ट है, उसका हीट आइलैंड वास्तव में छोटा होता है। सघन शहर अपनी आबादी को एक छोटे क्षेत्र में रखता है, जिससे आसपास के ग्रामीण इलाकों से ठंडी हवा का मिश्रण अधिक आसानी से हो पाता है। लेकिन यदि आप एक ही शहर को बढ़ते हुए देखते हैं, तो उसके मौजूदा सड़कों और ब्लॉकों में अधिक लोगों को जोड़ने से वह रात में गर्म हो जाता है। ये दोनों तथ्य विरोधाभासी नहीं हैं; वे केवल अलग-अलग स्थितियों का वर्णन करते हैं। एक शहर की अपने पड़ोसियों के साथ तुलना के बारे में है, और दूसरा एक शहर की अपनी सीमाओं के भीतर विकास की लागत के बारे में है।
शोधकर्ता ने यह भी खोजा कि ये प्रभाव लगभग विशेष रूप से रात में होते हैं। दिन के दौरान, बड़े शहर जरूरी नहीं कि छोटे शहरों की तुलना में अधिक गर्म हों; वास्तव में, डेटा बताता है कि वे थोड़े ठंडे या समान तापमान के हो सकते हैं। ऐसा संभवतः इसलिए है क्योंकि ऊंची इमारतें छाया डालती हैं जो सूरज को रोकती है, और हवा में मौजूद प्रदूषण जमीन तक पहुँचने से पहले सूरज की रोशनी को बिखेर सकता है। हीट आइलैंड एक रात्रि की घटना है, जो इसे विशेष रूप से खतरनाक बनाती है क्योंकि यह गर्म दिन के बाद मानव शरीर को ठंडा होने और उबरने से रोकता है। अध्ययन पुष्टि करता है कि सबसे तीव्र गर्मी तब होती है जब सूरज डूब जाता है, और यह पैटर्न उत्तरी अमेरिका में विभिन्न मौसमों में सुसंगत है, जो गर्मी और सर्दी दोनों में दिखाई देता है।
अध्ययन ने यह भी देखा कि धन और विकास के स्तर का तापमान पर क्या प्रभाव पड़ता है। उन्होंने पाया कि सबसे अमीर शहर औसत से थोड़े अधिक गर्म होते हैं, लेकिन यह शहर के समग्र धन के स्तर की एक विशेषता है, न कि कुछ ऐसा जो शहर के और अमीर होने के साथ बदलता है। शोध बताता है कि विकास और गर्मी के बीच का संबंध हर शहर के लिए एक जैसा नहीं है। एक निश्चित क्षेत्र में लोगों को जोड़ने का तापन प्रभाव उत्तरी अमेरिका में स्पष्ट था लेकिन यूरोपीय शहरों में नहीं पाया गया। यह अंतर ऊर्जा के उपयोग के तरीके के कारण हो सकता है, जैसे कि संयुक्त राज्य अमेरिका में एयर कंडीशनिंग का व्यापक उपयोग, जो अपशिष्ट ऊष्मा (वेस्ट हीट) छोड़ता है, या शहरों के निर्माण के तरीके में अंतर। शोधकर्ता इस क्षेत्रीय अंतर के सटीक कारण का पता नहीं लगा सके, लेकिन उन्होंने यह स्थापित किया कि उत्तरी अमेरिका का नियम दुनिया के बाकी हिस्सों पर स्वतः लागू नहीं होता है।
यह कार्य शहर के योजनाकारों और नीति निर्माताओं के लिए एक स्पष्ट तस्वीर प्रदान करता है। यह दिखाता है कि शहर का आकार गर्मी का एक आधारभूत स्तर निर्धारित करता है जिसे बदलना कठिन है, जबकि एक मौजूदा क्षेत्र में अधिक लोगों को जोड़ना गर्मी की एक अलग, छोटी परत जोड़ता है। यह यह भी स्पष्ट करता है कि सघन रूप से निर्माण करना गर्मी के लिए दंड नहीं है; वास्तव में, समान आकार के शहरों के लिए, कॉम्पैक्ट होना तापमान को कम रखने में मदद करता है। मुख्य बात यह है कि हम एक ही संख्या का उपयोग यह अनुमान लगाने के लिए नहीं कर सकते कि जैसे-जैसे शहर बढ़ेगा, गर्मी कैसे बदलेगी। हमें यह देखना होगा कि क्या हम विभिन्न शहरों की तुलना कर रहे हैं या एक ही शहर के विकसित होने को देख रहे हैं, और हमें यह पहचानना होगा कि नियम इस बात पर निर्भर कर सकते हैं कि शहर कहाँ स्थित है। इन विशिष्ट पैटर्न को समझकर, शहर उस गर्मी के लिए बेहतर तैयारी कर सकते हैं जिसका उन्हें सामना करना पड़ेगा, अपना ध्यान उन रातों पर केंद्रित कर सकते हैं जब खतरा सबसे अधिक होता है और अपनी रणनीतियों को विकास के विशिष्ट चरण और स्थान के अनुसार ढाल सकते हैं।
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