Các nhà nghiên cứu của Trường Đại học Princeton đã nghiên cứu ra rằng hiện tương đảo nhiệt đô thị – tức là các khu vực đô thị sẽ nóng hơn các khu vực xung quanh vào mùa hè – cũng sẽ giúp chúng ấm hơn trong thời tiết mùa đông khắc nghiệt, Phát hiện này rất có ý nghĩa với các nhà quy hoạch đô thị ở các thành phố như New York hay Chicago bởi lẽ nơi đây có sự chênh lệch nhiệt độ rất lớn giữa mùa hè và mùa đông.

Trung tâm thành phố Dallas, Texas, Hoa Kỳ nhìn từ sông Trinity. Ảnh: drumguy8800/Wikipedia

Jiachuan Yang, Nghiên cứu sinh Sau Tiến sĩ và Elie Bou-Zied, Giáo sư ngành Kỹ thuật Môi trường và Xây dựng, Đại học Princeton, phân tích nhiệt độ ở khu vực đô thị của 12 thành phố phía Tây miền Trung, Đông Bắc Hoa Kỳ trong suốt đợt lạnh giá kỷ lục năm 2014. Họ phát hiện ra rằng khu vực đô thị ấm hơn hẳn so với các khu vực ngoại ô và nông thôn. Sự khác biệt thể hiện rất rõ trong mùa đông.

Kết quả của nghiên cứu này được đăng trên số tháng Sáu, Tạp chí Khí tượng Ứng dụng và Khí hậu học, có thể góp phần hình thành nên các chính sách giảm thiểu sự khắc nghiệt của thời tiết và giảm sử dụng năng lượng trong năm ở các thành phố miền Bắc.

Đảo nhiệt đô thị được nghiên cứu rộng rãi trong các đợt nắng nóng. Các phân tích gần đây cho thấy nhiệt độ ở các thành phố có thể lên tới 8 độ F với các thành phố lớn như New York hay Washington. Đây là một trong những nghiên cứu đầu tiên về hiện tượng này trong mùa đông. Yang cho rằng ở một vài khu vực, việc lạnh giá khắc nghiệt sẽ tiếp tục là một thách thức, ngay cả khi khí hậu ấm lên. Ông cho biết: “Tỷ lệ tử vong liên quan đến thời tiết vì lạnh nhiều hơn hẳn vì nóng, và sự nóng lên toàn cầu dường như không thay đổi được thực tế này”.

Trong đợt giá lạnh năm 2014 ở Chicago, các nhà nghiên cứu kết hợp dữ liệu sử dụng đất và nhiệt độ với các mô phỏng thời tiết có độ phân giải cao để điều tra. Kết quả cho thấy nhiệt toả ra từ các toà nhà là một đóng góp quan trọng cho việc hiệu ứng đảo nhiệt mạnh hơn trong thời tiết lạnh.

Khi các toà nhà nóng lên, nhiệt sẽ được giải phóng khỏi các toà nhà và phân tán ra ngoài môi trường đô thị. Trong thành phố, các toà nhà chọc trời tựa như các hẻm núi để giữ nhiệt; trong khi đó ở nông thôn, nhiệt từ các toà nhà sẽ nhanh chóng tan vào môi trường xung quanh. Trong những đợt lạnh, “những hẻm núi đường phố” này làm giảm nhu cầu sưởi ấm và khiến cho làm việc ngoài trời trở nên dễ chịu hơn ở các thành phố.

Trong các đợt lạnh, hai nhà nghiên cứu cũng thấy sự khác biệt rõ giữa ượng nhiệt toả ra vào ban đêm trong thành phố so với các vùng nông thôn. Mô phỏng cho thấy điều này là do chức năng giống như một chiếc pin nhiệt của thành phố – bê tong và các vật liệu khác có khả năng lưu trữ nhiều nhiệt hơn so với đất, và sau đó xả lượng nhiệt này ra khi nhiệt độ giảm xuống. Nhiệt độ lạnh hơn vào ban đêm dường như lại kích thích sự trao đổi nhiệt tăng lên.

Kết quả nghiên cứu này cho thấy chúng ta cần phải có đánh giá toàn diện, cả bất cập và lợi ích của hiện tượng đảo nhiệt theo mùa để có những chính sách sử dụng năng lượng, phương án kiến trúc và kết cấu phù hợp nhằm tận dụng được triệt để lợi ích của hiện tượng đảo nhiệt trong mùa đông. Nghiên cứu này do Quỹ Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ hỗ trợ.

Nguyễn Minh Hiếu lược dịch

Nguồn: sciencedaily.com