Tugas Praktikum Pengolahan Citra Digital - Urban Heat Island (UHI)

Urban Heat Island

Urban Heat Island adalah sebutan suatu keadaan dimana suhu di perkotaan lebih tinggi daripada daerah pinggiran di sekitarnya. Penyebab utama dari heat island adalah modifikasi permukaan bumi karena pembangunan kota yang menggunakan material yang bisa menyerap panas. Panas matahari disimpan oleh “impervious engineered surfaces” (bangunan dengan bahan beton, aspal, atap berwarna gelap, dll) pada siang hari, dan panas tersebut dilepaskan ke atmosfer pada malam hari. Bangunan - bangunan di kota umumnya menggunakan material bangunan yang memiliki sifat panas (misal kapasitas panas dan koduktivitas) dan sifat radiatif (misal albedo dan emisivitas) yang berbeda daripada daerah sekitarnya. Hal ini menyebabkan perubahan keseimbangan energi di perkotaan dan seringkali menyebabkan perbedaan temperatur yang tinggi dibandingkan daerah sekitarnya. Geometri bangunan juga berpengaruh. Bangunan yang tinggi di pusat kota memberikan banyak permukaan untuk memantulkan dan menyerap radiasi, yang akan meningkatkan efisiensi pemanasan daerah. Bangunan - bangunan yang besar juga dapat menghambat hembusan angin sehingga pendinginan suhu daerah perkotaan menjadi terhambat. Suhu udara rata-rata tahunan dari sebuah kota dengan penduduk satu juta orang atau lebih dapat lebih panas 1-3°C dibandingkan dengan daerah sekitarnya. Sedangkan pada malam hari perbedaannya bisa mencapai 12 °C. Bahkan pada kota kecil sekalipun bisa mengalami fenomena UHI, walaupun efeknya lebih kecil jika ukuran kotanya lebih kecil.

Fenomena urban heat island ini diakibatkan oleh terjadinya perubahan pada neraca energi permukaan, seperti berikut :

Rn  = ∆S + H + LE

Rn adalah radiasi netto (W/m2). ∆S adalah fluks energi yang digunakan untuk memaskan permukaan (W/m2), LE adalah fluks energi yang digunakan untuk menguapkan uap air yang dikenal dengan panas laten (latent heat), dan H adalah fluks panas yang digunakan untuk memaskan udara yang dikenal dengan panas terasa/sensible heat (W/m2).  Dimana kita ketahui keseimbangan antara energi.yang.diterima.permukaan.dinyatakan.sebagai.berikut:

Q = K* + L* = K↓  - K ↑ + L↓ - L↑

Q adalah netto radiasi semua panjang gelombang, K adalah energi gelombang pendek, L adalah gelombang panjang atau fluks permukaan dan panah menunjukkan aliran energi ke arah permukaan atau sebaliknya.

Perubahan yang terjadi di daerah kota adalah sebagai berikut:

1.      Peningkatan radiasi gelombang pendek yang diterima (K↓) oleh kanopi kota akibat dari albedo dari street canyon.

2.      Peningkatan radiasi gelombang panjang yang diterima (L↓) akibat radiasi gelombang panjang yang diserap oleh polutan dan diemisikan kembali.

3.      Penurunan radiasi gelombang panjang yang emisikan kembali (L↑) dari jalan ngarai (street canyon) akibat penutupan oleh bangunan disekitarnya.

4.      Peningkatan heat storage pada siang hari (∆S) akibat konduktivitas panas dari material kota dan pelepasan panas pada malam hari.

5.      Penurunan evapotranspirasi (LE) dan peningkatan sensible heat (H) akibat sedikitnya badan air dan vegetasi.