Eivarmeøy er eit område som er signifikant varmare enn det omliggande området. Som regel er det snakk om eiurban varmeøy, der byområdet er mykje varmare enn det omliggande landlege området. Temperaturskilnaden er vanlegvis større om natta enn om dagen, og større om vinteren enn om sommaren. Skilnaden er òg største når vinden er svak. Hovudårsaka til varmeøyeffekten er at jordoverflata har vorte endra som følgje av byutbygging. Ei anna årsak er spillvarme frå energiforbruk i byane. Ettersom folketalet aukar pleier byområda å vekse, og varmeøyeffekten aukar ytterlegare. Delvis på grunn av varmeøyeffekten, så aukar månadsnedbøren med om lag 28 % mellom 30 og 50 km nedanfor på lesida av byane, samanlikna med losida.[1]
Det er fleire årsaker til varmeøyeffekten. Hovudårsaka til temperaturskilnaden om natta er at (relativt varme) bygningar blokkerer utsynet til (den relativt kalde) nattehimmelen (sjåvarmestråling). To andre årsaker er endringar i dei termale eigenskapane til overflata og mangelen påevapotranspirasjon i urbane område. Material som ofte vert nytta i byområde, sombetong ogasfalt, har heilt andre termale eigenskapar (inkludertvarmekapasitet ogvarmeleiingsevne) og strålingseigenskapar (albedo ogstrålingsevne) enn dei omliggande landlege områda. Dette skaper ei endring ienergibalansen i byområde, og fører ofte til høgare temperaturar enn i omliggande landlege område. Energibalansen vert òg påverka av mindre vegetasjon i urbane område, som hemmar avkjøling ved hjelp av evapotranspirasjon.
Andre årsaker til varmeøyeffekten er geometriske effektar. Dei høge bygningane i mange byområde medfører fleire overflate som kan reflektere og absorbere sollys, og aukar oppvarmingseffektiviteten i byområde. Dette vert kalla «canyoneffekten». Ein annan effekt som bygningar har, er at dei blokkerervinden, som òg hemmar avkjøling vedkonveksjon. Spillvarme frå bilar, luftkondisjonering, industri og andre kjelder medverkar til varmeøyeffekten. Store mengder forureining i urbane område kan òg auke varmeøyeffekten, sidan mange forureinande stoff endrar strålingseigenskapane til atmosfæren.
Varmeøyeffekten kan påverke helsa og velferda til innbyggjarane i byar, og i mange storbyar døyr innbyggjarar kvart år på grunn av ekstrem varme. Sidan varmeøyeffekten fører til høgare temperatur, kan dei stundom forsterke og forlengeheitebølgjer i byar. Forsking har vist atmortaliteten under ei heitebølgje aukar eksponesielt med maksimumstemperaturen (Buechley et al., 1972), ein effekt som vert forsterka av varmeøyeffekten. Varmeøyeffekten kan hindre avkjølinga om natta under heitebølgjer (Clarke, 1972).
Ei anna følgje av den urbane varmeøyeffekten er at energibehovet forluftkondisjonering og avkjøling aukar i byar som har forholdsvis varmt klima.
Utanom temperaturtilhøva, kan varmeøyeffekten gje sekundære effektar på dei lokale vèrtilhøva, som endringar avvindmønsteter, utvikling avskyer ogtåke,luftfukt ognedbørsmengder.
Ved hjelp av satellittbilete har forskarar oppdaga at byklimaet kan påverke vekstsesongen opp til 10 km bort frå bygrensa. Vestsesongen i 70 byar i det austlege Nord-Amerika, var om lag 15 dagar lenger enn dei omliggande landlege områda.[2][3]
Varmeøyeffekten fører ofte til dårlegare vasskvalitet. Varme fortau og hustak overfører varmen sin til nedbør som fell på dei, og når vatnet så vert drenert bort, aukar vasstemperaturen i bekkar, elvar, vatn og innsjøar. Raske temperaturendringar kan vere skadelege for akvatiske økosystem.[4]
Varmeøyeffekten kan til ein viss grad hemmast ved å nytte kvite eller relflekterande material til å byggje hus, fortau og vegar, slik at albedoen til byen aukar. Dette vert alt gjort i mange land. Ein kan òg auke vegetasjonsmengda og nytte vegetasjon på hustaka.
Varmeøyeffekten fører til større temperaturskilnader mellom varmeøya og områda rundt om natta enn om dagen.[5] Denne effekten vart oppdaga avLuke Howard alt i1820.[6]
Om dagen, særleg i tilfelle med skyfri himmel, vert byoverflata oppvarma avsolinnstråling. På grunn av overflata vert ho raskare varma opp enn i omgjevnadane og på grunn av varmekapasiteten fungerer ei byoverflate som eit gigantisk varmereservoar (til dømes kan betong halde på om lag 2000 gonger meir varme som same mengd luft). Denne oppvarminga fører tilkonvektive vindar innanfor det urbanegrenselaget. Ein teori går ut på at den atmosfæriske blandinga som kjem av konveksjonen fører til at temperaturskilnaden innanfor og utanfor byen vert minimal.(Camilloni og Barros, 1997). Men sjølve overflatetemperaturen er mykje høgare i byen.
Om natta vert denne situasjonen snudd på hovudet. Utan soloppvarming minkar den atmosfæriske konveksjonen og grenselaget startar å stabilisere seg. Om laget vert stabilt nok kan ein få eintemperaturinversjon. Dette fangar den urbane lufta nær overflata og gjer at byen får varme frå dei framleis varme overflatene.
Den største årsaka til at temperaturen ikkje fell like raskt i byar som i landlege område, er at overflata er blokkert av dei høge bygningane rundt. Ei overflate taper varme om natta hovudsakleg ved utstråling og denne vert hindra av bygningane. Strålingsavkjølinga er meir dominerande når vinden er svak og himmelen skyfri, og varmeøyeffekten er nettopp størst under slike tilhøve.[7][8]
