Fenomena Urban Heat Island

Urban heat island (UHI) merupakan suatu fenomena dimana suhu permukaan dan suhu udara di daerah kota lebih panas dibandingkan dengan suhu udara di daerah disekitarnya. Fenomena UHI terjadi akibat adanya urbanisasi, dimana terjadi perubahan tata guna lahan dari daerah bervegetasi menjadi bangunan, jalan dan permukaan yang menyimpan panas pada siang hari lalu melepaskannya secara perlahan pada malam hari sehingga membuatnya lebih panas dari daerah sekitarnya. Fenomena ini disebut dengan UHI karena kontur isoterm yang terbentuk pada daerah kota dan sekitarnya sama dengan isoterm yang terbentuk pada pulau kecil terisolasi yang terdapat ditengah lautan. 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.

Isoterm yang terbentuk pada daerah kota (U.S. Environmental Protection Agency, 2008)

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.