Waarom is het zo heet in de stad?

Ondertitel

Urban Heat Island

1 / 34

Slide 1: Tekstslide

WiskundeNatuur, Leven en Technologie+2Middelbare schoolvwoLeerjaar 4

In deze les zitten 34 slides, met interactieve quizzen en tekstslides.

Lesduur is: 50 min

Onderdelen in deze les

Ondertitel

Urban Heat Island

Waarom is het zo heet in de stad?

Slide 1 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Les 1. Wat is creativiteit?

Urban Heat Island

Misschien is het je wel eens opgevallen dat het in de stad (of bebouwde kom) in de zomer veel warmer lijkt te zijn dan als je buiten de stad op het platteland of in het bos bent? Dit noem je het stedelijk hitte-eiland effect of in het Engels Urban Heat Island (UHI) effect.

De kaart hiernaast geeft het stedelijk hitte-eiland effect weer in °C. Het gemiddelde luchttemperatuursverschil tussen de stedelijke en omliggende landelijke gebieden is weergegeven. Je ziet duidelijke de 'hitte-eilandjes' op de kaart.

Bron: RIVM (2020)

Slide 2 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Les 1. Wat is creativiteit?

Urban Heat Island

In deze module ga jij onderzoeken hoe het gesteld is met het UHI-effect in jouw straat (of een straat bij een stad bij jou in de buurt).

Je gaat een eigen meting uitvoeren, de uitkomst

vergelijken met een wiskundig model en

aanbevelingen opstellen hoe de temperatuur in

jouw straat verlaagd kan worden.

Werk waar in het dagelijks leven meteorologen en

planologen zich mee bezig houden!

Succes!

Bron: Kunne et al. (2014)

Late middag temperatuur

Slide 3 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Vraag

Zoek informatie over het stedelijk hitte-eiland effect en beantwoord de volgende vraag.
Wat zijn oorzaken van het stedelijke hitte-eiland effect?

Slide 4 - Open vraag

Deze slide heeft geen instructies

Vraag

Zoek informatie over het stedelijk hitte-eiland effect en beantwoord de volgende vraag.
Wanneer is het effect van het stedelijke hitte-eiland effect het sterkste?

Slide 5 - Open vraag

Deze slide heeft geen instructies

Vraag

Zoek informatie over het stedelijk hitte-eiland effect en beantwoord de volgende vraag.
Wat zijn gevolgen van het stedelijke hitte-eiland effect?

Slide 6 - Open vraag

Deze slide heeft geen instructies

Les 1. Wat is creativiteit?

UHI in jouw buurt

In deze les ga je aan de hand van een eigen temperatuurmeting en aan de hand van berekeningen met een model het stedelijk hitte-eiland effect in je eigen buurt bepalen.

Je gebruikt de resultaten om verbeteringen voor je eigen buurt voor te stellen.

Tip: Woon je zelf al op het platteland, kies dan een straat in een stad in jouw omgeving.

Slide 7 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Les 1. Wat is creativiteit?

Stap 1

Meet op een zonnige dag, het liefst in de namiddag, de luchttemperatuur in jouw straat. Je hebt daar een thermometer voor nodig!

Noteer de luchttemperatuur en het tijdstip op papier en bewaar dit papier goed!

Eigen UHI-meting

Slide 8 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Les 1. Wat is creativiteit?

Eigen UHI-meting

Stap 2

Ga naar daggegevens.knmi.nl en klik op 'Uurwaarnemingen'.
Selecteer de dag waarop je je eigen meting hebt uitgevoerd en het tijdstip dat er het dichtste bij in de buurt zit. (Je vult bijvoorbeeld van 20240605 tot 20240605 en startuur 16 en einduur 16 in.)
Vink 'T' (Temperatuur op 1,50 m hoogte tijdens de waarneming) aan en het weerstation dat het dichtste bij jouw huis in de buurt ligt.
Download de gegevens.
Let op! De temperatuur wordt in 0,1 °C gegeven. T = 200 betekent dus 20,0 °C.

Locatie weerstations

Slide 9 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Les 1. Wat is creativiteit?

Eigen UHI-meting

Stap 3

Bereken het verschil tussen de door jouw

gemeten temperatuur in jouw straat en de

temperatuur van het KNMI-weerstation.

Noteer dit verschil op papier en bewaar dit

goed!

U H I = T^{​ s t r a a t ​ ​} - T^{​ K N M I s t a t i o n ​ ​}

Impressie van een KNMI-weerstation

Slide 10 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Les 1. Wat is creativiteit?

UHI_max-formule

Niet in elke straat van Nederland hangen thermometers. Om toch een goede inschatting te kunnen maken van het maximale temperatuurverschil tussen de stad en het omliggende platteland werken wetenschappers met onderstaande formule:

Op de volgende dia worden de onderdelen van de formule toegelicht.

U H I^{​ max ​ ​} = (2 - S V F - f^{​ v e g^{​ ​ ​} ​ ​}) \cdot ​ 4 ​ ​ \sqrt ​ \frac{​ S ^{​ ↓ ​ ​} \cdot D T R ^{​ 3 ​ ​} ​ ​}{​ ρ C ^{​ p ​ ​} U ​} ​ ​ ​

Slide 11 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Les 1. Wat is creativiteit?

UHI_max-formule

skyview factor [-]

vegetatiefractie [-]

dagelijks gemiddelde inkomende kortgolvige straling [Wm-2]

daily temperature range, het verschil tussen de minimum- en maximumtemperatuur op een dag [°C]

dichtheid maal warmtecapaciteit van lucht [J K-1 m-3]

dagelijkse gemiddelde windsnelheid op 10 meterhoogte [ms-1]

U H I^{​ max ​ ​} = (2 - S V F - f^{​ v e g^{​ ​ ​} ​ ​}) \cdot ​ 4 ​ ​ \sqrt ​ \frac{​ S ^{​ ↓ ​ ​} \cdot D T R ^{​ 3 ​ ​} ​ ​}{​ ρ C ^{​ p ​ ​} U ​} ​ ​ ​

S V F

f^{​ v e g ​ ​}

S^{​ ↓ ​ ​}

D T R

ρ C^{​ p ​ ​}

U

Slide 12 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Les 1. Wat is creativiteit?

UHI_max berekenen voor jouw straat

Je gaat nu de UHI_max voor jouw straat berekenen.

Stap 1

Bepaal de SVF met behulp van Google Maps. Dit kan je op de volgende manier doen:

Ga op een van de volgende dia's naar Google Street View, sta in het midden van de straat voor je huis en kijk recht omhoog naar de lucht. De SVF (Sky View Factor) is het deel van de lucht dat je op dat moment in beeld ziet. Druk deze waarde uit als een fractie tussen 0 en 1.

Als je de SVF nauwkeuriger wilt bepalen kun je meerdere metingen doen. Je kunt er bijvoorbeeld voor kiezen om op drie plekken in je straat de SVF te bepalen en daarvan het gemiddelde te nemen.

Slide 13 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Les 1. Wat is creativiteit?

Voorbeeld SVF

De SVF in deze straat zal waarschijnlijk rond de 0,65 zijn, omdat ruwweg 65% van de afbeelding lucht is.

Bron: Google Street View

Slide 14 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Slide 15 - Kaart

Deze slide heeft geen instructies

Les 1. Wat is creativiteit?

UHI_max berekenen voor jouw straat

Stap 2

Bepaal de f_veg met behulp van Google Maps.

Voor het bepalen van de vegetatiefactor bekijk je in Google Maps de straat voor je huis. Zoom op een van de volgende dia's met satellietbeelden maximaal in op je huis. Bekijk wat het percentage van je beeld is dat bedekt is met vegetatie (bomen, planten, gras) en water?

Druk deze waarde ook uit als een fractie, dus tussen 0 en 1.

Ook hier zou je weer meerdere metingen op verschillende plekken in je straat kunnen doen om een nauwkeurigere fveg te bepalen.

Slide 16 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Les 1. Wat is creativiteit?

Voorbeeld fveg

De fveg in deze straat zal waarschijnlijk ergens tussen de 0,15 en 0,20 zijn, omdat ruwweg 15 à 20% van de afbeelding groen (bomen, planten, gras) en water bevat.

Bron: Google Street View

Slide 17 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Slide 18 - Kaart

Deze slide heeft geen instructies

Les 1. Wat is creativiteit?

UHI_max berekenen voor jouw straat

Stap 3

Ga naar daggegevens.knmi.nl en klik op 'Weer op je geboortedag'.
Selecteer de dag waarop je je eigen meting hebt uitgevoerd en het weerstation dat het dichtste bij jouw huis in de buurt ligt. Dit weerstation gebruik je als referentie voor het platteland.
Noteer de maximum- en minimumtemperatuur. Bereken vervolgens de DTR.
Noteer ook de gemiddelde windsnelheid. Dit is je U.

D T R = T^{​ m a x ​ ​} - T^{​ m i n ​ ​}

Het is vast niet je geboortedag, maar op deze manier zijn de gegevens wel het makkelijkst te vinden ;-)

Slide 19 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Les 1. Wat is creativiteit?

UHI_max berekenen voor jouw straat

Stap 4

Gebruik de gegevens van het weerstation van Wageningen University & Research om de kortgolvige straling te bepalen.

Ga naar met.wur.nl/veenkampen/graphs/cur. Klik in de groene balk op de dag waarop je ook je eigen temperatuur hebt gemeten, en bekijk de grafiek ‘Radiation 1’. Hoe hoog is Q_short_in (geel) die dag gemiddeld? Gebruik hiervoor ongeveer de helft van de maximale waarde van die dag.

Noteer deze waarde als .

S^{​ ↓ ​ ​}

S^{​ ↓ ​ ​}

validiteit

Voor de kortgolvige straling gebruik je het weerstation van Wageningen University & Research. Hierbij nemen we dus aan dat het in Wageningen die dag net zo zonnig was als in jouw straat én bij het KNMI-station.

De validiteit van je berekeningen neemt hierdoor af.

Slide 20 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Les 1. Wat is creativiteit?

UHI_max berekenen voor jouw straat

Stap 5

Gebruik alle verzamelde gegevens om de UHImax voor jouw straat te berekenen.

met

U H I^{​ max ​ ​} = (2 - S V F - f^{​ v e g^{​ ​ ​} ​ ​}) \cdot ​ 4 ​ ​ \sqrt ​ \frac{​ S ^{​ ↓ ​ ​} \cdot D T R ^{​ 3 ​ ​} ​ ​}{​ ρ C ^{​ p ​ ​} U ​} ​ ​ ​

ρ C^{​ p ​ ​} = 1, 007 \cdot 1 0^{​ 6 ​ ​} J K^{​ - 1 ​ ​} m^{​ 3 ​ ​}

De UHImax -waardes in Nederland liggen vaak tussen de 1 en 6 °C

Slide 21 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Vraag

Vergelijk de uitkomst van je eigen meting met de berekening van UHImax.
Verschillen ze van elkaar? Zo ja, hoe zou het komen dat jouw meting van het temperatuurverschil anders is dan de berekende UHImax?

Slide 22 - Open vraag

Deze slide heeft geen instructies

Les 1. Wat is creativiteit?

UHImax verlagen

In het laatste gedeelte van deze module ga je bekijken welke maatregelen je kunt nemen om het stedelijke hitte-eiland effect te verkleinen.

Vervolgens kijk je welke maatregelen in jouw straat toegepast kunnen worden.

Slide 23 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Vraag

Bekijk de formule van UHImax nog eens goed.

Ga na hoe de variabelen van de formule UHImax beïnvloeden.

Hoe kun je UHImax verlagen? Welke variabelen moeten groter worden? Welke kleiner? Welke van de variabelen kan je beïnvloeden?

Formule

Slide 24 - Open vraag

Deze slide heeft geen instructies

Les 1. Wat is creativiteit?

UHImax verlagen

Om steden en landschappen van verschillende plekken op de wereld te vergelijken hebben Stewart en Oke (2012) het 'Local Climate Zone'-classificatieschema ontwikkeld.

Bekijk op de volgende dia via Google Street View je eigen straat en beantwoord de volgende vraag?

Welke LCZ-classificatie past het beste bij jouw straat?

Local Climate Zones

Slide 25 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Slide 26 - Kaart

Deze slide heeft geen instructies

UHImax verlagen

Welke LCZ-classificatie past het beste bij jouw straat?

Bron: Stewart en Oke (2012)

Slide 27 - Poll

[klik om de afbeelding te vergroten]

Les 1. Wat is creativiteit?

UHImax verlagen

Bekijk op de volgende dia jouw straat nog eens via Google Street View.

Stel jezelf de volgende vraag:

Wat zou er in jouw straat allemaal kunnen veranderen om het stedelijke hitte-eiland-effect te verkleinen en het dus koeler te

houden?

Slide 28 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Slide 29 - Kaart

Deze slide heeft geen instructies

Vraag

Welke maatregelen kunnen genomen worden in jouw straat?

Slide 30 - Open vraag

Deze slide heeft geen instructies

Les 1. Wat is creativiteit?

Gefeliciteerd!

Je hebt de LessonUp 'Waarom is het zo

heet in de stad?' succesvol doorlopen!

Je weet nu wat het stedelijk hitte-eiland

effect is, hoe je dit kunt meten en

berekenen en welke maatregelen je kunt

nemen om dit effect te verkleinen.

Meer weten over de invloed van temperatuur op de mens? Volg de LessonUp 'Hoe voorkom je onderkoeling tijdens een MudRun?'

Slide 31 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Les 1. Wat is creativiteit?

Kunne, D., Floors, R., Meijer, L., Wolters, H. J., Wageningen University, Arnold Moene, Wageningen University, Wageningen University, NLT steunpunt, Wageningen University, Wageningen University, NLT steunpunt, Wageningen University, TNO Bouw en Ondergrond afdeling Urbane Leefomgeving, & KNMI. (2014). SUMMER IN THE CITY (Jeroen Sijbers, Red.). https://www.wur.nl/upload_mm/b/f/0/ddf054e7-30a2-4390-a1ac-62e74f780b4c_v213_Summer_in_the_city_ev_ll_01102014_1.0.pdf

RIVM (2020) via Kaarten | Atlas natuurlijk kapitaal. (z.d.). https://www.atlasnatuurlijkkapitaal.nl/kaarten

Stedelijk hitte-eiland effect (UHI) in Nederland. (z.d.). Atlas Natuurlijk Kapitaal. https://www.atlasnatuurlijkkapitaal.nl/stedelijk-hitte-eiland-effect-uhi-in-nederland

Bronnen

Slide 32 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Les 1. Wat is creativiteit?

Stewart, I. D., & Oke, T. R. (2012). Local Climate Zones for Urban Temperature Studies. Bulletin Of The American Meteorological Society, 93(12), 1879–1900. https://doi.org/10.1175/bams-d-11-00019.1

Theeuwes, N. E., Steeneveld, G. J., Ronda, R. J., & Holtslag, A. A. (2017). A diagnostic equation for the daily maximum urban heat island effect for cities in northwestern Europe. International Journal of Climatology, 37(1), 443-454.

Bronnen

Slide 33 - Tekstslide

Tekst

In deze les hebben we het gehad over wat creativiteit is, wat het verschil is tussen divergent en convergent denken en waarom creativiteit belangrijk is voor ontwerpers en onderzoekers.

In de rest van de lessenserie ga je aan de slag met een aantal creativiteitstechnieken die je kunnen helpen bij het divergent denken. We gaan het hebben over brainstorming, brain drawing, het morfologisch schema, SCAMPER, ...

Les 1. Wat is creativiteit?

Auteurs

Team Wageningen Pre-University

4TU

Meer informatie of opmerkingen

https://www.4tu.nl/vo/

Colofon

Slide 34 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Waarom is het zo heet in de stad?

Onderdelen in deze les

Slide 1 - Tekstslide

Slide 2 - Tekstslide

Slide 3 - Tekstslide

Slide 4 - Open vraag

Slide 5 - Open vraag

Slide 6 - Open vraag

Slide 7 - Tekstslide

Slide 8 - Tekstslide

Slide 9 - Tekstslide

Slide 10 - Tekstslide

Slide 11 - Tekstslide

Slide 12 - Tekstslide

Slide 13 - Tekstslide

Slide 14 - Tekstslide

Slide 15 - Kaart

Slide 16 - Tekstslide

Slide 17 - Tekstslide

Slide 18 - Kaart

Slide 19 - Tekstslide

Slide 20 - Tekstslide

Slide 21 - Tekstslide

Slide 22 - Open vraag

Slide 23 - Tekstslide

Slide 24 - Open vraag

Slide 25 - Tekstslide

Slide 26 - Kaart

Slide 27 - Poll

Slide 28 - Tekstslide

Slide 29 - Kaart

Slide 30 - Open vraag

Slide 31 - Tekstslide

Slide 32 - Tekstslide

Slide 33 - Tekstslide

Slide 34 - Tekstslide

Meer lessen zoals deze

Ons klimaat verandert

2HAVO Bronnen: Ons klimaat verandert

Klimaatadaptatie en hittestress

§6.4 Klimaat en inrichting deel 2

§6.4 Klimaat en inrichting deel 2

§6.4 Klimaat en inrichting deel 2

Climate change

§6.4 Klimaat en inrichting deel 2