W celu świadczenia usług na najwyższym poziomie stosujemy pliki cookies. Korzystanie z naszej witryny oznacza, że będą one zamieszczane w Państwa urządzeniu. W każdym momencie można dokonać zmiany ustawień Państwa przeglądarki. Zobacz politykę cookies.
Powrót

Miejska wyspa ciepła, czyli dlaczego w obszarach zurbanizowanych jest gorąco i co zrobić, żeby było chłodniej?

04.04.2022

Miejska wyspa ciepła (MWC) jest jedną z najbardziej charakterystycznych cech klimatu miasta. Termin ten określa obszary zurbanizowane charakteryzujące się wyższą temperaturą niż otaczające je tereny pozamiejskie. Słowo „wyspa” nawiązuje do obrazu izoterm (linie na mapie łączące punkty o jednakowej temperaturze) , których wartości maleją ku krańcom miasta. Wykreślone na planie przypominają swym kształtem wyspę, często będącą częścią archipelagu poprzecinanego „morzem” chłodniejszych obszarów peryferyjnych.

Na grafice zdjęcie z dłonią trzymającą termometr, w tle ulica w mieście oraz tekst: Uch... jak gorąco!

Najcieplejsze są zazwyczaj centra miast charakteryzujące się wysoką i zwartą zabudową oraz tereny dużych zakładów przemysłowych. Zjawisko MWC dotyczy praktycznie wszystkich miast – zarówno dużych jak i małych, niezależnie od klimatu i położenia geograficznego.

Szybko postępująca urbanizacja i związane z nią przekształcenia terenu (w szczególności jego intensywne wykorzystywanie pod zabudowę i infrastrukturę) wpłynęły na zwiększenie skali oraz natężenia tego zjawiska. Podstawowymi budulcami miasta są sztuczne, nieprzepuszczalne powierzchnie takie jak asfalt i beton, które charakteryzuje niskie albedo. Oznacza to, że tylko niewielka część promieniowania docierającego do ich powierzchni ulega odbiciu. Ponadto, im większy obszar miasta pokryty jest przez powierzchnie nieprzepuszczalne, tym bardziej zmniejsza się parowanie z gleby i szaty roślinnej. W konsekwencji zwiększa się ilość energii zgromadzonej w atmosferze i budynkach, a zmniejsza się ilość ciepła zużywanego na parowanie.

Ważnym czynnikiem wpływającym na intensywność MWC jest emisja ciepła, powstałego na skutek działalności człowieka. Przykładem jest między innymi ciepło generowane przez transport, obiekty przemysłowe, urządzenia grzewcze i klimatyzacyjne. Dodatkowo, wraz z uwalnianiem sztucznego ciepła wyrzucane są także zanieczyszczenia pyłowe i gazowe. Te z kolei na skutek zwiększonego pochłaniania promieniowania skutkują wzrostem temperatury w przypowierzchniowej warstwie podłoża, co potęguje efekt MWC.  – nie wspominając już o ogromnym zużyciu energii związanym z chłodzeniem pomieszczeń.

Jakie zagrożenia niesie ze sobą MWC?

Upały w mieście są przyczyną licznych zagrożeń, związanych przede wszystkim z przegrzaniem organizmu, który nie jest w stanie znieść ekstremalnych temperatur. Dotyczy to w szczególności osób starszych, które z uwagi na postępujący kryzys demograficzny i rosnącą średnią wieku stanowić będą coraz większy odsetek społeczeństwa. Wysoka temperatura obniża ponadto wydajność nauki i pracy (praktycznie u wszystkich, bez względu na wiek), co wpływa już nie tyle na samo zdrowie, ale również na gospodarkę.

Klimatyzacja jest zatem nieodłącznym wyposażeniem każdego nowego samochodu, powstającego biurowca, domu a coraz częściej również mieszkań. Urządzenia klimatyzacyjne z jednej strony chłodzą, z drugiej natomiast (wręcz dosłownie) - grzeją. Aby mieć chłód wewnątrz budynku, klimatyzator musi oddać ciepło na zewnątrz, co przy ogromie tego typu urządzeń wpływa na całkowity wzrost temperatury powietrza w mieście. Tymczasem najbardziej cierpią ci, którzy na taki luksus pozwolić sobie nie mogą. Miejskie wyspy ciepła oddziałują również znacznie na właściwości środowiska i ekosystemu miasta. Zmianie ulegają właściwości termiczne, aerodynamiczne (notuje się np. spadek średniej prędkości wiatru) czy wilgotnościowe (zaobserwować można spadek wilgotności względnej). Zbyt wysoka temperatura wpływa także na często odczuwany przez ludzi tzw. stres cieplny („ten upał jest nie do zniesienia!”), zjawisko smogu, a w skrajnych przypadkach generuje nawet przerwy w dostawie wody czy prądu.

Jak ją monitorować?

Pytanie to jest kluczowe z punktu widzenia działań, które miasto może podjąć, aby minimalizować negatywne skutki tego zjawiska. Celem monitoringu powinna być identyfikacja obszarów o najwyższych na tle miasta temperaturach oraz takich, w których na oddziaływanie wysp ciepła narażone jest najwięcej osób. Bez przeprowadzenia odpowiedniej diagnozy, wdrażane polityki dostosowania do zmian klimatu w najlepszym wypadku są mało precyzyjne, a w najgorszym – bezcelowe. Wyróżnić można dwie główne metody wyznaczania zasięgu wysp ciepła, opierające się o różne zestawy danych. Pierwsza z nich umożliwia wykrycie atmosferycznych miejskich wysp ciepła na podstawie informacji przekazywanych przez stacje pomiarowe. Największą zaletą tego podejścia jest fakt, że dane z termometrów zlokalizowanych na terenie miasta niemal dokładnie odpowiadają temperaturze, którą odczuwamy jako mieszkańcy. Wadą jest natomiast konieczność posiadania przez miasto gęstej sieci stacji pomiarowych, bez której opracowane analizy będą mało dokładne. 

Drugie podejście pozwala na wyznaczenie powierzchniowych miejskich wysp ciepła, gdzie podstawą do wyznaczania granic i określenia natężenia zjawiska jest temperatura podłoża. Metoda ta jest o tyle dobra, że możliwa do przeprowadzenia w zasadzie w każdym mieście na świecie. Źródło danych stanowią bowiem zobrazowania termalne dostarczane nieodpłatnie dzięki misji satelity Landsat. Co więcej, dzięki teledetekcji możemy cofnąć się w czasie i sprawdzić, jak zmieniały się wartości temperatury podłoża w różnych częściach miasta. Wadą podejścia jest natomiast prezentacja informacji o temperaturze powierzchni ziemi i tego co tuż nad nią, a nie powietrza na wysokości głowy przeciętnego obywatela. Metodę monitorowania wysp ciepła należy wybierać zatem rozsądnie - w zależności od potrzeb, zasobów i możliwości finansowych miasta.

Jak jej przeciwdziałać?

Powstały już dziesiątki (jeśli nie setki) opracowań naukowych i publicystycznych, w których opisywane są rozwiązania mające minimalizować nadmierny wzrost temperatury w miastach. Mają one zawsze jeden wspólny postulat – więcej zieleni! No dobrze, tylko gdzie tę zieleń posadzić? Populizmem byłoby krzyknąć „wszędzie”, więc w pierwszej kolejności należy zwrócić się w kierunku obszarów najmocniej zabetonowanych, często ścisłych centrów miast, gdzie w ciągu dnia przewija się tysiące osób. Nowopowstający, wielki park na peryferyjnym osiedlu będzie jak najbardziej potrzebny, natomiast z punktu widzenia walki z miejskimi wyspami ciepła, jest inwestycją drugorzędną. Z drugiej jednak strony tworzenie parku w historycznym centrum może okazać się niemożliwe, choć np. wizja krakowskiego „Central Parku” na Rynku Głównym wydaje się nadzwyczaj kusząca. Z pomocą przychodzą zatem małe rozwiązania, takie jak np. skwery czy parki kieszonkowe. Badania wskazują, że więcej niewielkich, rozproszonych, ale równomiernie rozmieszczonych terenów i obiektów zieleni ma większy wpływ na zmniejszenie temperatury w mieście, niż jeden duży kompleks.

W tym kierunku zmierzają miasta takie jak Paryż (projekt stu ulicznych zielonych oaz i 170 tysięcy nowych nasadzeń w samym centrum na najbliższe 6 lat), czy Tokio (ogrody wertykalne ze względu na niemal całkowity brak wolnej przestrzeni). Innym stosowanym od kilku lat rozwiązaniem są tzw. zielone dachy. Dachy, ze względu na swoją ekspozycję, narażone są bezpośrednio na działanie promieni słonecznych, a energia ta przenoszona jest do wnętrza budynku. Można zatem taki dach zagospodarować m.in. poprzez umieszczenie na nim roślinności, która po pierwsze izoluje budynek od ciepła, a po drugie zatrzymuje wodę, co może być kluczowe podczas opadów nawalnych. Dobrą praktykę w tym zakresie stosuje miasto Kalisz, gdzie mieszkańcy budynków z zielonym dachem czy elewacją zwolnieni są z podatku od nieruchomości. Jeśli jednak z jakiegoś powodu nie przekonuje nas idea zielonego dachu, miejmy chociaż biały. Im jaśniejsze kolory zabudowy, tym mniej energii słonecznej będzie absorbowane, a więcej odbijane. Od lat taka praktyka stosowana jest w krajach śródziemnomorskich, może więc najwyższy czas zacząć wdrażać ją i u nas, skoro lato w Polsce coraz bardziej zaczyna przypominać to włoskie.

Miasta bardzo często określa się mianem organizmu – czegoś, co żyje. Miejskich włodarzy kształtujących lokalne polityki porównać można zatem do lekarzy, którzy w celu poprawy stanu zdrowia podają leki czy przeprowadzają operacje. Jedną z naczelnych zasad medycyny jest  „Primum non nocere”, czyli „po pierwsze nie szkodzić”. Nie szkodźmy zatem naszemu miastu na przykład poprzez wycinkę drzew. Zahamujmy ją przede wszystkim tam, gdzie to najbardziej potrzebne - w sercu tego organizmu, czyli w centrum, na rynkach czy przy innych przestrzeniach publicznych. To właśnie zbyt wysoka temperatura serca miasta jest najbardziej szkodliwa. Upał w połączeniu z dużym zbiorowiskiem ludzi równa się tragedii w postaci zasłabnięć czy nawet zgonów. Tworząc lokalne plany adaptacji do zmian klimatu należy pamiętać zatem nie tylko o kreowaniu nowych terenów zieleni, ale również o ich ochronie.

Autor: Aleksandra Łęczek 
Artykuł powstał we współpracy z Instytutem Rozwoju Miast i Regionów.

{"register":{"columns":[]}}