Postępujące ocieplenie klimatu Ziemi. Wpływ działalności człowieka. Miejska wyspa ciepła jako przyczyna postępującego ocieplenia
 
Postępujące ocieplenie klimatu Ziemi. Wpływ działalności człowieka. Miejska wyspa ciepła jako przyczyna postępującego ocieplenia
Miasto ogrzewa się i ochładza znacznie wolniej niż jego otoczenie ze względu na dużą masę (większą powierzchnię czynną) i dużą pojemność cieplną materiałów budowlanych. Jest ono cieplejsze od otaczających terenów niezabudowanych także dlatego, że albedo powierzchni miejskich, pokrytych pyłem (szarych), jest małe, a w zimie prawie nie ma pokrywy śnieżnej.
Znaczącą rolę w kształtowaniu miejskich wysp ciepła odgrywają pyły miejskie, absorbujące krótkofalowe promieniowanie słoneczne. Różnice promieniowania całkowitego między obszarami wielkomiejskimi i strefami podmiejskimi wynoszą od −15 do −20%. Istotne znaczenie ma także lokalny efekt cieplarniany, wywołany emisją CO2 i innych gazów szklarniowych do atmosfery (elektrociepłownie zlokalizowane w pobliżu miast, spaliny samochodowe itp.). Są to główne przyczyny powstawania miejskich wysp ciepła. Inne czynniki, takie jak sztuczne ciepło, przewodnictwo ścian budynków (nieszczelność okien) i inne, mają drugorzędne znaczenie.
Miarą „intensywności” miejskiej wyspy ciepła jest różnica między zmierzonymi wartościami temperatury powietrza w mieście i poza miastem — w terenie otwartym.
Deformacja pola temperatury powietrza przez miasto zależy nie tylko od parametrów cechujących miasto: liczby mieszkańców, powierzchni i objętości zabudowanego terenu, rodzaju, wysokości i zwartości zabudowy, powierzchni zajętej przez ulice i place, itp., lecz także od stanu atmosfery, np. od prędkości wiatru. Przy dużych prędkościach wiatru różnice temperatury zanikają.
We wszystkich porach roku miejska wyspa ciepła występuje w nocy. Rozpoczyna się mniej więcej o godz. 21 i trwa do godz. 9 osiągając maksimum przed wschodem Słońca. Miasto w ciągu dnia to obszary „chłodu”, zwłaszcza parki i inne tereny zielone, jedynie w pobliżu nasłonecznionych ścian budynków, chodników i asfaltowych ulic powietrze ma temperaturę wyższą od otoczenia miasta.
Warszawa jest cieplejsza od otaczających terenów przede wszystkim w lecie; różnice temperatury sięgają 3°C. Wynika to z ogromnej ilości dodatkowej energii słonecznej pochłanianej przez powierzchnie pionowe i poziome.
W dzień, w godzinach popołudniowych miasto jest chłodniejsze niż otoczenie — maksymalnie o 2°C. W zimie zakres dobowych zmian różnic temperatury powietrza wynosi 1°C.
Zasoby ciepła w mieście to energia słoneczna akumulowana przede wszystkim przez zabudowę i atmosferę. Coraz wieksza rozbudowa miast powoduje „zawyżenie” postępującego ocieplenia klimatu, przypisanego także części antropogenicznej efektu cieplarnianego. Najdłuższe serie pomiarowe temperatury powietrza pochodzą bowiem z miejsc, które pierwotnie znajdowały się na peryferiach małych miast, a obecnie są w zasięgu dużych ośrodków miejskich.
Jerzy Boryczka, Maria Stopa-Boryczka
Bibliografia
A. Berger, Milankovitch theory and climate, Reviews of Geophysics, 26, 1988.
J. Boryczka, M. Stopa-Boryczka, B. Kicińska, E. Żmudzka, Atlas współzależności parametrów meteorologicznych i geograficznych w Polsce, cz. VII: Zmiany wiekowe klimatu Polski, Warszawa 1992.
J. Boryczka, M. Stopa-Boryczka, E. Błażek, J. Skrzypczuk, Atlas współzależności parametrów meteorologicznych i geograficznych w Polsce, cz. X: Cykliczne zmiany aktywności Słońca i cyrkulacji atmosferycznej w Europie, Warszawa 1997.
J. Boryczka, Zmiany klimatu Ziemi, Warszawa 1998.
J. Boryczka, M. Stopa-Boryczka, E. Błażek, J. Skrzypczuk, Atlas współzależności parametrów meteorologicznych i geograficznych w Polsce, cz. XI: Tendencje wiekowe klimatu miast w Europie, Warszawa 1998.
J. Boryczka, M. Stopa-Boryczka, E. Błażek, J. Skrzypczuk, Atlas współzależności parametrów meteorologicznych i geograficznych w Polsce, cz. XII: Ochłodzenia i ocieplenia klimatu miast w Europie, Warszawa 1999.
J. Boryczka, M. Stopa-Boryczka, E. Błażek, J. Skrzypczuk, Atlas współzależności parametrów meteorologicznych i geograficznych w Polsce, cz. XIV: Prognoza zmian klimatu Warszawy w XXI wieku, Warszawa 2000.
M. I. Budyko, Klimat i życie, Warszawa 1975.
B. Haurwitz, Relation between solar activity and the lower atmosphere, Transactions, American Geophysical Union, 27, 1946.
S.J. Johnsen, W. Dansgaard, H.B. Clausen, C.C. Langway, Jr., Climatic oscillations 1200-2000 A.D., Nature 227, 1970.
N.N. Kimbal, Volcanic eruption and solar radiation intensities, Monthly Weather Review, vol.46, No 8, 1918.
K.J. Kondratiew, G.A. Nikolski, Solar radiation and solar activity, Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, No 96, 1997.
K. Kożuchowski, J. Boryczka, Cykliczne wahania i trendy czasowe zmian poziomu morza w Świnoujściu (1811–1990), Przegląd Geofizyczny, 32, z.1, 1997.
H.H. Lamb, Volcanic dust in the atmosphere; with a chronology and assessment of its meteorological significance. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Series A, 266, 1970.
M. Milanković, Matematiczeskaja klimatologija i astronomiczeskaja tieorija kolebanij klimata, ONTU, Moskwa 1938.
C.I. Sawinow, Najbolszije wielicziny naprażenija sołniecznoj radiacji po nabludieniam w Pawłowske, Izb. AN, ser.6, t.8, No 12, 1913.
Ch.-D. Schönwiese, Klimat i człowiek, Warszawa 1997.
The atmosphere of the planet Earth, 1990, WMO, No 735.
Ilustracje
Miejska wyspa ciepła rys. W. Sankowski/Archiwum Ilustracji WN PWN SA © Wydawnictwo Naukowe PWN
Przeglądaj encyklopedię
Przeglądaj tabele i zestawienia
Przeglądaj ilustracje i multimedia