Tepelný ostrov

Klima velkých měst je významně ovlivněno činností člověka. Jedním z nejvýraznějších jevů zapříčiněných těmito antropogenními vlivy je existence městského tepelného ostrova, který se projevuje zvýšenými teplotami oproti okolní krajině. Intenzita městského tepelného ostrova je definována jako rozdíl teploty vzduchu uvnitř města a v okolním venkovském prostředí.

Teplota v různých prostředích (EPA, 2008)

Příčiny vzniku

Příčinou vzniku tepelného ostrova je kombinace zejména těchto vlivů:

• masivní uvolňování odpadního tepla z vytápění, transformace mechanické energie na teplo apod. do ovzduší
• nižší albedo městského prostředí oproti okolí - povrch města je velmi členitý, velké množství vertikálních ploch alespoň částečně absorbuje záření již dříve odražené horizontálními povrchy, dochází tedy k akumulaci tepla např. v komplexech budov a jeho postupnému uvoňování (díky tomu jsou ve městech i v noci vyšší teploty než v okolní krajině)
• snížené efektivní vyzařování tepla do ovzduší následkem zesílení zpětného záření atmosféry, to je způsobeno výskytem atmosférických aerosolů, které se hojně vyskytují právě ve vzduchu nad městy

Dynamika

Tepelný ostrov se neprojevuje vždy stejně. Jeho intenzita je největší za vysokého atmosférického tlaku (anticyklonální situace) a bezvětrného počasí. Tepelný ostrov také bývá výrazněji patrný v zimním období než v létě, rovněž ve večerních, nočních či brzkých ranních hodinách je intenzivnější než během dne. Běžné teplotní rozdíly mezi městem a krajinou se pohybují mezi 1-5°C, za jasných klidných zimních nocí u velkých měst mohou být rozdíly mezi centrem města a okolní krajinou i výrazně větší (10°C i více).

V nočních hodinách dochází vlivem zpomaleného uvolňování tepla v městském prostředí ke vzniku lokálního proudění - tzv. městské brízy. Chladnější vzduch z okolí stéká do města, odkud vytlačuje teplý vzduch směrem vzhůru. (Ten může ve vyšších hladinách atmosféry kondenzovat - srážky indukované tepelným ostrovem.) Ráno se venkovské oblasti zahřívají rychleji než zástavba, proto následuje proudění opačným směrem, z města do okolní krajiny.

Maxima denních teplot jsou ve městě vlivem tepelného ostrova posunuta do pozdějších hodin, než je tomu ve volné krajině.

Dopady

• vyšší teploty ve městech podporují vznik škodlivin - např. přízemního ozonu, oxidů uhlíku, oxidu siřičitého; také způsobují vyšší prašnost Maximální koncentrace polutantů často korespondují s maximy denních teplot, vlivem tepelného ostrova posunutými do pozdějších hodin, než je tomu ve volné krajině,

• aditivní zvýšení již tak vysokých letních teplot vede samo o sobě k ohrožení zdraví některých skupin obyvatel (např. kardiaci, obecně hlavně staří lidé a děti), rovněž zvýšené koncentrace škodlivin mají neblahé zdravotní důsledky (respirační problémy atd.)

Opatření

• především cílené územní plánování - snížení albeda města vysazením většího množství zeleně (vegetace snižuje teplotu i jinými způsoby) a používáním světlých lesklých materiálů
• minimalizace zdrojů odpadního tepla a aerosolových částic - omezení automobilové dopravy, lepší technologie ve výrobách atd.

Témata

Městský tepelný ostrov na anglické Wikipedii

Odkazy

Související stránky

Městská zeleň

Externí odkazy

Role zeleně při eliminaci tepelného ostrova (Aj)

Literatura

Taha, H. (2008): Meso-urban meteorological and photochemical modeling of heat island mitigation. Atmospheric Environment, Volume 42, Issue 38, December 2008, Pages 8795-8809