Előfizetés a lapra

A városi hősziget és az éghajlatváltozás

A hét kutatója, interjú, klímaváltozás, meteorológia, OTKA

2017/04/12

A globális klímaváltozás következtében egyre gyakoribbá váló hőhullámokat jelentős mértékben fokozzák a városok éghajlatra gyakorolt hatásai a nagy nyári hőségben. De a beépítettség a téli időszakban is jelentős hatással van a környezetre, így az ott élők életminőségére is. A Bolyai Ösztöndíjas Dezső Zsuzsanna, az ELTE Meteorológiai Tanszékének adjunktusa ezeket a területeket kutatja az OTKA támogatásával.

Portré: Trupka Zoltán

– Miért lett meteorológus?

– Középiskolás koromban a természettudományos tárgyak közül több is érdekelt, de nem tudtam közülük „csak” egyet választani. Úgy láttam, hogy a meteorológiában van fizika, kémia, matematika és földrajz is, de akár a biológia irányába is el lehet menni. A városklimatológiát másod-harmad éves koromban Bartholy Judit javasolta TDK témaként. Akkor Magyarországon nem sokan foglalkoztak ezzel, mi újszerű módszert próbáltunk bevezetni. A 2000-es évek elején a műholdas technika már elég fejlett volt ahhoz, hogy városi jelenségeket is detektálhassunk e felvételek alapján. Akkoriban bocsátotta fel a NASA a Terra és Aqua műholdpárost, ezek felszínhőmérsékleti mérései alapján elemeztem először Budapest, aztán kilenc másik magyar nagyváros városi hősziget jelenségét. Később ezt kiterjesztettük más Budapesttel összemérhető közép-európai nagyvárosra is, tehát elég szerteágazó vizsgálat lett belőle.

– Tulajdonképpen mi az a hősziget és miért fontos meteorológiai szempontból?

– A városi hősziget jelensége szinte minden településen megfigyelhető, ami elég nagy ahhoz, hogy a beépítettség a helyi klímát befolyásolja. Ha mesterséges felszíneket hozunk létre és megváltoztatjuk a terület érdességét, anyagát, a zöldterületek arányát, akkor a természetes klímát módosítjuk. A városi hőszigetben a városon kívüli területhez képest hőtöbblet jelenik meg. Ennek intenzitása függ a napszaktól, évszaktól, az időjárási helyzettől, a szélviszonyoktól, a beépítettségtől és a felszín anyagától, összességében jelentős mértékű hőmérsékletkülönbség is kialakulhat. A nyugodt, szélcsendes, anticiklonális időjárási helyzet kedvez a hősziget kialakulásának. A hősziget általában nyáron intenzívebb, mint télen. Ez különösen kedvezőtlen akkor, amikor amúgy is nagyon meleg van, és a hősziget jelensége rárakódik az aktuális hőhullámra, így még melegebb lesz a városban. A hétköznapokban is tapasztaljuk, hogy pl. egy aszfaltfelszín nyáron akár 60-70 fokos is lehet, ami fölött az emberi szervezet számára már-már elviselhetetlen körülmények alakulhatnak ki. Ám a városokban télen is jelentősen módosul a klíma, ami sokszor szintén a hősziget jelenségével hozható összefüggésbe. Például ritkábban alakul ki köd, vagy gyorsabban elolvad a hó. Ezeket a hatásokat – a nyáriakkal ellentétben – a közvélemény természetesen már nem értékeli olyan negatívan.

– A műholdas adatok feldolgozásán kívül végeznek helyszíni méréseket is?

– Budapesten az Országos Meteorológiai Szolgálat működtet néhány városklimatológiai mérőállomást, de ezek telepítése és fenntartása elég költséges, így nincs túl sok belőlük. Másfél évtizede, amikor ezt a kutatást elkezdtük, még ennyi sem volt, ezért nyúltunk a műholdas mérésekhez. Azonban fontos hangsúlyozni, hogy a műholdas felszínhőmérsékleti adatokból számított hősziget kicsit más, mint a léghőmérsékleti adatokból mért hősziget. A műholdas mérések előnye a folytonos adatsor, ami derült időben napi négy időpontban áll rendelkezésre. A műholdas technika fejlődésével egyre finomabb térbeli felbontásúak a mérések, és a különböző hullámhosszokon történő sugárzásmérésekből ma már nagy pontossággal ki lehet számolni a felszín hőmérsékletét. Emellett a városi és városkörnyéki növényzet állapotáról is részletes képet kapunk a műholdas adatok felhasználásával, ami szintén jelentős mértékben meghatározza a város hőmérsékleti viszonyait.

A városi hősziget átlagos évszakos szerkezete. Az ábra a budapesti nyári átlagos városi hőszigetetmutatja be a négy műhold-áthaladási időpontra vonatkozóan a 2001 és 2015 közötti időszakra átlagolva.

Ám a műholdas adatok feldolgozása mellett mostanában végzünk mobil méréseket is hagyományos hőmérőkkel kisebb területen, a főváros IX. kerületében, a Ferencvárosi Önkormányzattal együttműködésben. Itt az önkormányzat keresett meg bennünket, miután hallották egy előadásunkat. Ebben a kerületben sok pénzt és energiát fektetnek a városrehabilitációba, és arra voltak kíváncsiak, hogy ezek a beruházások milyen hatással vannak klimatológiai szempontból az itt élők életminőségére. Bár még nincs túl hosszú adatsorunk, de az első vizsgálatok azt mutatják, hogy ezek a fejlesztések kedvezően befolyásolják a városrész éghajlati viszonyait is. Azért is örülünk minden ilyen megkeresésnek, mert úgy tűnik, lassan beépül a döntéshozók tudatába, hogy arra is figyelni kell, hogy egy-egy megvalósuló építészeti beruházás a klímán keresztül milyen hatással lesz az emberek életminőségére.

A ferencvárosi vizsgálatok keretében egyetemi hallgatók bevonásával megadott útvonalak mentén mérjük a hőmérsékletet és légnedvességet. A mérési pontok megfelelő kiválasztásával részletes képet kapunk a különféle beépítettségű, felszínborítottságú városi területek éghajlatra gyakorolt hatásával kapcsolatban. E vizsgálatokat már több mint másfél éve végezzük, és mivel egy-egy mérési időszak éjjel-nappal zajlik, akár több napon keresztül is, ezért már eddig is sok érdekes, időnként izgalmas helyzetet megéltünk, és nemcsak meteorológiai szempontból.

– Össze lehet hasonlítani a különböző módón nyert adatokat?

– A 2000-es évek elején indított műholdpár ma is működik, így egy értékes, közel 16 éves adatsorunk van már. Ezek az adatok durvább – átlagosan 1 km x 1 km-es – térbeli felbontásúak, viszont felhőmentes időben napi négy időpontban rendelkezésre állnak. Az újabb, jobb térbeli felbontású adatokat – amik viszont csak ritkábban adottak – statisztikai módszerekkel próbáljuk összevetni a durvább felbontású adatsorral. Az utóbbi időben az ELTE Meteorológiai Tanszékén zajló városklimatológiai vizsgálatok fontos területévé vált a hősziget modellezése is. Ezzel egyik célunk, hogy becsülni tudjuk, egy-egy építészeti beruházás, városrendezési projekt milyen hatással lesz a város éghajlati viszonyaira. Másrészt e modellekkel az éghajlatváltozás és a városi klíma kapcsolatát szeretnénk vizsgálni. A műholdas adatokat e modellekben is felhasználjuk. Ezt célozza a nemrégiben indult OKTA pályázatunk is.

– Milyen kapcsolat van a globális éghajlatváltozás és a városklimatológia között?

– Nagyon fontos kérdés, hiszen az éghajlatváltozás kérdése manapság mindenkit foglalkoztat. A kutatások alátámasztják, hogy éppen szélsőségek gyakorisága fog nőni. Amikor amúgy is radikálisan nő a hőhullámok gyakorisága, az extrém átlaghőmérsékletű napok száma, nagyon fontos tudni, hogy a városi hősziget jelenléte mekkora további melegedést fog okozni. Nem elég egyszerűen összeadni a két hatást, mert ez jóval komplexebb folyamat. A modellezési program azt is célozza, hogy a változó klímában hogy fog a városi hősziget alakulni. Itt olyan gyakorlati kérdések merülnek fel, hogy milyen építőanyagokkal, beruházásokkal lehet javítani a helyzeten. Ehhez elengedhetetlenül szükséges az építészekkel való együttműködés is. A zöldfelületekkel kapcsolatban vannak vizsgálataink. A IX. kerületben például egyértelműen bebizonyosodott, hogy az újonnan létrehozott parkok, zöldfelületek hatékonyan tudják mérsékelni a hősziget-hatást. Emellett számos egyéb megoldás létezik, zöldtetők létesítésével, a villamossínek közé fű telepítésével is előnyösen lehet befolyásolni a városok éghajlatát. Hosszú távon nagyon fontos, hogy ezek az információk eljussanak a döntéshozókig.

Budapestre is hat a globális rendszer, a melegedő klíma. Regionális és lokális skálán is fontos az ehhez való alkalmazkodás. Az építkezéseket, beruházásokat ilyen szempontból is végig kell gondolni. Ha az elmúlt évtizedeket nézzük, akkor Budapesten és környékén a nagy változások a rendszerváltás utáni időszakban jöttek. Nyilván történt sok olyan beruházás is, például a rozsdaövezetek felszámolása, ami javította a beépített környezet minőségét, de sok helyen lényegesen megnőtt a beépített területek aránya. A műholdképeken a nyári időszakban a legmelegebb területek közé tartoznak a városszéli bevásárló központok. Ezek a hatalmas leaszfaltozott parkolók, lapos tetejű épületek extrém melegek ilyenkor. Az ilyen beruházások engedélyezésekor feltételül lehetne szabni, hogy zöldtetőket kell telepíteni, vagy megfelelő fákat kell ültetni.

Trupka Zoltán

 

 

OTKA K 120605

 

2017/2