Počasí, klima a člověk: Městské tepelné ostrovy - část první

Lidé mají na počasí a klima vliv prostřednictvím celé škály svých činností. Jeden z nejviditelnějších projevů antropogenního (lidmi vyvolaného) působení na klima může velká část z nás zažívat den co den na vlastní kůži, zejména pokud obýváme větší město. Řeč je tentokrát o takzvaném městském tepelném ostrově.

Městský tepelný ostrov by se dal charakterizovat jako oblast celoročně zvýšených průměrných teplot s vazbou na konkrétní městskou oblast nebo aglomeraci. Tato relativně teplejší oblast vzniká jako výsledek zvýšené koncentrace povrchů, které mají schopnost ve velké míře přes den akumulovat teplo, a také souborem lidmi provozovaných činností, které teplo uvolňují, přičemž tyto činnosti se právě v centrech měst zahušťují.

Ve městech ve velké míře převažují střešní plochy a plochy betonové či asfaltové, které mají tendenci během jasných dnů ve velkém pohlcovat teplo ze slunečního záření, aby toto nahromaděné teplo mohly během nocí vyzařovat zpět do vzduchu.

Typicky si lze představit rozsáhlé asfaltové plochy, které díky své tmavé barvě a povaze materiálu za horkého slunečného dne nasbírají opravdu velké množství tepla, které pak uvolňují do městského ovzduší zpět až dlouho do noci. Podobně je tomu třeba i u tmavějšího zdiva na jižně orientované straně domu nebo v případě tmavější střešní plochy.

Dalším významným vlivem podílejícím se na vzniku tepelných ostrovů ve městech jsou samotné antropogenní činnosti, během nichž se teplo uvolňuje. Sem patří zejména doprava a koncentrovaná přítomnost budov, které vyzařují teplo z centrálního vytápění nebo průmyslové činnosti.

Vliv vyzařování naakumulovaného tepla střechami, budovami a asfaltovými plochami se uplatňuje zejména v průběhu letních nocí, které mohou být v centru měst oproti volné krajině v okolí až o 5 – 10 stupňů teplejší. Naopak produkce tepla vytápěním budov a dopravou se ponejvíce projevuje v chladných dnech, zejména v zimě, kdy centra měst mívají oproti svému okolí výrazně mírnější mrazy.

Na teplejší večery má vliv i zahuštěná městská zástavba, která ve městech zpomaluje vyzařování tepla z povrchů a svým způsobem pracuje jako tepelná past. Nejvyšší rozdíly mezi teplotou v centru měst a okolní krajinou nastává za jasných a bezvětrných zimních nocí, kdy právě vyzařování tepla z vytápěných budov má největší šanci se plně projevit. Absence větru pak zabraňuje promíchávání vzduchu, což přítomnost městského tepelného ostrova zvýrazňuje.

Zajímavostí je i drobný kladný vliv městského prostředí na výskyt srážek. Zejména v letních měsících ve městech totiž dochází k intenzivnímu lokálnímu přehřívání vzduchu nad oblastmi, jako jsou parkoviště nebo rozsáhlé střešní plochy. Přehřátý vzduch stoupá vzhůru do atmosféry (konvekce), kde se ochlazuje, vlhkost v něm obsažená kondenzuje a tvoří se oblaky se srážkami.

Výskytu srážek svědčí také zvýšená přítomnost kondenzačních jader vlivem vyššího obsahu znečišťujících částic, prachu, popílku a sazí z dopravy a průmyslu. Zvýšená koncentrace těchto kondenzačních jader svědčí také výskytu mlh, jejichž delší trvání nad městy snižuje délku trvání slunečního svitu.

V pokračování našeho povídání o městských tepelných ostrovech si přiblížíme, jak by se dal zhodnotit celkový vliv tepelných ostrovů na život a přírodu ve městech. A také jaké jsou možnosti případné redukce výskytu městských tepelných ostrovů.