Bálint túrázik hírlevél #27

A jövő városai IV. - városklíma alapjai

A koncepció lezárása felé haladva folytatom A jövő városai sorozatomat. Tárgyaltam a városi kerékpáros közlekedés egészségügyi hatásait, a tömegközlekedés és a kerékpározás fúzióját, az autózás városi térre gyakorolt hatását és annak modern urbanisztikai módszerekkel történő újrafelhasználását.

Jó olvasást.

Kapcsolj légkondit, itt a nyár1

Amikor elkezdett érdekelni ez a sorozattá váló téma az elején még azt hittem egy-két hírlevélbe belefér az általam írt kvázi összefoglaló. Azonban minél több cikket, tanulmányt olvastam, videót néztem meg, annál jobban kinyílt, szerteágazóbbá vált.
A mostani szám írásakor jelentek meg cikkek a megdőlt éjszakai és nappali hőségrekordról.
A tartós hőhullámos napok száma - hála az emberiségnek - pedig csak emelkedni fog a közeljövőben.

Forrás: Qubit.hu - Budapest nem mediterrán városnak épült, de attól még túlélhetné az éghajlatváltozást

Saját klíma és hősziget-hatás

A városok mesterséges és nagy hőkapacitású környezete valamint a természetes párolgó felszínek (talaj, növényzet, felszíni vizek stb.) relatív hiánya miatt jelentős hőtöbblettel (ún. hősziget-hatás) illetve különleges, saját (mikro)klímával rendelkeznek. A városi hősziget-hatása napnyugta után és/vagy megrekedt levegőjű, derült szélcsendes, anticiklonális időjárási helyzetekben a legerősebb. Ilyen esetben a városok felett még 300-400 méterrel is kimutatható a környezeténél melegebb levegő.

Az említettek folyományaként a városok a klímaváltozásnak és az azzal járó szélsőségeknek jobban kitettek, hiszen légkörük “a környezeténél átlagosan melegebb, szárazabb és aktívabb (turbulensebb) felszíni áramlási rendszerrel bír”.
Meglepő módon, bár a városok levegője 8-10 százalékkal szárazabb, mint környezetüké, mégis az úgynevezett városi határrétegben (pdf) gyorsabban és nagyobb mértékben képződik felhőzet. Ez a szennyező mikroanyagok és a vízgőz kicsapódását elősegítő relatív szárazság miatt történik. A kifejezetten nagyvárosokhoz kötődő folyamat egyrészt gyakoribb és hevesebb zivatarokhoz, felhőszakadásokhoz vezet, másrészt a felhőtakaró önmagában is képes csökkenteni az éjszakai lehűlés mértékét (mindez télen talán még jótékonynak is mondható, nyáron azonban semmiképpen sem. Zárójel zárójele, a nyár 50 év alatt 50 nappal lett hosszabb.).

Forrás: Magyar Urbanisztikai Társaság - Városklíma kalauz (pdf) A hősziget-hatás miatt Szegeden a bel- és külváros közt 5-8 Celsius fokos különbségek is előfordulhatnak, míg milliós nagyvárosoknál ez 10-12 is lehet.

Ugyan a város szövetét nem szabad az ökölszabállyal leegyszerűsíteni, azaz a “minél beljebb járunk, annál melegebb is van” szintre. A városok fekvése, földrajzi adottságai (domborzat, nyílt vizek elérhetősége vagy szélirány stb.) mellett a beépítettséget (anyaghasználat, átszellőzés akadályozása, tájolás stb.), a forgalmat (például városi autópályák) és a zöldfelületeket (állapotát, nagyságát stb.) is figyelembe kell vennünk.

Budapestre vetítve nézzünk meg a két diagramot, melyek szemléltetik a zöldfelületek hatását:

Forrás: Budapest Főváros Önkormányzata - Budapest klímastratégiája (pdf)

Forrás: Budapest Főváros Önkormányzata - Budapest zöldinfrastruktúra koncepciója (pdf)

Aszfalt, beton, térkő, tégla

Mint amiképp leszögeztük és a fentiek is szemléltetik, a mesterséges felületek - járdák, utak, parkolók, épületek stb. - nagyobb arányban nyelik el a napsütés energiáját, mint amennyit visszavernek. A felvett hőt pedig a levegőbe adják le (olykor akár remegő, táncoló optikai jelenséggel karöltve), értelemszerűen növelve annak hőmérsékletét. A hőátadási folyamatnak azonban egyéb, közvetett veszélyei is lehetnek (példának okáért, felszínközeli ózonszennyezés).
A helyzetet kontextusba helyezve az antropogén hőforrások felét az épületek által kibocsátott hő adja (pdf), míg a 28 ill. 22 százalék köthető a közlekedéshez valamint az ipari tevékenységekhez.

Burkoló- építőanyagoknál fontos szempont az ún. napsugárzás visszaverési érték, mely a színétől, felületétől (érdesebb felületek jobban melegednek) és anyagától is függ.

Forrás: Építészfórum - Hogyan védekezzünk a klímaváltozás okozta fokozódó hősziget hatás ellen? 2019 nyarán készült mérést egy szakember végezte.

A mesterséges felületek másik nagy hibája a vízgazdálkodási képességük. Az ilyen, erősen vízzáró felszínre kerülő csapadék elenyésző hányada szivárog a talajba. Cserébe a hasznosítatlanul lefolyó víz mennyisége és sebessége, valamint a csatornahálózat terhelése - főként csapadékcsúcsok során - rohamosan megnő. Gondoljunk csak a heves felhőszakadások során hirtelen leeső csapadékmennyiség miatt gyakran keletkező miniáradásokra.

Forrás: Budapest Főváros Önkormányzata - Vízáteresztő burkolatok (pdf)

Következményként a természetes párolgás mértéke, a tárolt (talaj)víz mennyisége és a nedvesség-visszatartó képesség lecsökken (és egyre jobban támaszkodunk energiaigényes megoldásokra - például locsolásra - a növényzet fenntartásáért és a felhevült területek lehűtéséért).

Átszellőzés

Városokban már az ókor (!) óta (pdf) feljegyzett probléma a légszennyezés, aminek szabályozásáról már a Római Birodalomban rendelkeztek. Persze globálisan az akkori az ember okozta szennyezés mértéke összehasonlíthatatlan a maival, mégis a lokális levegőminőségre joggal panaszkodtak. A párhuzam korunkra is megmarad, a városokban egyértelműen terheltebb a levegő.

A helyi levegőminőség javítása (a források mérséklésén túl) az átszellőztetés elősegítésével a legegyszerűbb. Ezt erősen befolyásolja a városszerkezet; a beépítettség sűrűsége, magassága (a felület daraboltsága, nagyobb felülete miatt a környezethez képest a szél sebessége 20-30 százalékkal gyengébb városokban, míg a heves széllökések 15-20 százalékkal mérsékeltebbek és szélcsend 5-20 százalékkal gyakrabban fordul elő), sőt helyzete is. Elkerülendő az átszellőzési vagy ventilációs folyosók szennyezése, beépítése (ezek vezetik be a szélirányból érkező kültéri friss, tiszta levegőt a belvárosig). Természetesen a helyi adottságokat (domborzat, nyílt vízfelületek, szélirány stb.) fontos belevenni a várostervezésbe.

A városok ezen túl saját áramlási, szélrendszert is kialakítanak. Ilyen a beépítettségből adódó kvázi kanyonokban uralkodó csatornahatás vagy épp a hősziget-légkörzés is. Utóbbi a hősziget-hatás mellékterméke, mely legfőképp derült időben jelentős. A hőszigetek által kibocsátott meleg levegő kitágulva felemelkedik és helyére átszellőzési folyosókon át hűvösebb (és jó esetben tisztább) kültéri levegőt szívódik be.
A folyamat nappal a tetők magasságában, míg éjszaka már az utcaszinten is jelentkezik.

Forrás: Sándor Szegedi, Tamás Tóth, István Lázár és Elemér László - A városklíma jellegzetességei és hatásai (pdf)

Ami aggasztó, hogy a klímakatasztrófa miatt globálisan csökken a szelek ereje, sebessége, ráadásul a Kárpát-medencében egyre jellemzőbbé válik a városok túlhevülését, szennyezéskoncentrációjának növekedését elősegítő anticiklonok által uralt időjárás, mely szélcsendet, derült (napsütéses és csapadékmentes) időt hoz magával és a mérsékelt időjárás helyét az extrém veszi át.

Forrás: Magyar Urbanisztikai Társaság - Városklíma kalauz (pdf)

Folytatása következik

A következő számban a városklíma és a humánkomfort javítására irányuló megoldásokról lesz szó.

Bálint


Tetszett a szám? Oszd meg másokkal is!

1

Ne, mivel a csúcsterheléses áramfogyasztáson túl elindít egy ördögi kört is (a készülékek az elvont hőt a városi környezetbe bocsátják - először lokális hőbuborékot okozva -, ami még melegebbet okoz és még jobban kell hűteni).