Zróżnicowanie klimatów lokalnych Torunia - założenia projektu i wstępne wyniki badań

Abstract

Problem jakości życia w miastach związany z właściwościami fizycznymi i chemicznymi powietrza poruszany był już w czasach antycznych przez m.in. Hipokratesa czy Senekę Młodszego. W średniowieczu analizowano już zanieczyszczenie powietrza w Londynie, ale pierwsze opracowania naukowe dla tego miasta, a także dla Paryża i Wiednia, powstały w okresie rewolucji przemysłowej. Intensyfikacja badań nastąpiła wraz z postępującym procesem urbanizacji, a zupełnie nowe możliwości analityczne stwarzają systemy geoinformatyczne oraz dane pozyskiwane z satelitów teledetekcyjnych. Pozwalają one m.in. na określenie wpływu pokrycia i użytkowania terenu na kształtowanie się warunków termicznych (Wojtkowski, 2008) oraz zdalne pozyskiwanie danych dla dużych obszarów z wykorzystaniem zdjęć satelitarnych rejestrujących w zakresie termalnym. W Polsce, według danych GUS (Rocznik Statystyczny, 2010), ponad 60% ludności mieszka w miastach. Miasto ze względu na silne przekształcenia antropogeniczne wytwarza własny, swoisty topoklimat, charakteryzujący się m.in. wyższą temperaturą powietrza w stosunku do terenów podmiejskich. Zjawisko to nazwano miejską wyspą ciepła. Według Słownika Meteorologicznego (Niedźwiedź , 2003) miejska wyspa ciepła (MWC) jest definiowana jako: Przestrzeń nad miastem, w którym temperatura powietrza jest wyższa niż w obszarach je otaczających (o 0,5-1,5°C), dzięki dostarczeniu ciepła i zatrzymaniu go przez materiały, z których zbudowane są budynki i ulice. Zewnętrzne granice MWC pokrywają się z zabudowanym terenem miasta, a jej wysokość może być 3-5 razy większa od przeciętnej wysokości budynków. Termiczny wpływ dużego miasta osiąga wysokość 200-300 m lub większą. Wewnątrz MWC może występować kilka ośrodków o wyższej temperaturze powietrza. Intensywność MWC wzrasta wraz z wielkością miasta, liczbą ludności, stopniem uprzemysłowienia, charakterem zabudowy miejskiej i innymi czynnikami związanymi z lokalizacją miasta. MWC, jak podaje Dubicki i in. (2002), jest najbardziej kompleksowym wskaźnikiem oddziaływania człowieka na środowisko miasta. Natężenie MWC jest najpowszechniej definiowane przez różnicę temperatury powietrza między miastem a obszarami go otaczającymi. Inne parametry meteorologiczne, takie jak ciśnienie atmosferyczne, kierunek i prędkość wiatru, promieniowanie słoneczne, wilgotność powietrza czy opady atmosferyczne również mogą wskazywać na jej występowanie. Latem MWC jest spowodowana większym albedo powierzchni, zmniejszeniem prędkości wiatru przez większe tarcie podłoża i innymi czynnikami, natomiast zimą jest ona dodatkowo wzmacniana przez emisję ciepła sztucznego z zakładów przemysłowych i budynków mieszkalnych. W Polsce badania nad klimatem miast prowadzi się w głównych ośrodkach miejskich. Przegląd literatury na ten temat przedstawiła Lewińska (2000). W ostatnich latach ukazało się kilka opracowań, np. dla Warszawy (Błażejczyk, 2002; Adamczyk i in., 2008), Łodzi (Fortuniak, 2003; Podstawczyńska, 2007), Krakowa (Matuszko, 2007; Lewińska, 2000; Bokwa, 2010), Wrocławia (Szymanowski, 2004), Bydgoszczy (Dudek i in., 2008) i innych miast. Dla Torunia, jak dotąd, brakuje opracowań dotyczących zróżnicowania warunków klimatycznych na obszarze miasta lub występowania takich zjawisk, jak miejska wyspa ciepła. Jedyną pracą z tego zakresu jest artykuł Wójcika i Marciniaka (1984) o warunkach termicznych w 5 różnych punktach miasta dla roku 1982. Głównym celem projektu, realizowanego w latach 2011-2014 w ramach grantu MNiSW nr N N306 723040, jest zbadanie wpływu czynników środowiskowych, dynamicznych i antropogenicznych, na warunki meteorologiczne i biometeorologiczne Torunia oraz docelowe stworzenie mapy topoklimatów miasta odzwierciedlającej jego zróżnicowanie klimatyczne. Docelowo projekt zakłada zebranie danych z trzech pełnych sezonów obserwacji.