Tepelný ostrov měst

Zastavěná území měst formují specifické městské klima, pro které je charakteristický typický režim většiny meteorologických prvků lišící se od poměrů ve volné venkovské krajně. V případě teploty vzduchu je výsledkem formování tzv. tepelného ostrova města (UHI – Urban Heat Island), který patří mezi nejlépe zdokumentované příklady modifikace meteorologických a klimatických podmínek v mezo-měřítku.

Zastavěné oblasti měst mohou být výrazně teplejší než okolní krajina v důsledku modifikace jednotlivých členů rovnice energetické bilance. Formování teplotních poměrů v zastavěných oblastech souvisí především se specifickými vlastnostmi prostředí městské zástavby jako druhu aktivního povrchu v porovnání s volnou krajinou. V prostředí městské zástavby dochází ke změně geometrie aktivního povrchu. Také zvětšení plochy aktivních povrchů a převaha vertikálně orientovaných povrchů vedou ke zvyšování množství pohlceného krátkovlnného záření a k jeho četným odrazům. Uzavřené prostory mezi budovami omezují dlouhovlnné vyzařování a především v nočních hodinách snižují ztráty tepla. V důsledku velké drsnosti povrchu je snížena rychlost větru a dochází k potlačení efektu ochlazování procesy konvekce.

Odlišné tepelné vlastnosti aktivních povrchů s velkým podílem materiálů se značnou tepelnou kapacitou vedou ke zvýšenému pohlcování tepla v období pozitivní energetické bilance a naopak k jeho uvolňovaní v období negativní energetické bilance.

Podle mechanismu, jakým se tepelný ostrov města formuje, prostředí ve kterém jej lze identifikovat či měřících technik využitelných k jeho kvantifikaci se rozlišuje tzv. atmosférický tepelný ostrov (Atmospheric Urban Heat Island – AUHI) a dále tzv. povrchový či pozemní teplený ostrov (Surface Urban Heat Island – SUHI). Povrchem se zde rozumí tzv. aktivní povrch, na kterém dochází k transformaci zářivé energie v jiné druhy energie – především v teplo.

AUHI je možné identifikovat měřením teploty vzduchu ve standardní meteorologické budce, pomocí tzv. účelových měření ve speciální síti stanic či například pomocí tzv. měřících jízd. Povrchový tepelný ostrov (SUHI) se netýká teploty vzduchu, ale teploty přirozených i umělých povrchů a SUHI je definován jako kladná teplotní anomálie aktivních povrchů v prostoru městské zástavby vůči přirozeným povrchům venkovské krajiny. Vhodným zdrojem informací o prostorové variabilitě teploty aktivních povrchů (Land Surface Temperature – LST) mohou být družicová měření.

Teplota aktivních povrchů (Land Surface Temperature) Brna a okolí

Variabilita povrchových teplot (LST) v oblasti města Brna a okolí vypočtená z termálního snímku TM pořízeného družicí Landsat 5 dne 15. června 2006 a histogram dokumentující rozdělení povrchových teplot na katastrálním území Brna

Průměrný denní chod teploty vzduchu na městských a příměstských stanicích

Průměrné denní chody teploty vzduchu na městských (M) a příměstských (P) stanicích v oblasti města Brna v jednotlivých sezónách sestavené pro dny s radiačním režimem počasí v období březen 2010 až květen 2011 (a). Diference (delta T) v denním chodu teploty vzduchu na městských a příměstských stanicích v jednotlivých sezónách (b). Porovnání měr úrovně a variability teplot vzduchu na městských a příměstských stanicích (c).

Prostorová variabilita teploty vzduchu

Výsledky měření teploty vzduchu v Brně a okolí pomocí měřících jízd. Měření probíhala v noci z 19.4 na 20.4. 2011 za tzv. radiačního typu počasí.