Városi éghajlat

A városi éghajlatot a Meteorológiai Világszervezet (WMO) helyi klímaként határozza meg , amely a környező területhez képest megváltozott . A nagyon sűrű épületek és a növényzet hiánya , valamint a légszennyező anyagok és a hulladékhő kibocsátása magasabb átlaghőmérséklethez és szennyezőanyag-koncentrációhoz vezethet a városokban , valamint alacsonyabb páratartalomhoz és szélsebességhez vezethet, mint a vidéki környezetben. A városi éghajlat egészségkárosodást (megnövekedett mortalitást és betegségeket), valamint növény- és állatváltozásokat okozhat .

Éghajlati tényezők

A városi klímát különféle klímatényezők alakítják , amelyek két kategóriába sorolhatók:

• természetes tényezők
• antropogén tényezők

A természeti tényezők közé tartozik a földrajzi elhelyezkedés, a dombormű , a magasság és a még meglévő, természetközeli felületek aránya a városi területen.

Az antropogén tényezők lényegében az épületek típusát és sűrűségét, az építőanyagok hőtároló képességét és a talaj lezárásának mértékét tartalmazzák. Ezek befolyásolják a sugárzás és a hő egyensúlyát a városokban és az ipari agglomerációkban. Léghigiénés szempontból a városi területen létezik olyan kibocsátók típusa és száma is (ipari, háztartási, gépjárművek), amelyek a kipufogógázok, a por és a hulladékhő hatására befolyásolják a talaj közelében és távol a városi klímát.

Ezek a természetes és antropogén tényezők kölcsönhatásuk révén meghatározzák a városi klíma sajátos jellemzőit. Ez azt jelenti, hogy nem lehet egységes városi éghajlat.

Városi hősziget

Városi hőmérsékleti profil

A hősziget a városi éghajlat tipikus jellemzője, és számos különböző hatás kölcsönhatása okozza. A nappali erős felmelegedés és az éjszakai korlátozott lehűlés miatt a városok jelentősen melegebbé válnak a környező területekhez képest.

A fejlődés geometriája növeli azt a felületet, amelyen a napsugárzás elnyelődik. Ez ahhoz vezet, hogy az épületszerkezet felmelegszik , különösen a jó nyári időjárás időszakában , kevés cserével . A beépítetlen területekkel ellentétben a beépítetlen területek hőtárolóként működnek . A talaj az elmaradott területek nem melegszik fel, mint sok miatt árnyékoló a növényzet és a párolgás kapacitását . Éjszakai sugárzás során a kevéssé fedett természetes talaj hőszigetelés révén újra leadhatja hőenergiáját . A levegő gyorsabban hűl le éjszaka a fejletlen réti területeken .

Ezzel szemben a beépített területek a napsugárzás miatt sokkal erősebben melegednek: A nap beesési szöge a függőleges homlokzatok ( horizont magasság ) miatt közvetlenebbé válik , és általában nincs olyan növényzet, amely árnyékot adna és képes lenne hűtsük le a levegőt párologtatással. A felhasznált kő gyorsabban felmelegszik. De ez is jobb hőraktár, és éjszaka lassabban engedi el a hőjét. A környező levegő már nem hűlhet le. Az éjszakai hősugárzást részben megakadályozza a látóhatár beszűkülése is az utcai kanyonokban. A ház falain többszörös visszaverődés fordul elő.

A fejlődés korlátozza a levegő keringését és a hűvösebb levegő beáramlását vagy behatolását a környező területekről vagy a nagyobb zöldterületekről is. Ha a kibocsátókat úgynevezett hideg levegő folyosókon (közlekedési és ipari létesítmények) építik, akkor a most lassabban beáramló hideg levegő szennyező anyagokkal dúsul. A városi levegőben megnövekedett részecskekoncentráció viszont csillapítja a hő sugárzását.

Egy másik tényező, amely a belvárosok felmelegedéséhez vezet, nagy területek lezárása . Az esővíz ezért gyorsan elfolyik, és párolgásra nem áll rendelkezésre . Mivel a párolgás hőt emészt fel, ez a hatás a városok kevesebb hűtését (vagy éppen ellenkezőleg, fűtését) is eredményezi.

Jelentős mértékben hozzájárul a melegedéshez a fűtés és az ipari folyamatok. Ez a hő jobban felszívódik a házakban és a lezárt felületeken. A nagyvárosokban a hőmérséklet-különbség akár 10 ° C is lehet. Azonban a városok globális felmelegedéshez való hozzájárulása elhanyagolható.

Az infravörös felvételi eljárással a felületi hőmérséklet meghatározható és színesben megjeleníthető.

Hűtési tényezők

A fő hűtőhatás a folyókból és patakokból áramló levegő . A hideg levegő kiáramlása, különösen a hideg levegő keletkezési területéről, akkor is jelentős lehet, ha a lejtés legalább 1-2 fok (kb. 1-3 m gradiens 100 m-enként). Másrészről a földalatti üregek, például a csatornahálózatok , a földalatti vonatok vagy az aluljárók biztosítják a további hűtést. Ezek nem adnak ki annyi hőt, mint ami a föld tömegével lenne, és szél esetén gyorsabban lehűlnek . Ez jól megfigyelhető a hidaknál , amelyeken a hidegben a fekete jég gyorsabban képződik. Érdekesség, hogy a sűrű és nagy felület is előny. Míg tárolja és tovább adja nekik a hőt, de ez is egy árnyék adagoló. Az árnyék mellett a fákon keresztüli párologtatás sok energiát elnyel és hűsítő hatást gyakorol a környezetükre.

Városi csapadék

Csapadék heti tanfolyam Hamburg; G. Kiesel az ohmoori középiskola időjárási állomásának adatai szerint

A hősziget jellemzői miatt a városokban a relatív páratartalom alacsonyabb, mint a környéken. Ennek ellenére megfigyelhető, hogy az erős eső és zivatar gyakran kétszer hosszabb ideig tart, és több csapadékot ad ki. Ennek oka a kondenzációs magok 3-5-ször nagyobb koncentrációja. Ezek az ipari és az autóforgalomból származó kibocsátásokból származnak. A forgalom olyan erős, hogy a heti csapadékmennyiségben két maximum figyelhető meg. A hétvége utáni keddtől szerdáig megnövekedett forgalommal megnövekszik az eső, majd péntektől szombatig ismét megnő a csapadék.

Városi szélerőmű

A beépített területeken a felület érdessége nagyobb, mint a beépítetlen területeken. Ennek eredményeként a városokban a szélsebesség átlagosan alacsonyabb, mint a nyílt terepen. A széliránytól függően szélirányú örvények fordulnak elő az épületeken, amelyek kis területeken erős széllökéseket okozhatnak. Ezenkívül a fúvókahatások is előfordulhatnak a fejlesztési réseknél, amelyek szintén korlátozott térben és időben nagy mértékben növelhetik a szél sebességét. A sokemeletes épületek, amelyek jóval a város átlagos tetőszintje fölé nyúlnak ki, bizonyos körülmények között elháríthatják az (erősebb) szélteret a magasabb légrétegektől, és heves széllökéseket és turbulenciát okozhatnak az épület lábánál.

Léghigiénia

A városokban a levegő kémiai összetételét számos szennyezőanyag-kibocsátás ( házi tűz , közúti forgalom, ipar) megváltoztatja. Mivel az alacsonyabb átlagos szélsebesség miatt a városokban a légcsere is korlátozott, a légszennyező anyagok felhalmozódhatnak. Ez az irritáló gáz ózon troposzférikus képződéséhez vezethet , különösen nyáron .

Városi sugárzási egyensúly

A sugárzási egyensúly mindig a nap zenitjétől és a légkör felhősségétől függ . Ez megmagyarázza azt is, hogy a városban miért alacsonyabb a sugárzási egyensúly, mint a környéken. A város körüli köd miatt a globális sugárzás csökkenése a beépítetlen környezettel összehasonlítva akár 20% is lehet.

Az évszaktól és az időjárási körülményektől függően a város UV-sugárzása akár 35% -kal alacsonyabb, mint a környéken. Ez annak köszönhető, hogy az ózon elnyeli az UV sugárzást a talaj közelében, és a porszemcsékből visszaverődik . Az UV-sugárzás a városban néha magasabb lehet, mint a környező területeken, mivel az ózon csak számos redukciós lépés után képződik a különböző prekurzor gázokból .

A város légkörének általános szerkezete

A város felületének nagyobb érdessége és az összességében magas hőbevitel miatt a város légkörének általános szerkezete felépíthető:

• Városi akadályréteg. Ez a talajtól a középső tetőszintig terjed ( Urban Canopy Layer, UCL ).
• Városi súrlódási réteg ( URS Urban Roughness alréteg ). Ezt a városi szerkezet földhöz közeli nagy érdessége jellemzi;
• Urban Mix réteg (angolul Urban Mixing Layer, UML )

A szabad légkör (FA) több kilométeres magasságból csatlakozik a városi szerkezet fölé, és ott kezdődik, ahol a városi felület légköri hatása véget ér. A fejletlen környezettel összehasonlítva ez a városi test felett kezdődik nagyobb magasságban.

irodalom

• Karsten Brandt : Mikroklíma - Meteorológia a föld közelében . ISBN 3-9807827-5-1
• Claus Rink, Heyo Eckel, Ulrich Hüttemann: A városfejlesztés megváltoztatja az éghajlatot . In: Deutsches Ärzteblatt , 96 (15), A974. O., Köln, 1999, ISSN  0012-1207
• Stuttgart városa, Városfejlesztési és Környezetvédelmi Minisztérium, Környezetvédelmi Hivatal, Városi Klimatológiai Tanszék, a Kommunikációs Tanszékkel (Szerk.) Együtt, Környezetvédelmi Hivatal kiadványsorozata - 3/2010. Sz . : Klímaváltozás - Kihívás a városi klimatológiára . ISSN  1438-3918
• W. Kuttler: Városi éghajlat, 1. rész: Alapok és okok. In: Környezettudományi és szennyező kutatások - Journal for Environmental Chemistry and Ecotoxicology 16 (3), 2004, 187–199 . , ISSN  0934-3504 .
• W. Kuttler: Városi éghajlat, 2. rész: Jelenségek és hatások. In: Környezettudományok és szennyező anyagkutatás - Journal for Environmental Chemistry and Ecotoxicology 16 (4), 2004, 263–274 . , ISSN  0934-3504 .
• Kratzer A.: Das Stadtklima , 2. javított kiadás. Braunschweig 1956
• Schmidt, Andreas (1994) A városi éghajlat nyomvonalán. Földtudományok; 12, 1; 18-20; doi : 10.2312 / geosciences . 1994.12.18 .

web Linkek

• envi-met.com - Mikroklimatikus városi klíma modell
• karstenbrandt.de - A Delta T alatt sok információ a városi klímáról és a mikroklímáról
• stadtklima-stuttgart.de - Információk az éghajlatról, a levegőről és a zajról - nemcsak Stuttgart számára
• Bautschweb.de - Időjárási állomás az Ohmoor középiskolában, időjárási adatokkal Excel formátumban
• stadtentwicklung.berlin.de - A berlini környezeti atlasz teljes térképe a szövetségi főváros Berlin városi éghajlatáról.
• stadtklima.de - Sok információ a városi éghajlatról - sok helyi adat a világ városaiból is
• stadt-und-klimawandel.de - Az éghajlatváltozás városi stratégiái A gyakorlat és a tudomány cseréje

Egyéni bizonyíték

1. ↑ Időjárás és éghajlat - német meteorológiai szolgálat - városi hősziget. Német Időjárási Szolgálat, elérhető: 2019. augusztus 16 . 
2. ↑ Thomas C. Peterson, Kevin P. Gallo, Jay Lawrimore, Timothy W. Owen, Alex Huang: Globális vidéki hőmérsékleti trendek . In: Geofizikai kutatási levelek . szalag 26 , no. 3 , 1999, ISSN  1944-8007 , pp. 329-332 , doi : 10.1029 / 1998GL900322 . 
3. ↑ Hideg levegő kiáramlása - Klíma Atlas NRW ( Az eredeti emléke 2017. július 29-től az internetes archívumban ) Információ: Az archív linket automatikusan beillesztették, és még nem ellenőrizték. Kérjük, ellenőrizze az eredeti és az archív linket az utasításoknak megfelelően, majd távolítsa el ezt az értesítést. @ 1@ 2Sablon: Webachiv / IABot / www.klimaatlas.nrw.de
4. ↑ Strasburger: A botanika tankönyve. Spektrum, Heidelberg 2008, 423. o. ISBN 3-8274-1455-5
5. ^ Wilhelm Kuttler: Városi éghajlat 2. rész: Jelenségek és hatások. In: https://www.uni-due.de/imperia/md/content/geographie/klimatologie/kuttler2004b.pdf . Letöltve: 2021. február 8 .