Projekti / Programi
Preprečevanje toplotnega stresa v urbanih sistemih v luči podnebnih sprememb
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.08.00 |
Naravoslovje |
Varstvo okolja |
|
| 6.12.01 |
Humanistika |
Geografija |
Fizična geografija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| T181 |
Tehnološke vede |
Daljinsko zaznavanje |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 1.05 |
Naravoslovne vede |
Zemlja in okolje |
| 5.07 |
Družbene vede |
Ekonomska in družbena geografija |
mestni toplotni otok, podnebne spremembe, urbani sistemi, toplotni stres, zelene površine, omilitveni in prilagoditveni ukrepi
Raziskovalci (10)
Organizacije (3)
Povzetek
Zaradi naraščanja števila prebivalstva se mesta po vsem svetu širijo. Urbano okolje postaja ekosistem, v katerem prebiva večina svetovnega prebivalstva, zato je njegovo poznavanje velikega pomena. Enako pomembno je ohranjanje kakovosti bivalnega okolja v teh ekosistemih. Zaradi zgodovinskih razlogov je velika večina slovenskih urbanih naselij zgoščenih, kar pa povečuje učinek mestnega toplotnega otoka (MTO). Le-ta nastane kot posledica odstranitve naravnega vegetacijskega pokrova in uvajanja umetnih materialov (npr. beton, asfalt, ploščice, kovine, itd.) s čimer se drastično spremenijo tamkajšnje sevalne, termične in vlažnostne razmere hkrati pa sama fiziognomija površja. Rezultat tega je spremenjen energijski tok in povečanje razmerja med gostoto turbulentnega toka zaznavne in latentne toplote. Zaradi tega smo lahko priča povečani temperaturi površja ali zraka v praktično vsakem naselju, mestu ali aglomeraciji. Pravzaprav se zaradi kontinuirane urbanizacije brez ustreznega prostorskega načrtovanja intenzivnost pojavljanja MTO še dodatno veča. Če k temu prištejemo še vpliv podnebnih sprememb ugotovimo, da se ti negativni učinki seštevajo v korist intenzifikacije tega podnebnega pojava.
Medtem ko se večina študij o MTO osredotoča predvsem na velika metropolitanska območja ali srednje velika mesta, kar zahteva termične podatke daljinskega zaznavanja in stabilne meteorološke razmere, zelo malo študij obravnava lastnosti MTO v majhnih mestih ob upoštevanju bodisi optimalnih ali drugih vremenskih pogojev. Hkrati pa je vpliv podnebnih sprememb na pojav MTO v splošnem dokaj slabo preučen. Kakorkoli, interakcija med pojavom MTO in podnebnimi spremembami je dvostranska. Prvič, globalno segrevanje povečuje že tako ali tako višje temperature v urbanem okolju kjer se pojavlja MTO. Drugič, omilitvene strategije za zmanjšanje pojava MTO lahko pomagajo mestni skupnosti pri omejitvi vplivov podnebnih sprememb saj zmanjšajo emisije toplogrednih plinov, ki povzročajo podnebne spremembe.
Na podlagi naštetih dejstev skušamo v projektu poiskati odgovore na naslednja vprašanja: (a) Kako velikost mesta vpliva na pojav MTO v subpanonski Sloveniji ?; (b) kako intenzivni in prostorsko raznoliki so MTO v obravnavanih mestih in kateri dejavniki povzročajo takšne toplotne vzorce?; (c) Kako velik je hladilni učinek zelenih površin glede na gradient velikosti mesta? (d) katere rastlinske vrste s specifično strukturo krošenj najbolj prispevajo k hlajenju MTO?; kako MTO vpliva na fenologijo v različno velikih mestih subpanonske Slovenije?; (e) kako velik je odziv vegetacije (v obliki bioklimatskih indikatorjev [začetek in konec rastne sezone, dolžina vegetacijske dobe, vsote aktivnih in efektivnih temperatur itd.]) kot posledica pojava MTO? (f) kako bodo podnebne spremembe vplivale na vzorce MTO (vročinski valovi in povišana povprečna temperatura zraka) in na koncu (g) katere omilitvene ukrepe je potrebno uresničiti, da bi se ustrezno pripravili na toplejšo drugo polovico tega stoletje?
V projektu predstavljeni kombinirani 2D in 3D metodološki pristop obravnave prostorskih podatkov je pri proučevanju mestne klime zagotovo nekaj novega. Visoka prostorska ločljivost podatkov omogoča nov vpogled v termične lastnosti urbanih sistemov. Vsekakor je razumevanje pojava MTO in dejavnikov, ki ga generirajo pomemben korak k izboljšanju kakovosti življenja v urbanem okolju in k doseganju ciljev trajnostnega razvoja v mestih širom svetu. Tako rezultati tega projekta prinašajo pomembno dodano vrednost, saj bodo predlagane rešitve prenosljive na druga mesta v srednjih geografskih širinah s primerljivimi regionalnimi podnebnimi razmerami. Z tega vidika so še posebej primerni "najsodobnejši" prostorski modeli, ki lahko natančno napovedujejo intenzivnost in morfologijo MTO, ne samo v optimalnih vremenskih pogojih, temveč tudi v drugih, kar je ključnega pomena za prostorske planerje, ki so zadolženi za pripravo ustreznih omilitvenih ukrepov in prilagoditvenih strategij.
Pomen za razvoj znanosti
V Sloveniji zaenkrat ni obstoječih študij, ki bi obravnavale pojav mestnega toplotnega otoka (MTO) pod vplivom podnebnih sprememb glede na gradient velikosti mesta. Prav tako se v praksi le redko izvajajo strategije ali smernice, ki ponujajo ustrezne protiukrepe za preprečevanje tega vse bolj pogostega in intenzivnega termičnega pojava. Na žalost lahko naštejemo več primerov zmanjšanja urbanih zelenih površin ali celo popolne odstranitve le-teh, kot pa uresničene primere dobrih praks. Kljub dejstvu, da Slovenijo v 60% pokrivajo gozdovi, so indeksi toplotnega stresa v mestih kljub temu skoraj povsod značilno pozitivni. Ti podatki kažejo na to, da naša mesta nimajo dovolj zelenih površin. Rezultati tega projekta so zato nujno potrebni za boljše ozaveščanje meščanov in za zagotavljanje kvalitetnih informacij, na podlagi katerih bi v prihodnjih letih lahko preprečili pričakovane negativne vplive podnebnih sprememb v naših urbanih sistemih. Pripravljeni prostorski modeli MTO bodo razkrili nekatere splošne vzorce, ki jih bo mogoče prenesti v druga mesta, ki imajo podobne podnebne značilnosti. Posledično so ugotovitve v tem projektu vsekakor regionalnega ali, v nekaterih pogledih, celo globalnega pomena. Nadalje, če želi človeštvo zmanjšati rekordne emisije CO2 (410 ppm, 16.11.2018; https://climate.nasa.gov/vital-signs/carbon-dioxide/) in nekako ublažiti vpliv podnebnih spremembe, bo potrebno sprejeti številne večplastne omilitvene in prilagoditvene ukrepe. Začeti torej s strategijami hlajenja pojava MTO v gosto naseljenih območjih je zagotovo "zadetek v polno", saj bodo na ta način protiukrepi izvedeni natanko pri izvoru emisij toplogrednih plinov. Nenazadnje bodo imeli predvideni rezultati zelo visoko vrednost za urbane in prostorske planerje, ki so zadolženi za implementacijo ustreznih omilitvenih ukrepov in prilagoditvenih strategij na pravem mestu in ob pravem trenutku.
Pomen za razvoj Slovenije
There are no existing studies in Slovenia, that consider climate change issues in combination with the UHI effect at different scales. There are no concrete strategies to prevent the negative impacts of this increasing phenomenon in Slovenia and existing mitigations measures are rarely implemented in practice. Unfortunately, more examples of urban green space reduction or even complete removal can be listed than realized examples of good practices. Moreover, despite the fact that 60% of the country if covered with forest, are urban heat stress indices nevertheless almost everywhere significantly positive. This information leads to the conclusion that our urban areas are lacking of appropriate green space which triggers the cooling effect. The results of this project are therefore urgently needed to raise awareness among citizens and provide science-based information to prevent the expected negative impacts of climate change in the urban environment in years to come. Secondly, the developed city/town-specific UHI models will reveal some general patterns, which can be than transferred to other cities/towns exhibiting comparable climatic traits. Thus, the findings in this project are definitely of regional, or in some perspectives, even global importance. Further on, if humanity wants to reduce the record-breaking CO2 emissions (410 ppm, 16.11.2018; https://climate.nasa.gov/vital-signs/carbon-dioxide/) and somehow mitigate human-induced climate change, many multidimensional steps towards prevention and adaptations should be made. Starting with cooling strategies to reduce heat islands in densely populated areas is definitely a ‘’bullseye’’ since countermeasures will be implement exactly at the origin of most greenhouse gas emissions. Finally, the provided results will have a very high value for urban and environmental planners who are obligated to prepare adequate mitigation measures and adaptive strategies at the right place and in an opportune moment.
