31℃ 18℃
július 5. Emese, Sarolta, Lotti, Antal
Ház, táj blog

A zöldfelület-intenzitás és a felszíni hőmérséklet összefüggései Győr példáján

Agrofórum Online

A globális éghajlatváltozás napjaink egyik legfőbb kihívása, közvetlenül és közvetetten is jelentős hatást gyakorol a környezetre, társadalomra és a gazdaságra egyaránt. A klímaváltozás okozta hatások enyhítésére a városok adaptációs tervei jelentik a megoldás meghatározó részét, melynél kiemelten fontos, hogy illeszkedjen a helyi viszonyokhoz és adottságokhoz, integrálható legyen a helyi fejlesztésekbe.

Az éghajlatváltozás (=klímaváltozás) bolygónk klímájának tartós, hosszútávú és nagymértékű megváltozását jelenti, melynek egyik okozója az úgynevezett üvegházhatású gázok (ÜHG) mennyiségének növekedése a légkörben. Az üvegházhatás a természet része, lényege, hogy a földfelszínről visszaverődő hosszúhullámú sugárzást a gázok visszasugározzák, ezáltal felmelegítik a légkört (TAKSZ2018). Az Európai Környezetvédelmi Ügynökség előrejelzései szerint Közép- és Kelet-Európában a hőségnapok számának növekedése, a nyári csapadék csökkenése és a szélsőséges csapadékeloszlás fokozódása várható. A hőhullámok és forró napok számának növekedése az arra érzékeny csoportok körében, mint gyermekek, idősek, szív- és érrendszeri problémákkal küzdők számára az egészségügyi problémák gyakoribbá válását és hőhullámok idején a halálozások gyakoriságának növekedését eredményezheti (TAKSZ2018).

A városokban a nagyarányú, magas fokú beépítettségi szint, az ipari tevékenység és jelentős közlekedés hatására eltérő mezoklíma alakul ki a belső városrészeken, ez városklímaként jellemezhető. A városok felszíni hőmérséklete meghaladja a külterületeken mérhető értékeket, és ez nyáron közegészségügyi kockázatot jelent az ott élők számára. A városklíma egyik jelensége a városi hősziget (angolul Urban Heat Island – UHI). A városi hőtöbbletet több tényező befolyásolja, mint a por és az ÜHG feldúsulása, a felszín alacsony sugárzás-visszaverő képessége, felszín tagoltsága, energiafelhasználásból adódó többlet hő kibocsátás. A hősziget hatást befolyásolja az anyagok sugárzás-visszaverő képessége, az albedo.

Az aszfalt, beton és tégla jelentős rövidhullámú sugárzást nyelnek el, amely a tagolt felszín miatt korlátozottan tud eltávozni, a hő egy része elnyelődik más felületeken és a felszínre visszasugározódik. Emiatt a nappal elnyelt hőmennyiség kisugárzása eltolódik, így éjszaka is tart, mely nagymértékben hozzájárul a napi középhőmérséklet emelkedéséhez, ezáltal a városi hősziget kialakulásához. Átgondolt tervezéssel elősegíthető az átszellőzés megteremtése, és a nyílt felszíni vizek jelenléte mérsékli a hatást. A relatív nedvesség a települések magas beépítésű negyedeiben jóval alacsonyabb, mint a peremvárosi, nagy zöldterületekkel bíró városrészekben. A burkolt felületek nagy aránya esetén a csapadékvíz jelentős része lefolyik, kevesebb nedvesség jut a felszíni talajrétegbe ezáltal kevesebb a víz a hűtő hatású párologtatáshoz. Előrejelzések szerint a trópusi éjszakák száma (20 °C feletti hőmérséklet) a Kárpát-medencében eléri az évi 20-30-at is (VÁTI2011).

Fontosnak tartom a zöldinfrastruktúra fogalmának tisztázását is, mely a kutatásom egy meghatározó alapját képezi. A Zöld Infrastruktúra Fejlesztési és Fenntartási Akcióterv alapján térszerkezeti rendszer, melyet természetes, fél természetes elemek alkotnak, egyéb környezeti adottságok határozzák meg a jellegét. Ide tartoznak a városi és vízi zöldfelületek, melyek teljesen vagy részben növényzettel borítottak, továbbá a városlakók számára ökoszisztéma-szolgáltatást nyújtanak (INT01). Az Európai Bizottság közleménye az előzővel nagymértékben megegyezik, kiegészítve, hogy stratégiailag megtervezett hálózatként definiálja, amelyet terveztek és irányítanak, azzal a céllal, hogy széleskörű ökoszisztéma-szolgáltatásokat nyújtson. Jelentőségét tekintve számos, kiemelten fontos szerepet tölt be, mint a felaprózódás és a nem fenntartható földhasználat korlátozása, biodiverzitás fenntartása, környezet stabilitás növelése, természeti tőke megőrzése, segíti a klímaváltozáshoz való alkalmazkodást, csökkenti a szélsőséges természeti események mértékét. Továbbá mérsékli a károsanyag-kibocsátások hatásait és segíti a fenntartható gazdaság megteremtését. Hozzájárul az életminőség javításához, a tájképi érték növeléséhez és erősíti a helyi identitást is. Megfelelő, integrált tervezéssel csökkenthető a városok növekedésével keltett terhelés a tájban (INT02).

Felszíni hőmérsékletek elemzése

Az éghajlatváltozás fő velejárója a hőmérséklet emelkedése, ezáltal a városokon belüli hősziget hatás jelentkezése. Ennek elemzéséhez kétféle módszert alkalmaztam, első körben Landsat-8 műholdfelvétel termikus csatornája alapján felszíni-hőmérséklettérkép készült. Ehhez olyan időpontokat kellett választani, amikor kis felhőborítottság (10% alatt) és csapadékmentes időjárás uralkodott, mivel ekkor a legintenzívebb a városi hatás, így a 2020.08.16-ai került feldolgozásra. A felszínhőmérséklet eltér a levegő hőmérsékletétől, mivel előbbit a felszín jellege, geometriája határozza meg. A felszínhőmérséklet térbeli eloszlására jellemző, hogy a belvárosi részek, ipari területek, csarnokok, bevásárlóközpontok nagy hőtöbblettel rendelkeznek, míg a parkokban, erdőkben, vízfolyások mentén alacsonyabb értékeket láthatunk (1. ábra). Az ipari park területén a legmagasabb érték 42,8 °C fok, a sűrű beépítésű belvárosban 30-34 °C között változik az érték. Az zöldfelületek általánosságban 23-26 °C közöttiek. Jól szemlélteti a térkép, hogy a vízfolyások hűvösebb folyosóként szelik át a várost, de ahol a rakpart burkolt felületeinek aránya megnövekszik, a hőmérséklet is növekszik és kevésbé érvényesül a vízpart hűsítő hatása.

1. ábra: Műholdfelvétel alapján készült felszíni hőtérkép

A másik módszer, amellyel a városi felszíni hőmérsékletet elemeztem mintaterületek terepi vizsgálata. Különböző jellegű területek kerültek kiválasztásra mintavételezésre. A mérések 32 °C fok feletti léghőmérsékletű napon, délutáni legmelegebb időszakban 13-16 óra között történtek, rögzítésre kerültek a pontos helyek és a hozzájuk kapcsolódó mért hőmérsékletek, valamint a felület jellege. A terepi felmérés Voltcraft IR 500-12D infravörös távhőmérővel készült (2. ábra), mely lézeres célzóval ellátott a minél pontosabb mérés érdekében. A mért adatok táblázatba kerültek rögzítésre, majd QGIS szoftverrel a mért pontok és hőmérsékletek alapján hőtérkép készült.

2. ábra: Távhőmérő eszköz a terepi mérés során

Az egyik mintaterület egy bevásárlóközpont fásított parkolója volt. Gyakorlati jelentősége a fáknak nincsen, mivel kisméretű, csekély lombú egyedek vannak, az állomány pedig már hiányos, így semmilyen szerepet nem töltenek be. A legmagasabb mért érték állandó napos fekvésű, aszfalt burkolatú úton jelentkezett: 50,1 °C. Átlagosan az aszfalt 45-50 °C fok közötti, szinte állandó árnyékban mértem a legalacsonyabb értéket: 38°C.  Másik karakterű mintaterület a belváros legforgalmasabb útszakasza, folyamatos a közlekedés. Az út 2×2 sávos, mindkét oldalról néhány szabadtér megszakítását kivéve folyamatosan épületek határolják. A legmagasabb út felületen mért hőmérséklet 61,4 °C, járdán (térkő) pedig 58 °C. Legalacsonyabb közlekedési felületen mért érték térkő burkolatú járdán történt, nagyméretű, egészséges lombú fa állandó árnyékában: 21,5 °C. Ezáltal elmondható, hogy a napos térkő járda és az ugyanilyen árnyékos felület között 36,5 °C különbség jelentkezik. Kiugróan magas érték mérhető a fém növénykonténerek felületén: 71,7 °C.

3. ábra: Győr, Szent István út terepi méréseinek eredménye
4. ábra: Győr, Dunakapu tér terepi méréseinek eredménye
5. ábra: Győr, Szent István út terepi mérésének eredménye hőtérképen

Zöldfelületi intenzitás

Az elemzés alapját NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) elemzés adja, mely egy adott terület vegetációs aktivitását fejezi ki. A növényzet általi visszavert közeli infravörös (NIR) és a látható vörös (RED) sugárzás intenzitása adja az értékét. A növények levelei nagymértékben elnyelik a látható fényt, de sejtfelépítésük miatt a közeli infravörös fényt visszaverik. Ha egy terület fényvisszaverése a közeli infravörös tartományban sokkal nagyobb, mint a látható vörös tartományban, abból következik, hogy a terület növényzete feltehetően sűrű, ha a különbség kisebb, a vegetáció ritkább, valamilyen füves terület, vagy épület, vízfelület elhelyezkedése miatt (MIKA2011). Az elemzést Sentinel-2 műholdfelvételek alapján készítettem március, július és szeptember hónapra. A hónapok kiválasztásának szempontja az volt, hogy a mezőgazdasági művelés alatt álló területek változó képet mutassanak, a különböző termesztett növénykultúrák vegetációs időszakai és aratási ideje eltérő. Továbbá az állandó zöldfelületi elemek jobban kirajzolódnak. A három NDVI átlagából zöldfelület-intenzitás térképet készítettem, melyen az intenzitás már százalékos értékben szerepel (5. ábra).

6. ábra: Zöldfelület-intenzitás térkép

70% feletti értékkel az állandó gyepek, cserjés-fás területek, parkok, vízpartok jelentős része rendelkezik, 100%-hoz közeli értékek az erdőkre jellemzőek. A szántóföldek 10-40%-os intenzitásúak, de az átlagolás ellenére is lettek magas intenzitású területek, ennek egyik oka a zöldítésként alkalmazott nitrogénmegkötő növények vagy másodvetés lehet. 10-15% alattiak a beépített területek, a kertes, családi házas, zárt kertes és üdülőházas övezetek magasabb, míg a lakótelepek környéke jóval alacsonyabb értékű. 0% a nagy kiterjedésű épületek, gyárak, parkolók és vízfelületek. A sűrű Belvárosi részen kitűnnek a nagyobb parkok, zöldterületek, kiemelkedően a Batthyány tér, a Radó sziget, Bem tér, Bisinger park. Kiemelkedően magas a vízparti zöldsávok, ökológiai folyósok, kivétel a belvárosi rakparti szakasz.

7. ábra: Zöldfelület-intenzitás és felszínhőmérséklet összehasonlítása

A felszínhőmérséklet térképet összevetve a zöldfelület-intenzitási térképpel (6. ábra) jól kirajzolódik, hogy melyek azok a zöldfelületi elemek, melyek klimatikus hatása igen kedvező, illetve, ahol 0 közeli az intenzitás a nyári hőség okozta forróság elképesztően magas. A tendenciák arra engednek következtetni, hogy a forró nyári napok aránya és a maximális hőmérséklet tovább fog emelkedni, így ezeken a területek élők, dolgozók és járókelők nagy egészségügyi kockázatnak vannak kitéve. A két térkép tehát rámutat a zöldfelületek fontosságára, mely árnyékot, párolgást, légmozgást eredményez, hűti a környezetet, valamint megköti a vizet és lassítja a csapadék lefolyásának intenzitását is.

8. ábra: Eltérő karakterű területeken jellemző zöldfelület-intenzitás és felszíni hőmérséklet összehasonlítása

A klímaváltozás elleni küzdelemben a fásítás, a zöldfelület-intenzitás növelése kedvező irányba mozdítja el a városi területek hőmérsékletét, enyhítik a természeti katasztrófák és károk mértékét. A magas biodiverzitású tájelemek, mint a védősávok, a parlag akár vetésforgóban, akár attól függetlenül, a sövények, a nem termő fák, a kőfalak és a tavak javítják a szénmegkötést, szerepet játszanak a talajerózió és a talajromlás megelőzésében, szűrik a levegőt és a vizet, támogatják az éghajlatváltozáshoz való alkalmazkodást. Továbbá ezek megőrzése a mezőgazdasági hozamok növekedéséhez is vezethet. A Covid-19 világjárvány rávilágított a városi zöldterületek és az erdők fontosságára, kedvező hatást fejtenek ki a környezetre és az emberek fizikai és mentális jólétéhez is hozzájárulnak.

A zöldinfrastruktúra-tervezés, mint alternatív és integrált megközelítés az ökológiai tájtervezésben, jelentős potenciállal bír az alkalmazkodási akciókban.

A tanulmány Prohászka Fanni: Klímatudatos városfejlesztés Győrben tájépítészeti lehetőségekkel című diplomaterve alapján készült, Szent István Egyetem, Tájépítészeti, -védelmi és -fejlesztési Kar

Irodalomjegyzék

Belügyminisztérium – VÁTI Nonprofit Kft. (2011): Klímabarát városok – Kézikönyv az európai városok klímaváltozással kapcsolatos feladatairól és lehetőségeiről, Budapest

Mika János, Utasi Zoltán, Biró Csaba, Pénzesné Kónya Erika (2011) – Műholdakról távérzékelt adatok feldolgozása és hasznosítása, EKF TTK

Taksz Lilla (2018): Módszertani útmutató városi klímastratégiák kidolgozásához, Budapest

INT-01 – ZIFFA weboldala (látogatva: 2020.05.)

https://ziffa.hu/mi-a-zoldinfrastruktura/

INT-02 – EUKN Hírlevél weboldala (látogatva: 2020.05.)

https://www.eukn.eu/fileadmin/Files/News/HU/EUKN_Hirlevel_zoldinfra_2015.pdf

Osztálykirándulás az élelmiszer-biztonság jegyében – tudatosságra int a Nébih

2025. június 20. 05:42

A cikkben szereplő praktikus tanácsok segítenek azoknak, akik otthon készítik elő az útravalót az egy- vagy többnapos kalandokra.

Szelíd óriások a kertben – ne bántsuk őket!

2025. június 15. 05:40

Három csodás, őshonos rovarunkat mutatjuk be: az óriás tőrösdarazsat, a mezei tücsköt és a kék fadongót, melyektől egyáltalán nem kell tartanunk.

Növényfelismerő applikációk – mit érdemes tudni a használatukról?

2025. május 27. 05:40

Kézenfekvő megoldás, hogy a mindig nálunk lévő mobiltelefonokra letöltsünk egy növényfelismerő applikációt, hiszen gyorsan elővesszük, készítünk egy fényképet a kérdéses növényről, és várjuk az alkalmazás segítségét: a fajmeghatározást.

Kincsek, amiket az erdőben kell hagyni

2025. május 3. 05:40

Az erdőlátogatások során könnyen elragadhatja az embert a lelkesedés, ha valami nem mindennapi „kincsre” bukkan az avarban. Tudnunk kell azonban, hogy mi az, ami semmiképpen nem jöhet haza velünk az erdőből!

Kevesebb mint két hét alatt hullik le az éves csapadékmennyiség fele

2018. november 30. 07:33

A szakemberek szerint az áradások és az azokkal járó károk növekedni fognak. Mindennek komoly kihatásai lesznek a vízgazdálkodásra, a várostervezésre és a sürgősségi segélyszolgálatokra, valamint a mezőgazdaságra is, amely jóval produktívabb akkor, amikor az eső nagyjából egyenlően oszlik el a termesztési időszakban.

Megoldás a klímaváltozás hatására erősödő gyomproblémákra

2025. június 10. 11:10

A Viballa™ és Biloxa® hatékony választ ad a klímaváltozás miatt erősödő gyomnyomásra a napraforgó- és szántóföldi kultúrákban.

Az erdőtelepítés megoldhatja a globális felmelegedést?

2019. július 6. 10:33

Ha most cselekszünk, akkor akár 25 százalékkal is csökkenthetjük a légköri szén-dioxid-koncentrációt, olyan szintet elérve, amelyre csaknem egy évszázaddal ezelőtt volt példa.

Adhatók-e okszerű válaszok az időjárás kihívásaira?

2019. október 1. 10:41

A Szerző a cikk első részében áttekinti az időjárási jelenségeket és következményeit az elmúlt év szeptemberétől máig, majd a talaj művelőinek napjaink fontos feladatait foglalja össze, vagyis a tarlógondozás szükségességét, s száraz időszakok okszerű kihasználását, a nedves talajok művelési lehetőségeit, a művelést könnyítő beavatkozásokat és a kísérleti eredmények főbb következtetéseit. Az írás végén azokat az új kihívásokat ismerthetik meg (pl. klímakár csökkentés, takarónövény használat, sávos művelés, precíziós művelés) Olvasóink, amelyek részben az időjárási változásokkal kapcsolatosak, részben pedig új talajhasználati módokról szólnak.