Táj-Tér-Kép

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

Agrofórum Hírlevél
Iratkozzon fel az Agrofórum hírlevélre!

A feliratkozást követően a rendszer egy megerősítő emailt fog küldeni a megadott email címre. Ha nem érkezne meg a levél, kérjük nézze meg a spam vagy Gmail esetén a Promóciók és az Összes levél mappát.

Hogyan szervezzünk vándortábort? - Egy tájépítész javaslatai

2024. július 19. 05:40

A vándortábornak nincs egy egzakt definíciója, ennek ellenére, mindegyik megfogalmazás említi a természetben való hosszabb, szabadidős időtöltést, valamint valamilyen módon utal arra, hogy csoportos tevékenységről van szó.

Hogy harcoljunk a klímaváltozás hatásaival? - Jó példaként Bécs Aspern-Seestadt városrészt mutatjuk

2024. április 5. 05:40

A szakemberek felismerték, hogy a klímaváltozás hatásai mérsékelhetők a megfelelő intézkedésekkel, mint a csapadékvíz-visszatartás. Aspern-Seestadt Bécs egy új városrésze, ahol nagy hangsúlyt fektetnek a klímaváltozás hatásainak mérséklésére.

Kaphat-e zöld utat a Budai Zöld Öv? – II. rész.

2024. március 20. 05:40

A települések nagymértékű, intenzív növekedésének szabályozása érdekében elengedhetetlen a meglévő, a fővárost az agglomerációval összekötő értékes zöld folyosók, ékek feltárása és értékelése.

Kaphat-e zöld utat a Budai Zöld Öv? – I. rész

2024. március 10. 05:40

Napjainkban számos európai ország nagyvárosai körül alakult ki a városok külső részén, az agglomeráció és a nagyváros határán tudatos várostervezés révén zöldgyűrű, zöldsáv.

Járható lesz-e a jövő géntechnológia nélkül?

2023. augusztus 7. 10:07

Az éghajlatváltozás hatással van kultúrnövényeinkre, valamint a termeszthetőség mikéntjére, annak helyére is. A PLOS Biology folyóiratban megjelent új cikkgyűjtemény a növények éghajlatváltozással szembeni ellenálló képességének fokozásával és szén-dioxid-megkötési potenciáljuk növelésével kapcsolatos kettős kihívást vizsgálja.

Burgonyatermesztés: új megközelítés szükséges

2021. július 26. 05:38

Egy közvélemény-kutatásban az agrárszakemberek 90%-a a klímaváltozás okozta változó környezeti körülményeket jelölte meg, mint a burgonyatermelést hátráltató tényezőket az elmúlt 10 év során.

Klímaváltozás okozta hatások a növénytermesztésben – megoldási utak

2022. február 3. 09:12

A BIOFIL Klíma talajoltó baktérium készítmény a legújabb innováció a mikrobiológiai talajoltó termékek körében. A terméket speciálisan a klímaváltozás szélsőséges hatásainak a talajban okozott kártételének mérséklésére fejlesztették ki. A termék 2021-ben került piacra, és mind a hazai mind a külföldi piacokon egyedülálló ilyen képességű, elő baktérium sejteket tartalmazó talajoltóanyag. Az első szántóföldi eredmények rendkívül biztatók. Ezért vettük fókusz alá a klímaváltozást szakmai kerekasztal keretében az AGROmashEXPO rendezvényén.

A smaragdfa a jövő szuperfája

2024. november 7. 13:10

A fa kb. 10 év alatt éri el a 18 méteres magasságot (de akár évi 3-4 métert is nőhet), ezzel rekordernek számít.