Dane satelitarne pomagają zapobiegać nagrzewaniu się miast
Miasta są o wiele cieplejsze niż ich otoczenie, ponieważ zabudowania miejskie pochłaniają i przechwytują więcej promieniowania słonecznego i cieplnego niż gleba czy roślinność. Ponadto systemy klimatyzacji, emisje spalin i działalność przemysłowa zwiększają temperaturę w miastach, przyczyniając się do powstawania efektu miejskiej wyspy ciepła (MWC). Ciepło wynikające z działalności człowieka jest znane jako emisja ciepła antropogenicznego (QF). Walkę z nagrzewaniem się miast podjęli uczestnicy finansowanego ze środków unijnych projektu URBANFLUXES. Ich środkiem do celu było wykorzystanie obserwacji Ziemi (EO) do identyfikacji schematów przestrzennych bilansu energetycznego miast (UEB). Społeczności zarówno urbanistów, jak i naukowców zajmujących się nauką o Ziemi potrzebują przestrzennie zdezagregowanych danych dotyczących UEB w skali lokalnej (tj. dzielnica / obszary większe niż 100 m x 100 m) i miejskiej. Uzyskanie takich informacje jest praktycznie niemożliwe na podstawie punktowych pomiarów emisji ciepła in-situ. Satelity pomagają identyfikować gorące punkty Partnerzy projektu testowali przydatność danych obserwacji Ziemi do określenia UEB, uzupełnionych o proste pomiary meteorologiczne w warunkach rzeczywistych. W tym celu naukowcy zbadali miejskie warunki klimatyczne w trzech europejskich miastach (Londyn, Bazylea i Heraklion) i określili udział odpowiednio zabudowy miejskiej, klimatyzacji, terenów zielonych i mobilności w generowaniu ciepła. „Naszym celem było opracowanie metodologii opartej na obserwacji Ziemi, którą można łatwo przenieść na dowolne obszary miejskie i która może dostarczyć dane porównawcze QF dla różnych aplikacji”, mówi koordynator projektu dr Nektarios Chrysoulakis. Podstawowe pytanie stawiane naukowcom dotyczyło tego, czy obserwacja Ziemi może dostarczyć wiarygodnych danych szacunkowych QF podczas pozyskiwania obrazów satelitarnych za pomocą pobierania schematów przestrzennych UEB. Konsorcjum z powodzeniem opracowało metodę umożliwiającą pozyskiwanie UEB z obecnych i przyszłych systemów obserwacji Ziemi na podstawie danych z misji Sentinel w ramach programu Copernicus. Dzięki pracom zespołu badawczego naukowcy po raz pierwszy mogli wykorzystać dane satelitarne do określenia bilansu energetycznego i jego rozkładu w czasie. „Możemy teraz dokładnie oszacować na poziomie lokalnym wysoce skoncentrowane obszary ciepła i wysokie poziomy emisji ciepła antropogenicznego”, podkreśla dr Chrysoulakis. Planowanie chłodniejszych miast Projekt URBANFLUXES przyczyni się do zwiększenia znaczenia danych z obserwacji Ziemi w analizach naukowych dzięki wykorzystaniu lepszej jakości danych z misji Sentinel programu Copernicus - charakteryzujących się większym zasięgiem i częściej powtarzanymi obserwacjami jednego miejsca. Projekt będzie również wspierać strategie dotyczące przeciwdziałania zmianie klimatu i przystosowanie do nich miast. Nowe zastosowania, takie jak planowanie przestrzeni miejskiej oraz przeciwdziałanie zmianie klimatu i przystosowanie się do niej na poziomie lokalnym/regionalnym, mogą czerpać z pogłębionej wiedzy na temat wpływu modeli UEB na efekt MWC, a tym samym na klimat miast. Jak twierdzi dr Chrysoulakis: „Narzędzia do planowania, takie jak miejskie mapy klimatyczne, zostaną wzbogacone o informacje na temat modeli UEB. Ponadto mapowanie umożliwia wizualizację ocen tych zjawisk, co pomoże planistom, deweloperom i decydentom w podejmowaniu lepszych decyzji w zakresie ograniczania emisji i przystosowania się do miejskiego ciepła”. Doprowadzi to do opracowania narzędzi i strategii zrównoważonego planowania w celu złagodzenia negatywnych skutków, poprawy komfortu cieplnego i zwiększenia efektywności energetycznej w miastach poprzez ograniczenie gorących punktów emisji ciepła antropogenicznego.
Słowa kluczowe
URBANFLUXES, bilans energetyczny miast (UEB), emisja ciepła antropogenicznego (QF), miejska wyspa ciepła (MWC), obserwacja Ziemi (EO), klimat miasta, planowanie przestrzeni miejskiej
