Sažetak projekta
Više od polovice svjetskog stanovništva živi u gradovima i mnoga su područja urbanizirana. Urbani razvoj bitno mijenja obilježja Zemljine površine i atmosfere. Pritom dolazi do značajnih promjena u ravnoteži zračenja, preraspodjeli topline i vode te se generiraju posebni klimatski uvjeti u urbanim sredinama (tzv. urbana klima). Iako razvoj gradova omogućava brojne pogodnosti kao što je, primjerice, povećanje životnog standarda ljudi, također se javljaju i nepovoljne ekološke, društvene i ekonomske posljedice. Jedna od takvih pojava je stvaranje urbanog toplinskog otoka (UHI, eng. Urban Heat Island), fenomena kojeg karakterizira bitno viša temperatura zraka u urbanom području u odnosu na okolno ruralno područje (Slika 1).
Slika 1. Efekt urbanog toplinskog otoka (preuzeto s: www.healthyurbanhabitat.com.au)
Efekti vezani uz razvoj UHI-a predstavljaju jedan od najznačajnijih ekoloških problema u gradovima jer su povezani s višestrukim negativnim posljedicama, kao što je prekomjerno zagrijavanje podloge, nepovoljni klimatski uvjeti kojima su izloženi građani, povećan zdravstveni rizik zbog visokih temperatura, povećane potrebe za vodom, povećana potrošnja energije itd. S obzirom na to da gradska populacija intenzivno raste, javljaju se dvije značajne posljedice koje treba uzeti u obzir. Prvo, gradovi postaju sve veći i time se pojačava njihov utjecaj na urbanu klimu. Drugo, s rastom gradskog stanovništva povećava se i broj ljudi koji je izložen negativnim učincima UHI-a.
Na urbane toplinske otoke značajno utječu globalne klimatske promjene. Iako je globalno zatopljene fenomen globalnog razmjera, on utječe i na lokalna klimatska obilježja te povećava UHI. Očekivani porast globalne temperature će značajno promijeniti klimatska obilježja urbanih sredina i utjecati na ljudsko zdravlje, infrastrukturu, opskrbu energijom, potrebe za vodom i sl. Dodatno, interakcija između urbane mikro-klime i klimatske varijabilnosti velike skale (npr. toplinski valovi, Sjeverno-atlantska oscilacija, El Niño-Južna oscilacija) mogu pojačati efekt UHI-a te tako povećati toplinski stres u gradovima i učiniti ih nepovoljnijima za život te izazvati brojne negativne ekonomske, zdravstvene i socijalne posljedice (Slika 2). Iako su urbana područja izuzetno osjetljiva na klimatske promjene, ona istovremeno posjeduju značajan potencijal za adaptaciju i prilagodbu klimatskim promjenama te tako i mogućnost njihovog održivog razvoja.
Slika 2. Uzajamno-povratne sprege klimatskog sustava
Predloženi projekt usmjeren je na proučavanje urbane klime, klimatske varijabilnosti i manifestacija klimatskih promjena u Hrvatskoj te njihovog utjecaja na urbani okoliš. Predloženi projekt se sastoji od dvije međusobno povezane teme:
- Klimatska obilježja urbanih sredina u Hrvatskoj i urbano klimatsko modeliranje: ovaj dio projekta obuhvaća proučavanje obilježja urbanih sredina u Hrvatskoj i modeliranje potencijala za primjenu zelene i plave infrastrukture kao mjere ublažavanja učinaka urbanog toplinskog otoka uz procjenu njihove učinkovitosti u smanjenju toplinskog stresa. Modeliranje će biti izvršeno primjenom suvremenog urbanog klimatskog modela MUKLIMO_3. Glavna namjera ovog dijela projekta je ispitati utjecaj različitih tipova vegetacije i otvorenih vodenih površina na urbani okoliš uzimajući u obzir njegov geografski položaj, lokalna klimatska obilježja i utjecaj okoline. Nadalje, istražit će se moguće buduće promjene karakteristika urbanog klimatskog otoka uz uvažavanje regionalnih klimatskih projekcija i pretpostavljenih promjena morfologije grada te učinkovitost mjera ublažavanja toplinskog otoka u uvjetima toplije klime.
- Klimatska varijabilnost i klimatske promjene u Hrvatskoj će biti analizirane u kontekstu klime Europe pod utjecajem globalnih i regionalnih procesa. Ispitat će se mogući utjecaj globalnih modova klimatske varijabilnosti na klimatske ekstreme. U tu će se svrhu koristiti rezultati numeričkih simulacija klimatskih modela različitih skala (globalnih i regionalnih) te postojeći izmjereni podaci. Očekuje se da će ovaj dio projekta omogućiti istraživanje mogućeg sinergijskog međudjelovanja klimatske varijabilnosti velike skale i urbane mikro-klime.
Ciljevi projekta
Glavni cilj ovog projekta je istraživanje urbanog toplinskog otoka grada Zagreba na temelju izmjerenih podataka te pomoću numeričkih simulacija u uvjetima sadašnje i buduće klime. Projektom će se obuhvatiti i drugi kontinentalni gradovi u Hrvatskoj, a oni će biti odabrani na temelju iskustva i rezultata prve faze projekta (modeliranja za Zagreb). Posebno će se ispitati mogućnost primjene zelene i plave infrastrukture te procijeniti njihova učinkovitost s obzirom na pasivno hlađenje. Time bi se dobila znanstveno utemeljena baza koja je neophodna za planiranje i provođenje održivog urbanog razvoja.
Nadalje, razmotrit će se i doprinos klimatske varijabilnosti velike skale putem daljinskih atmosferskih veza te će se ispitati moguća sinergijska interakcija između procesa klimatske varijabilnosti velike skale i urbane mikroklime te s tim povezano jačanje urbanog toplinskog otoka. Očekuje se da će rezultati ovog dijela projekta omogućiti analizu mogućeg sinergijskog djelovanja modova klimatske varijabilnosti velike skale i urbane mikroklime s ciljem bolje prediktabilnosti samih modova što bi moglo pridonijeti povećanju klimatske otpornosti gradova.
