Dobowa zmienność powierzchniowej miejskiej wyspy ciepła wybranych miast w Polsce podczas fali upałów w sierpniu 2013 roku na podstawie danych satelitarnych

• Autorzy: Gawuć L.

Warianty tytułu

EN

Diurnal variability of surface urban heat island during a heat wave in selected cities in Poland in August 2013 by means of satellite imagery

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Dokonano analizy porównawczej powierzchniowej miejskiej wyspy ciepła (PMWC) trzech polskich miast: Warszawy, Krakowa i Wrocławia. Jako termin analiz wybrano okres fali upałów na terenie Polski w sierpniu 2013 roku. Wykorzystano termalne zobrazowania satelitarne powierzchni Ziemi dla pory dziennej (zarejestrowane 8 sierpnia 2013 o godzinie 11:40 czasu lokalnego) oraz dla pory nocnej (zarejestrowane 5 sierpnia 2013 o 22:20 czasu lokalnego). Zakres prac dotyczył porównania dwóch rodzajów PMWC - powierzchniowo uśrednionej oraz bezwzględnej. Uśredniona powierzchniowo PMWC w ciągu dnia w Krakowie wyniosła 2,4°C (w nocy 1,6°C), w Warszawie 2,2°C w dzień (2,1°C w nocy), we Wrocławiu w dzień 0,8°C (0,9t w nocy). Warszawska PMWC miała największą powierzchnię zarówno w dzień, jak i nocy. W dzień bezwzględna PMWC w Warszawie wyniosła 14,6°C (w nocy 6,3°C), w Krakowie 11,8°C (w nocy 8,5°C), we Wrocławiu 10,1°C (w nocy 7,7°C). Ponadto dokonano identyfikacji obszarów o największych różnicach temperatur powierzchni miedzy porą dzienną a nocną.

EN

Thermal satellite remote sensing data obtained by the MODIS instrument (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) have been applied in an inter-comparison study of surface urban heat island (SUHI) phenomena in three cities in Poland (Warsaw, Cracow, Wroclaw) during an extreme heat wave in August 2013. Two satellite images were analyzed for day and night case comparison. One was acquired on 8 August 2013 at 11:40 local time (the day case), the second on 5 August 2013 at 22:20 local time (for the night case). Two types of SUHI were analyzed - an absolute SUHI and a spatially averaged SUHI. The performed study shows that Cracow's spatially averaged SUHI has the highest magnitude in the day (2.4°C), Warsaw's SUHI has the biggest spatial extent during day and night, Wroclaw's SUHI is the smallest in terms of spatial extent and magnitude. In Warsaw, absolute SUHI was 14.6°C (at night 6.3°C), in Cracow 11.8'C (at night 8.5°C), in Wroclaw 10.1°C (at night 7.7°C). Also, areas of the cities with the highest diurnal thermal differences were identified.

Słowa kluczowe

PL

miejska wyspa ciepła; teledetekcja satelitarna; klimat miasta; temperatura powierzchni; MODIS

EN

urban heat island; satellite remote sensing; urban climate; surface temperature; MODIS

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Inżynieria Środowiska
• Rocznik: 2014
• Tom: z. 68
• Strony: 19--34
• Opis fizyczny: Bibliogr. 44 poz., tab., rys., wykr.

Twórcy

autor

Gawuć L.

• Zespół Meteorologii, Katedra Ochrony i Kształtowania Środowiska, Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Warszawska

Bibliografia

• [1] Adamczyk A.B., 2011: Warunki termiczne i wilgotnościowe aglomeracji warszawskiej. Prace i Studia Geograficzne 47, 355.
• [2] Arnberger A., Allex B., Eder R., 2013: Urban Heat Impacts on the Elderly in Vienna: Stake-holder Views and Oping Behaviors of Elderly Residents. International Association fot Urban Climate Newsletter 48, 12.
• [3] Bokwa A., 2009: Miejska wyspa ciepła na tle naturalnego zróżnicowania termicznego obszaru położonego we wklęsłej formie terenu (na przykładzie Krakowa). Prace Geograficzne 122, 111.
• [4] Caputa Z., Lesiok M., Niedwiedź T., Puszczewicz Z., Widawski A., 2003: Research problems of urban and industrial areas climate in department of climatology, Faculty of Earth Sciences, University of Silesia. Proceedings of ICUC5 1, 47
• [5] Clinton N., Gong P., 2013: MODIS detected surface urban heat islands and sinks: Global locations and controls. Remote Sensing of Environment 134, 294-304.
• [6] Dousset B., Gourmelon F., Mauri E., 2007: Application of satellite remote sensing for urban risk analysis: A case study of the 2003 extreme heat wave in Paris. In: 2007 Urban Remote Sensing Joint Event, URS.
• [7] Drużkowski M., 1992: Wpływ ukształtowania terenu i miejskiej wyspy ciepła na stosunki termiczne Krakowa i okolic. Folia Geographica ser. Geographica-Physica 23, 55.
• [8] Dubicka M., Szymanowski M., 2003: Miejska wyspa ciepła we Wrocławiu - struktura przestrzenna i czasowa. Prace Geograficzne IGiPZ PAN 188, 145.
• [9] Dubicka M., Szymanowski M., 2000: Struktura miejskiej wyspy ciepła i jej związek z warunkami pogodowymi i urbanistycznymi Wrocławia. Studia Geograficzne 74, 99.
• [10] Dubicki A., Dubicka M., Szymanowski M., 2002: Klimat Wrocławia., [w:] Środowisko Wrocławia - informator 2002, dolnośląska fundacja ekorozwoju, Wrocław, 9-25. Środowisko Wroclawia - Informator 2002, 9.
• [11] Fortuniak K., 2005: Urban climate research in Poland - country report. International Association fot Urban Climate Newsletter 10, 4.
• [12] Gawuc L., Struzewska J., Kaminski J., W., Durka P., 2013: Spatial extend and magnitude of urban heat island phenomena in selected cities in Central Europe - assessment based on land surface temperature from satellite observations and modelling results. Geophysical Research Abstracts Vol. 15, EGU2013-6769 2013 EGU General Assembly 2013.
• [13] Gołaszewski D, Przewoźniczuk W., Majewski G., 2007: Intensywność warszawskiej miejskiej wyspy ciepła w sezonach grzewczych lat 2005/2006 i 2006/2007 w różnych warunkach pogodowych. Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska, 74.
• [14] Gorczyński W., Kosińska S., 1916: Temperatura powietrza w Polsce. Pamiętnik Fizjograficzny 23.
• [15] Hajto M., 2009: Badanie czasowo-przestrzennej struktury warunków termicznych terenów miejskich i pozamiejskich na podstawie danych satelitarnych. Prace Geograficzne 122.
• [16] Hajto M., Struzik P., Rozwoda W., 2006: Zastosowanie obrazów satelitarnych AVHRR/NOAA w badaniu miejskiej wyspy ciepła (na przykładzie Krakowa). Ann. UMCS sec. B 41, 190.
• [17] Kato S., Yamaguchi Y., 2005: Analysis of urban heat-island effect using ASTER and ETM+ data: Separation of anthropogenic heat discharge and natural heat radiation from sensible heat flux. Remote Sensing of Environment 99, 44-54.
• [18] Kossowska U., 1970: The singularities of the metropolican climate on the example of Warsaw. rozprawa doktorska, Uniwersytet Warszawski.
• [19] Kossowska-Cezak U., 2002: Zmiany różnicy temperatury powietrza między śródmieściem a peryferiami Warszawy od 1933 do 2000 roku. Przegląd Geofizyczny, 203.
• [20] Kożuchowski K., 1995: The developement of an urban effect in the long-term changes in temperature in Cracow [w:] Kłysik K., (red.). Klimat i bioklimat miast. Wyd. Uniw. Łódzkiego, 153.
• [21] Kuchcik M., Baranowski J., 2011: Różnice termiczne między osiedlami mieszkaniowymi o różnym udziale powierzchni czynnej biologicznie. Prace Geograficzne 47, 365.
• [22] Lewińska J., 1996: Geneza i rozwój miejskiej wyspy ciepła w Krakowie oraz możliwości jej minimalizacji. Folia Geographica ser. Geographica-Physica 23, 26.
• [23] Lewińska J., Zgud K., Baścik J., Bartosik J., Czerwieniec M., 1982: Wpływ miasta na klimat lokalny (na przykładzie aglomeracji krakowskiej). Instytut Kształtowania Środowiska, 160.
• [24] Marecki, R., 1915. Klimatologia ziem Polski.
• [25] Morawska-Horawska M., Cebulak E., 1981: Investigation on the vertical range on urban heat island over Cracow. Folia Geographica ser. Geographica-Physica 14, 45.
• [26] Osińska-Skotak K., Madany A., 1998: Wykorzystanie danych satelitarnych LANDSAT TM do określenia warszawskiej wyspy ciepła. Zeszyty Naukowe Politechniki Warszawskiej, seria Inżynieria Środowiska 26, 6.
• [27] Rao P.K., 1972: Remote sensing of urban heat island from an environmental satellite. Bulletin of the American Meteorological Society 53, 647.
• [28] Roth M., Oke T.R., Emery W.J., 1989: Satellite-derived urban heat islands from three coastal cities and the utilization of such data in urban climatology. International Journal of Remote Sensing 10, 1699-1720.
• [29] Różański S., Tarajkowska M., Zych S., 1961 : Niektóre wyniki badań nad klimatem Łodzi. Przegląd Geofizyczny, 19.
• [30] Schwarz N., Lautenbach S., Seppelt R., 2011: Exploring indicators for quantifying surface urban heat islands of European cities with MODIS land surface temperatures. Remote Sensing of Environment, 115, 3175-3186.
• [31] Stewart I.D., Oke T. 2009: A new classification system for urban climate sites. Bulletin of the American Meteorological Society, 90(7), 922-923
• [32] Stopa-Boryczka M, Boryczka J., Wawer J., Grabowska K., 2011: Cykliczne zmiany miejskiej wyspy ciepła w Warszawie i ich przyczyny. Prace i Studia (Geograficzne 47, 409.
• [33] Stuzik P., 1998: Application of the AVHR/NOAA satellite information for urban heat island investigation. Acta Univ. Lodz. Folia Geographica Physica 3, 161.
• [34] Szymanowski M., Kryza M., 2011: Zastosowanie regresji ważonej geograficznie do interpolacji przestrzennej miejskiej wyspy ciepła we Wrocławiu. Prace i Studia Geograficzne 47, 417.
• [35] Szymanowski M., 2005: Interactions between thermal advection in frontal zones and the urban heat island of Wroclaw, Poland. Theoretical and Applied Climatology 82, 207.
• [36] Szymanowski M., 2004: Miejska wyspa ciepła we Wrocławiu. Studia Geograficzne Wyd. UWr 77,
• [37] Voogt J.A., Oke T.R., 2003: Thermal remote sensing of urban climates. Remote Sensing of Environment 86, 370-384.
• [38] Walawender J., 2009: Wykorzystanie danych satelitarnych LANDSAT i technik GIS w badaniach warunków termicznych miasta (na przykładzie aglomeracji krakowskiej). Prace Geograficzne 122, 81.
• [39] Walawender J., 2006: Zastosowanie danych satelitarnych serii LANDSAT i technik GIS w badaniach krakowskiej wyspy ciepła. Ann. UMCS sec. B LXI, 446.
• [40] Wawer J., 1997: Miejska wyspa ciepła w Warszawie. Prace i Studia Geograficzne 20, 145.
• [41] Wawer J., 1995: Wpływ warunków pogodowych na intensywność miejskiej wyspy ciepła w Warszawie [w:] K. Kłysik (red.), Klimat i bioklimat miast. Wyd. Uniw. Lódzkiego, 71.
• [42] Wawer J., 1992: The impact of weather conditions on the intensity of the urban heat island in Warsaw. Misc. Geog. WGSiR UW 5.
• [43] Weng Q., 2009: Thermal infrared remote sensing for urban climate and environmental studies: Methods, applications, and trends. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing 64, 335-344.
• [44] Zhang J., Wang Y., 2008: Study of the Relationships between the Spatial Extent of Surface Urban Heat Islands and Urban Characteristic Factors Based on Landsat ETM+ Data. Sensors 8, 7453-7468.