Typ powierzchni miejskiej a turbulencyjna wymiana dwutlenku węgla (na przykładzie Łodzi)

• Autorzy: Pawlak W. , Siedlecki M.

Warianty tytułu

EN

The type of urban surface and turbulent carbon dioxide exchange (Łódź case study)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem opracowania jest porównanie intensywności turbulencyjnej wymiany dwutlenku węgla na terenie miejskim o różnym typie zabudowy. Pomiary przeprowadzono w gęsto zabudowanym centrum miasta, w dzielnicy domów jednorodzinnych, na terenie poprzemysłowym oraz podmiejskim. Uzyskane wyniki potwierdzają wyraźną zależność między gęstością i typem zabudowy oraz odsetkiem powierzchni roślinnych a intensywnością i zwrotem wymiany. Najbardziej intensywną dodatnią (do atmosfery) wymianę dwutlenku węgla zaobserwowano w centrum Łodzi oraz, nieco mniejszą, na obszarze poprzemysłowym, podczas gdy w dzielnicy niskiej zabudowy, jedno- i dwupiętrowej, z dużym udziałem terenów zielonych, antropogeniczna emisja CO₂ była w znacznej mierze równoważona przez naturalny pobór tego gazu przez rośliny. Na terenie podmiejskim z kolei wymiana miała charakter zdecydowanie ujemny (do powierzchni czynnej), ze względu na bardzo mały udział antropogenicznej emisji dwutlenku węgla.

EN

The aim of this work was to compare turbulent exchange intensity of carbon dioxide in urban areas of different type of building development. Measurements were carried out within the densely built-up city centre, residential and postindustrial districts and in a suburban area. Results confirmed strong relationship between the density and type of building development, percent plant cover and the intensity and direction of carbon dioxide exchange. Most intensive positive (to the atmosphere) carbon dioxide exchange was observed in the centre of Łódź, and a little bit less in a postindustrial area. In residential district, where plant cover was quite large, anthropogenic carbon dioxide emission was compensated by natural uptake of this gas by plants. In a suburban area the exchange was strongly negative (to the active surface) because of the domination of vegetated surfaces and a small amount of anthropogenic carbon dioxide emission.

Słowa kluczowe

PL

metoda kowariancji wirów; teren zurbanizowany; turbulencyjny strumień dwutlenku węgla

EN

eddy covariance method; turbulent flux of carbon dioxide; urban area

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie
• Rocznik: 2012
• Tom: T. 12, z. 2
• Strony: 185--196
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., wykr.

Twórcy

autor

Pawlak W.

autor

Siedlecki M.

• Uniwersytet Łódzki, Katedra Meteorologii i Klimatologii, ul. Narutowicza 88, 90-139 Łódź; tel. [phone],

Bibliografia

• BERGERON O., STRACHAN I.B. 2011. CO2 sources and sinks in urban and suburban areas of a northern mid-latitude city. Atmospheric Environment. Vol. 45 s. 1564-1573.
• CHRISTEN A., COOPS N.C., CRAWFORD B.R., KELLET R., LISS K.N., OLCHOVSKI I., TOOKE T.R., VAN DER LAAN M., VOOGT J.A. 2011. Validation of modeled carbon-dioxide emissions from an Urban neighborhood with direct eddy-covariance measurements. Atmospheric Environment. Vol. 45 s. 6057-6069.
• COUTTS A.M., BERINGER J., TAPPER N.J. 2007. Characteristics influencing the variability of Urban CO2 fluxes in Melbourne, Australia. Atmospheric Environment. Vol. 41 s. 51-62.
• CRAWFORD B., GRIMMOND C.S.B., CHRISTEN A. 2011. Five years of carbon dioxide fluxes measurements in a highly vegetated suburban area. Atmospheric Environment. Vol. 45 s. 896-905.
• FORTUNIAK K. 2003. Miejska wyspa ciepła. Podstawy energetyczne, studia eksperymentalne, modele numeryczne i statystyczne. Łódź. Wydaw. UŁ. ISBN 83-7171-658-3 ss. 233.
• FORTUNIAK K. 2009. Funkcja śladu i obszar źródłowy strumieni turbulencyjnych - podstawy teoretyczne i porównanie wybranych algorytmów na przykładzie Łodzi. Prace Geograficzne IGiGP UJ. Z. 122 s. 9-22.
• FORTUNIAK K. 2010. Radiacyjne i turbulencyjne składniki bilansu cieplnego terenów zurbanizowanych na przykładzie Łodzi. Łódź. Wydaw. UŁ. ISBN 978-83-7525-369-6 ss. 232.
• GRIMMOND C.S.B., OKE T.R. 1999. Aerodynamic properties of urban areas derived from analysis of surface form, Journal of Applied Meteorology. Vol. 38 s. 1262-1292.
• GRIMMOND C.S.B., KING T.S., CROPLEY F.D., NOWAK D.J., SOUCH C. 2002. Local-scale fluxes of carbon dioxide in urban environments: methodological challenges and results from Chicago. Environmental Pollution. Vol. 116 s. 243-254.
• HELFER C., FAMULARI D., PHILLIPS G.J., BARLOW J.F., WOOD C.R., GRIMMOND C.S.B., NEMITZ E. 2010. Controls of carbon dioxide concentrations and fluxes above central London. Atmospheric Chemistry and Physics Discussion. Vol. 10 s. 23739-23780.
• KŁYSIK K. 1998. Charakterystyka powierzchni miejskich w Łodzi z klimatologicznego punktu widzenia. Acta Universitatis Lodziensis, Folia Geographica Physica. T. 3 s. 173-185.
• KORDOWSKI K., KUTTLER W. 2010. Carbon dioxide fluxes over an urban park area. Atmospheric Environment. Vol. 44 s. 2722-2730.
• LEE X., MASSMAN W., LAW B. 2004. Handbook of Micrometeorology. A Guide for Surface Flux Measurement and Analysis. Dordrecht. Kluwer Academic Publishers. ISBN 1-4020-2264-6 ss. 250.
• MATESE A., GIOLI B., VACCARI F.P., ZALDEI A., MIGLIETTA F. 2009. Carbon dioxide emission of the city center of Firenze, Italy: measurement, evaluation and source partitioning. Journal of Applied Meteorology and Climatology. Vol. 48 s. 1940-1947.
• MORIWAKI R., KANDA M. 2004. Seasonal and diurnal fluxes of radiation, heat, water vapor and carbon dioxide over a suburban area. Journal of Applied Meteorology. Vol. 43 s. 1700-1710.
• NEMITZ E., HARGREAVES K.J., MCDONALD A.G., DORSEY J.R., FOWLER D. 2002. Micrometeorological measurements of the urban heat budget and CO2 emissions on a city scale. Environmental Science and Technology. Vol. 36 s. 3139-3146.
• OFFERLE B. 2003. The energy balance of an urban area: Examining temporal and spatial variability through measurements, remote sensing and modelling. Rozpr. dokt. Maszyn. ss. 239.
• OFFERLE B., GRIMMOND C.S.B., FORTUNIAK K., PAWLAK W. 2006. Intra-urban differences of surface energy fluxes in a central European city. Journal of Applied Meteorology and Climatology. Vol. 45 s. 125-136.
• PAWLAK W. 2010. Extreme values of turbulent carbon dioxide net flux in the center of Łódź against the background of meteorological conditions. W: Klimat Polski na tle klimatu Europy. Zmiany i ich konsekwencje. Pr. zbior. Red. E. Bednorz, L. Kolendowicz. Poznań. Bogucki Wydaw. Nauk. s. 163-175.
• PAWLAK W., FORTUNIAK K., OFFERLE B., GRIMMOND CSB. 2007. Zastosowanie metody korelacyjnej do pomiarów strumieni CO2 i H2O z powierzchni trawiastej. Przegląd Geofizyczny. T. 52 s. 95-106.
• PAWLAK W., FORTUNIAK K., SIEDLECKI M. 2011. Carbon dioxide flux in the centre of Łódź, Poland - analysis of a 2-year eddy covariance measurements data set. International Journal of Climatology. Vol. 31 s. 232-243.
• SCHMID H.P. 1994. Source areas for scalar and scalar fluxes. Boundary Layer Meteorology. Vol. 67 s. 293-318.
• SONG T., WANG Y. 2012 Carbon dioxide fluxes from an urban area in Beijing. Atmospheric Research. Vol. 106 s. 139-149.
• VELASCO E., ROTH M. 2010. Cities as net sources of CO2: Review of atmospheric CO2 exchange in urban environments measured by eddy covariance technique. Geography Compass. Vol. 4 s. 1238-1259.
• VELASCO E., PRESSLEY S., ALLWINE E., WESTBERG H., LAMB B. 2005. Measurements of CO2 fluxes from the Mexico City urban landscape. Atmospheric Environment. Vol. 39 s. 7433-7446.
• VESALA T., JÄRVI L., LAUNIAINEN S., SOGACHEV A., RANNIK Ü., MAMMARELLA I., SIIVOLA E., KERONEN P., RINNE J., RIIKONEN A., NIKINMAA E. 2008. Surface-atmosphere interactions over complex urban terrain in Helsinki, Finland. Tellus. Vol. 60B s. 188-199.
• VOGT R., CHRISTEN A., ROTACH M.W., ROTH M., SATYANARAYANA A.N.V. 2006. Temporal Dynamics of CO2 fluxes and profiles over a Central European city. Theoretical and Applied Climatology. Vol. 84 s. 117-126.
• WEBB E.K., PEARMAN G.I., LEUNING R. 1980. Correction of flux measurements for density effects due to heat and water vapor transfer. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. Vol. 106 s. 85-100.