Zmiana klimatu i ich wpływ na budownictwo i komfort życia mieszkańców miast, przykład Warszawy

Błażejczyk, Krzysztof; Błażejczyk, Anna

doi:10.32045/PG-2023-036

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Zmiana klimatu i ich wpływ na budownictwo i komfort życia mieszkańców miast, przykład Warszawy

Autorzy

Błażejczyk Krzysztof , Błażejczyk Anna

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Blazejczyk_K_Zmiany_P.Geof._Z.1-2_2023.pdf

Pobierz

Identyfikatory

DOI

10.32045/PG-2023-036

Warianty tytułu

Climate changes and their impact on construction and living comfort for city residents, the example of Warsaw

Języki publikacji

Abstrakty

Stały rozwój terytorialny miast jest drugim, obok zmiany klimatu, czynnikiem pociągającym za sobą istotne pogorszenie jakości ich środowiska. Tendencji tej ulega m.in. klimat lokalny obszarów zurbanizowanych, co przejawia się przede wszystkim wzrostem temperatury powietrza oraz zakłóceniem reżimu opadowego. Zmiany klimatu mają duży wpływ na sektor budownictwa zarówno na etapie powstawania, jak i eksploatacji inwestycji oraz – poprzez coraz trudniejsze warunki mikro-i bioklimatyczne – na warunki życia mieszkańców miast. W artykule przedstawiono historyczny, aktualny i prognozowany stan klimatu w Warszawie rozpoznany z punktu widzenia oddziaływania na budownictwo (w kontekście tzw. Umownych Kategorii Klimatu) i komfort życia mieszkańców obszarów zurbanizowanych. Do analiz wykorzystano wyniki obserwacji prowadzonych na stacji meteorologicznej Warszawa–Okęcie w okresie 1971-2020 oraz symulacji dla okresu 2021-2070 według scenariuszy RCP4.5 i RCP8.5, udostępnione w bazie danych METEONORM 8.0. Zarówno historyczne, jak i prognozowane cechy klimatu Warszawy wskazują, że największe zmiany dotyczą warunków termicznych. Wartości temperatury powietrza od wielu lat systematycznie wzrastają (średnio o około 0,5°C/10 lat) i proces ten będzie trwał w przyszłości. Wyraźnie mniejsze zmiany mają miejsce w przypadku reżimu opadowego i wiatrowego. Obserwowana zmiana klimatu stanowi duże wyzwanie dla mieszkańców i władz miasta oraz architektów i urbanistów. Artykuł zawiera kilka propozycji rozwiązania tych problemów poprzez zmiany w zagospodarowaniu przestrzeni miejskich.

The constant territorial development of cities is the second factor, apart from climate change, which entails a significant deterioration in the quality of their environment. This tendency is followed by the local climate of urbanized areas, which is manifested primarily by the increase in air temperature and the disruption of the precipitation regime. Climate change has a major impact on the construction sector, both at the stage of planning and operation of investments, and – trough increasingly difficult micro- and bioclimatic conditions – on the living conditions of city dwellers. The article presents the historical, current and projected state of the climate in Warsaw recognized from the point of view of its impact on construction (through analysis of so-called Conventional Climate Categories) and on the comfort of life of the residents of urban areas. The results of observations conducted at the Warszawa–Okęcie meteorological station in the period 1971-2020 and simulations for the period 2021-2070 according to the RCP4.5 and RCP8.5 scenarios, available in the METEONORM 8.0 database, were used for the analysis of so-called Conventional Climate Categories as well as their influence on micro- and bioclimatic conditions and on the living conditions of city dwellers. Both historical and projected features of Warsaw’s climate indicate that the greatest changes concern thermal conditions. Air temperature values have been steadily increasing for many years (on average by about 0.5°C/10 years) and this process will continue in the future. Significantly smaller changes take place in the case of precipitation and wind regimes. The observed climate changes pose a great challenge for the inhabitants and city authorities, as well as for architects and urban planners. The article contains several proposals for solving these problems through changes in the development of urban spaces.

Słowa kluczowe

Umowne Kategorie Klimatu zmiany klimatu CP4.5 RCP8.5 Warszawa

Conventional Climate Categories climate change RCP4.5 RCP8.5 Warsaw

Wydawca

Polskie Towarzystwa Geofizyczne
Komitet Geofizyki PAN

Czasopismo

Przegląd Geofizyczny

Rocznik

2023

Tom

Z. 1-2

Strony

29--53

Opis fizyczny

Bibliogr. 52 poz., fot., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Błażejczyk Krzysztof

Fundacja Przyjazna Przestrzeń-Przyjazny Klimat

https://orcid.org/0000-0002-0439-6642

autor

Błażejczyk Anna

Fundacja Przyjazna Przestrzeń-Przyjazny Klimat

https://orcid.org/0000-0003-2704-7274

Bibliografia

1. Ali-Toudert F., Mayer H., 2007, Thermal comfort in an east–west oriented street canyon in Freiburg (Germany) under hot summer conditions, Theoretical and Applied Climatology, 87, 223-237, DOI: 10.1007/s00704-005-0194-4.
2. Araźny A., Bartczak A., Maszewski R. Krzemiński M., 2021, The influence of atmospheric circulation on the occurrence of dry and wet periods in Central Poland in 1954-2018, Theoretical and Applied Climatology, 146, 1079-1095, DOI: 10.1007/s00704-021-03780-0.
3. Arnfield A.J., 1990, Street design and urban canyon solar access, Energy and Buildings, 14 (2), 117-131, DOI: 10.1016/0378-7788(90)90031-D.
4. Bartoszek K., 2017, Zmienność wskaźników cyrkulacji atmosferycznej nad obszarem Lubelszczyzny i związek temperatury powietrza i opadów atmosferycznych z tymi wskaźnikami, Prace Geograficzne, 150, 61-78, DOI: 10.4467/20833113PG.17.017.7321.
5. Błażejczyk A., 2022, Klimatologia a planowanie przestrzeni miejskich, (w druku).
6. Błażejczyk A., Błażejczyk K., Baranowski J., Kuchcik M., 2018, Heat stress mortality and desired adaptation responses of healthcare system in Poland, International Journal of Biometeorology, 62 (3), 307-318, DOI: 10.1007/s00484-017-1423-0.
7. Błażejczyk K., 2002, Znaczenie czynników cyrkulacyjnych i lokalnych w kształtowaniu klimatu i bioklimatu aglomeracji warszawskiej, Dokumentacja Geograficzna, 26, 161 s.
8. Błażejczyk K., 2022, Czy mieszkańcom miast można zapewnić przyjazny klimat?, [w:] Człowiek w środowisku zamieszkania: wyzwania XXI wieku, Polskie Towarzystwo Statystyczne, Warszawa, (w druku).
9. Błażejczyk K., Baranowski J., Błażejczyk A., 2015, Wpływ klimatu na stan zdrowia w Polsce: stan aktualny oraz prognoza do 2100 roku, Wydawnictwo Akademickie SEDNO, Warszawa, 218 s.
10. Błażejczyk K., Epstein Y., Jendritzky G., Staiger H., Tinz B., 2012, Comparison of UTCI to selected thermal indices, International Journal of Biometeorology, 56 (3), 515-535, DOI: 10.1007/s00484-011-0453-2.
11. Błażejczyk K., Kuchcik M., Milewski P., Dudek W., Kręcisz B., Błażejczyk A., Szmyd J., Degórska B., Pałczyński C., 2014, Miejska wyspa ciepła w Warszawie. Uwarunkowania klimatyczne i urbanistyczne, Wydawnictwo Akademickie Sedno, Warszawa, 171 s.
12. Brüse M., 2014, ENVI-met 3.0: Updated Model Overview, University of Bochum, dostępne online https://www.envimet.net/documents/papers/overview30.pdf (17.05.2023).
13. Chatzidimitriou A., Yannas S., 2015, Microclimate development in open urban spaces: the influence of form and materials, Energy and Buildings, 108, 156-174, DOI: 10.1016/j.enbuild.2015.08.048.
14. Chen L., Ng E., An X., Ren C., Lee M., Wang U., 2012, Sky view factor analysis of street canyons and its implications for daytime intra-urban air temperature differentials in high-rise, high-density urban areas of Hong Kong: a GIS-based simulation approach, International Journal of Climatology, 32 (1), 121-136, DOI: 10.1002/joc.2243.
15. Dodman D., Hayward B., Pelling M., Castan Broto V., Chow W., Chu E., Dawson R., Khirfan L., McPhearson T., Prakash A., Zheng Y., Ziervogel G., 2022, Cities, settlements and key infrastructure, [w:] Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate.
16. Change, H.-O. Pörtner, D.C. Roberts, M. Tignor, E.S. Poloczanska, K. Mintenbeck, A. Alegría, M. Craig, S. Langsdorf, S. Löschke, V. Möller, A. Okem, B. Rama (red.), Cambridge University Press, Cambridge, UK and New York, NY, USA, 907-1040.
17. Erell E., Pearlmutter D., Boneh D., Kutiel P.B., 2014, Effect of high-albedo materials on pedestrian heat stress in urban street canyons, Urban Climate, 10 (2), 367-386, DOI: 10.1016/j.uclim.2013.10.005.
18. Hegger M., Fuchs M., Stark T., Zeumer M., 2008, Energy Manual, Sustainable Architecture, Birkhauser, Berlin, 280 s.
19. Höppe P., 1999, The physiological equivalent temperature - a universal index for the biometeorological assessment of the thermal environment, International Journal of Biometeorology, 43, 71-75, DOI: 10.1007/s004840050118.
20. IPCC, 2001, Climate Change 2001: Impacts, Adaptation, and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, J.J. McCarthy, O.F. Canziani, N.A. Leary, D.J. Dokken, K.S. White (red.). Cambridge University Press, Cambridge, UK, 1042 s.
21. IPCC, 2007, Climate Change 2007: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, M.L. Parry, O.F. Canziani, J.P. Palutikof, P.J. van der Linden and C.E. Hanson (red.), Cambridge University Press, Cambridge, UK, 987 s.
22. IPCC, 2014, Climate Change 2014: Impacts, Adaptation, and Vulnerability. Part A: Global and Sectoral Aspects. Contribution of Working Group II to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, C.B. Field, V.R. Barros, D.J. Dokken, K.J. Mach, M.D.
23. Mastrandrea, T.E. Bilir, M. Chatterjee, K.L. Ebi, Y.O. Estrada, R.C. Genova, B. Girma, E.S. Kissel, A.N. Levy, S. MacCracken, P.R. Mastrandrea, and L.L. White (red.), Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.
24. IPCC, 2022, Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, H.-O. Pörtner, D.C. Roberts, M. Tignor, E.S. Poloczanska, K. Mintenbeck, A. Alegría, M. Craig, S. Langsdorf, S. Löschke, V. Möller, A. Okem, B. Rama (red.), Cambridge University Press. Cambridge University Press, Cambridge, UK and New York, NY, USA.
25. Jak zmiany klimatu wpływają na budynki i ich otoczenie?, 2019, dostępne online https://inzynierbudownictwa.pl/jak-zmiany-klimatu-wplywaja-na-budynki-i-ich-otoczenie/ (17.05.2023).
26. Ketterer C., Matzarakis A., 2014, Human-biometeorological assessment of heat stress reduction by replanning measures in Stuttgart, Germany, Landscape and Urban Planning, 122, 78-88, DOI: 10.1016/j.landurbplan.2013.11.003.
27. Klemm K., 2011, Kompleksowa ocena warunków mikroklimatu w luźnych i zwartych strukturach urbanistycznych, Studia z Zakresu Inżynierii, 75, 172 s.
28. KLIMADA, 2013, Opracowanie i wdrożenie Strategicznego Planu Adaptacji dla sektorów i obszarów wrażliwych na zmiany klimatu. Adaptacja wrażliwych sektorów i obszarów Polski do zmian klimatu do roku 2070, Raport z Projektu KLIMADA, Inst. Ochrony Środowiska, Warszawa.
29. Kozłowska-Szczęsna T., Błażejczyk K., Krawczyk B., 1997, Bioklimatologia człowieka. Metody i ich zastosowanie w badaniach bioklimatu Polski, Monografie IGiPZ PAN, 1, 200 s.
30. Kuchcik M., Dudek W., Błażejczyk K., Milewski P., Błażejczyk A., 2016, Two faces to the greenery on housing estates–mitigating climate but aggravating allergy. A Warsaw case study, Urban Forestry & Urban Greening, 16, 170-181, DOI: 10.1016/j.ufug.2016.02.012.
31. Lewińska J., 2000, Klimat miasta. Zasoby, zagrożenia, kształtowanie, Instytut Gospodarki Przestrzennej i Komunalnej, Kraków, 151 s.
32. Lindberg F., Holmer B., Thorsson S., 2008, SOLWEIG 1.0 - modelling spatial variations of 3D radiant fluxes and mean radiant temperature in complex urban settings, International Journal of Biometeorology, 52 (7), 697-713 , DOI: 10.1007/s00484-008-0162-7.
33. Maronga B., Banzhaf S., Burmeister C., Esch T., Forkel R., Fröhlich D., Fuka V., Gehrke K. F., Geletič J., Giersch S., Gronemeier T., Groß G., Heldens W., Hellsten A., Hoffmann F., Inagaki A., Kadasch E., Kanani-Sühring F., Ketelsen K., Raasch S., 2020, Overview of the PALM model system 6.0, Geoscientific Model Development, 13 (3), 1335-1372, DOI: 10.5194/gmd-13-1335-2020.
34. Matzarakis A., Rutz F., Mayer H., 2010, Modelling radiation fluxes in simple and complex environments: basics of the RayMan model, International Journal of Biometeorology, 54 (2), 131-139, DOI: 10.1007/s00484-009-0261-0.
35. MŚ, 2013, Strategiczny plan adaptacji dla sektorów i obszarów wrażliwych na zmiany klimatu do roku 2020 z perspektywą do roku 2030, Ministerstwo Środowiska, 60 s.
36. Niedźwiedź T., Ustrnul Z., 2021, Change of atmospheric circulation, [w:] Climate Change in Poland. Past, Present, Future, M. Falarz (red.), Springer Climate, 123-150.
37. Nowak Ł., Schabowicz K., 2022, Budownictwo zrównoważone a zmiany klimatu, dostępne online https://inzynierbudownictwa.pl/budownictwo-zrownowazone-a-zmiany-klimatu/ (17.05.2023).
38. Oke T.R., 1981, canyon geometry and the nocturnal urban heat island: comparison of scale model and field observation, International Journal of Climatology, 1 (3), 237-254, DOI: 10.1002/oc.3370010304.
39. Park S., Tuller S.E., Jo M., 2014, Application of Universal Thermal Climate Index (UTCI) for microclimatic analysis in urban thermal environments, Landscape and Urban Planning, 125, 146-155, DOI: 10.1016/j.landurbplan.2014.02.014.
40. Pluta K., 2018, Woda w kompozycji współczesnych rozwiązań urbanistycznych i krajobrazowych, Środowisko Mieszkaniowe, 24, 60-73, DOI: 10.4467/25438700SM.18.058.9648.
41. Reuter U., Hoffmann U., Kapp R., 2010, City of Stuttgart. Climate change - challenge facing urban climatology, Publication series No. 3, dostępne online http://www.stadtklima-stuttgart. de (17.05.2023).
42. Rogowska M., 2014, Przestrzeń publiczna w mieście – zagadnienia wybrane, Studia Komitetu Przestrzennego Zagospodarowania Kraju PAN, 170, 158-164.
43. Santamouris M., Gaitani N., Spanou A., Saliari M., Gianopoulou K., Vasilakopoulou K., 2012, Using cool paving materials to improve microclimate of urban areas - design realisation and results of the flisvos project, Building and Environment, 53, 128-136 , DOI: 10.1016/j.buildenv.2012.01.022.
44. Shashua-Bar L., Pearlmutter D., Erell E., 2011, The influence of trees and grass on outdoor thermal comfort in a hot-arid environment, International Journal of Climatology, 31 (10), 1498-1506, DOI: 10.1002/joc.2177.
45. Sherine W., Basil K., Khaled N., Ahmed A., 2019, Green envelop impact on reducing air temperaturę and enhancing outdoor thermal comfort in arid climates, Civil Engineering Journal, 5 (5), 1124-1135, DOI: 10.28991/cej-2019-03091317.
46. Sievers U., Früh B., 2012, A practical approach to compute short-wave irradiance interacting with subgrid-scale buildings, Meteorologische Zeitschrift, 21(4), 349-364.
47. Śleszyński P., Bański J., Degórski M., Komornicki T., Więckowski M., 2007, Stan zaawansowania planowania przestrzennego w gminach, Prace Geograficzne, 211, 284 s.
48. Śleszyński P., Deręgowska A., Kubiak Ł., Sudra P., Zielińska B., 2018, Analiza stanu i uwarunkowań prac planistycznych w gminach w 2017 roku, Instytut Geografii i Przestrzennego Zagospodarowania PAN na zlecenie Ministerstwa Inwestycji i Rozwoju, Warszawa.
49. Sytuacja demograficzna Polski, 2021, Rządowa Rada Ludnościowa. Warszawa file:///C:/Users/rstepnowski/Downloads/sytuacja_demograficzna_polski_do_2021_r._w_formacie_pdf.pdf
50. Turnbull D., Parisi A., 2006, Effective shade structures, The Medical Journal of Australia, 184 (1), 13-15, DOI: 10.5694/j.1326-5377.2006.tb00088.x.
51. Ustrnul Z, 2007, Variability of the westerly circulation index over Europe in the 20th century. [w:] Wahania klimatu w różnych skalach przestrzennych i czasowych, K. Piotrowicz, R. Twardosz (red.), Kraków, 55-63.
52. Zielonko-Jung K., 2014, Zwarta przestrzeń miejska jako środowisko budynków energooszczędnych, Architectus, 2 (38), 49-58, DOI: 10.5277/arc140205.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-e0a89639-e02c-43ce-bae6-bcfaf530d9f4