A települési hősziget-intenzitás Kárpátalja alföldi részén1 Molnár József, Kakas Mónika, Marguca Viola A települési hőszigetek kifejlődésének vizsgálata az urbanizáció folyamatának előrehaladásával párhuzamosan vált a meteorológia egyik fontos kutatási területévé. Ma már a hőszigetek nagyvárosi jelentkezésének tanulmányozása mellett a kisebb városok, sőt, falvak belterületén kialakuló hőtöbblet megismerése is előtérbe került. Kárpátalja településszerkezetének a falusias-kisvárosias jellege, és a kisebb helységek hőtöbbletének kevésbé széleskörű kutatottsága indokolta a jelen vizsgálat témaválasztását. Kutatásaink fő célja: feltárni a településméret és a hősziget maximális intenzitása közötti összefüggéseket; ezek alapján a települési hősziget intenzitását a népességszám alapján előrejelző empirikus modell kifejlesztése. 1. Szakirodalmi áttekintés A települési hősziget a települések sajátos éghajlatának az egyik legfontosabb összetevője. A településklíma eltérését a természetes környezet éghajlati viszonyaitól a települési környezet természetestől való eltérése határozza meg. Ez erőteljesebb a városok esetében, így a városklíma testesíti meg a településklíma markánsabb válfaját. A város klímájának kialakításában sajátos szerkezete játssza a főszerepet: az épületek, útburkolatok jelenléte, a nagy járműforgalom és az ezzel együtt járó jelentős légszennyezés. A városi éghajlat legfőbb, a makroklímától megkülönböztető tulajdonságainak a sugárzási viszonyok módosulását, a légszennyezettséget és a légáramlatok sajátosságait tekinthetjük. Ezek okozzák a városban a hőmérséklet, a légnedvesség, a párolgás eltéréseit a környezettől (Szász et Tőkei 1997). A városi légtér energia-bevételének többlethője onnan származik, hogy nyáron az elpárolgásra fordított energia kisebb, télen pedig a mesterséges energia-bevitel számottevő. A hősziget intenzitását a légáramlatok jelentősen befolyásolják, sőt szélcsendes időben a hősziget maga idéz elő olyan légkörzést, amely megakadályozza a hőmérsékleti különbségek növekedését a város és környezete között. A városi felszín energiaforgalmában sajátos városi energiaforrások is részt vesznek, mint pl. ipari, közlekedési, fűtési üzemanyag-felhasználás, biológiai hő. A teljes sugárzási mérleghez viszonyítva az antropogén hőtermelésnek változó nagyságú lehet a szerepe attól függően, hogy a város milyen éghajlati övben fekszik, milyen nagy a népsűrűség és az egy lakosra jutó energiafelhasználás. A városi hősziget kialakulása szempontjából kedvező időjárási helyzetnek tekinthető az anticikloncentrum-helyzet, vagy a gyenge légmozgással kísért anticiklonperem-helyzet. Mikroklíma-romboló hatású az erős légáramlással, csapadékkal együtt járó ciklonális időjárás. A mikroklímák kialakulásának kedvező időjárási helyzetek ősz elején és derekán a leggyakoribbak, míg tavasz közepén és nyár elején a legritkábbak. Az épületek között csökken a besugárzás, ami a horizontkorlátozással magyarázható. A falak és a vízszintes felszín viszont hosszúhullámon sugároznak egymás felé energiát. Az ilyen felszín hőmérséklete 5–6 °C-kal is felülmúlhatja a szabadhorizontú felszínét. Továbbá, a
1
A kutatást az Arany János Közalapítvány a Tudományért támogatta.
1
falak szárazak, nincs párolgási hőveszteségük, s a levegőnek átadott hő mellett fokozott mennyiség raktározódik bennük is (Gajzágó 1999). A városi (települési) és a természetes felszín energia-háztartásának eltéréseiből adódó jelenséget, ami miatt a városban (de esetleg a falusi jellegű településen is) általában magasabb a hőmérséklet, hőszigethatásnak nevezzük. A hősziget intenzitását (ami nem más, mint a belés a külterületek felszíne feletti hőmérsékletek különbsége), napi és évi járását meghatározza a többletenergia-bevitel időbeli változása és az időjárási helyzet. A legnagyobb hőmérsékleti eltérés éjszaka mutatható ki, míg a legkisebb délelőtt. Reggel pedig a település akár hidegebb is lehet környezeténél (Unger 1992, Szász et Tőkei 1997). A települések három nagy orográfiai tájtípusba sorolhatók: völgyi, hegylábi és síksági. Az ideális városi éghajlat kialakulásának a síksági típus kedvez leginkább. Általános törvényszerűségek levonására ezek kutatása nyújtja a legjobb alapot. Az első két esetben a mezoklíma bonyolultabb típusai fejlődnek ki, mivel a mesterséges hatások érvényesülését zavarják a változatos domborzati viszonyok (Unger 1999). Ez indokolja, hogy a jelen vizsgálatot Kárpátalja síkvidéki településeire korlátoztuk, bár a két érintett nagyobb város, Munkács és Beregszász, hegylábközelben fekszik. A hősziget-intenzitás szoros kapcsolatban áll a település méretével, annak lakosságszámával. A hőszigeteffektus már ezerfős helységek esetében is kimutatható. A mérések arra utalnak, hogy a település és környezete közötti hőmérsékleti eltérés maximuma 12 °C-ra tehető (4. ábra). A vizsgálatainkba bevont Munkács esetében, például, a város népességszáma alapján közel 6 °C-os, Beregszászban 5 °C-os maximális hőtöbblet várható. A hősziget-intenzitás szempontjából nem közömbös az sem, hogy milyen a beépítettség: szellősen elhelyezett, alacsony épületsor, vagy tömör, magas beépítés dominál. A hőmérséklet-különbségek alakulását a meteorológiai tényezők közül elsősorban a szél és a felhőzet befolyásolja. A hősziget derült, szélcsendes időben fejlettebb, mint borult időben. Az erős szél nem kedvez a hőtöbblet kialakulásának, s meg is szüntetheti a kialakult hőmérséklet-különbséget. A települési hősziget erősségét fokozza, ha a kedvező időjárási viszonyok több napon át fennmaradnak (Szegedi 2005). A városi hősziget detektálása évszázados múltra tekint vissza. Már az ókorban észrevették, hogy a városok levegője más, mint a vidéki levegő. A hősziget műszeres detektálása azonban csak a hőmérsékletmérés elterjedésével vált lehetővé. Az egyik első ilyen jellegű vizsgálat Howard angol kémikus nevéhez fűződik, aki 1820-ban méréssorozattal igazolta London belvárosának a hőtöbbletét, amit átlagosan 3,7 °C-nak talált (Szegedi 2002). A városklimatológiai kutatások azóta egyre szerteágazóbbakká váltak, amit a témában megjelent ezres nagyságrendű bibliográfia is igazol. Magyarországon a városi hősziget intenzívebb vizsgálata viszonylag új keletű. A téma hazai úttörői, Réthly Antal és Probáld Ferenc a múlt század második felében Budapest városklímájával foglalkoztak. A közelmúltban is folytak a fővárosban ilyen jellegű vizsgálatok, amelyeket az ELTE Meteorológiai Tanszékének szakemberei végeztek Bartholy Judit vezetésével. Munkáikban a Budapesten és az agglomerációban működő meteorológiai állomások adatait, illetve műholdas felszínhőmérsékleti adatokat dolgoztak fel (Bartholy 2000, Dezső et al. 2005). A vidéki városok közül Szeged hőszigetjelensége van legátfogóbban feltárva Unger János munkásságának köszönhetően, aki a Szegedi Tudományegyetemen immár iskolateremtőnek számít. Korábban a szegedi iskola városi és külterületi mérőállomások adataival dolgozott (Unger 1996). Az utóbbi években a hősziget térbeli sajátosságainak a feltárására a város méreteinek megfelelőbb mobil járműves hőmérsékletméréseket alkalmazzák. Kutatásaik homlokterében van a városi felszínparamétereknek a hőtöbbletre gyakorolt hatása (Unger et al. 2000).
2
A Debreceni Egyetem munkatársai Szegedi Sándor vezetésével, a Szegedi Tudományegyetem szakembereivel összehangoltan folytattak a közelmúltban méréseket a városi hősziget jellemzőinek feltárására Debrecenben (Szegedi 2002). A munkacsoport az átlagos maximális hősziget-intenzitást, a városi hősziget térszerkezetét és az eltérő beépítésiterülethasználati viszonyok azokra gyakorolt hatását kívánta feltárni Debrecenben. Vizsgálataikat később Debrecenhez közeli kisebb településekre is kiterjesztették, hogy a településméret és a hősziget-intenzitás közötti összefüggéseket alaposabban feltárhassák (Szegedi 2005). A mobil gépkocsis mérési módszert alkalmazták, amelyet a jelen vizsgálat során mi is. Elemzéseik egyik érdekes újszerűsége az előző napok időjárási viszonyainak a figyelembe vétele a települési hőszigetek erősségének a magyarázatánál. Összefoglalva, a városklíma kutatások napjainkban elsősorban a hőszigetjelenségre, a levegőszennyezésre, és az optimális környezet tervezéséhez szükséges összefüggések tisztázására összpontosítanak. 2. Vizsgálati módszerek A leírtaknak megfelelően tehát, a vizsgálataink színteréül síkvidéki városokat és falvakat választottunk, ahol tisztábban jelentkezik a települési hőszigethatás. Kárpátalja délnyugati, Magyarországgal határos része, amely az Alföld északkeleti peremét foglalja el, kitűnő terepet kínált a vázolt célra. A terület felszíne 105–115 m tengerszint feletti magasságú lapos síkság, 1–2 m/km alatti szintkülönbségekkel (1. ábra).
1. ábra. A települési hőszigetmérések útvonala (vastag piros vonal), illetve azok földrajzi környezete. A mérések által érintett városok nagyobb, a falvak kisebb körökkel jelölve
3
Az útvonal kiválasztásának másik fő szempontja az volt, hogy az különböző méretű városokat és falvakat érintsen. A városok közül hármat kapcsoltunk be a mérési programba: Munkácsot (82 ezer lakos), Beregszászt (26 ezer lakos) és Csapot (9 ezer lakos). Ezen kívül tizenkét falut érintettek a mérések, melyek népessége 0,4 és 9 ezer között változik (1. táblázat). Természetesen, szempont volt az útvonal bejárhatósága is. A méréseket féléven keresztül, 2006 január–júniusában, félhavi rendszerességgel végeztük, így összességében 12 alkalommal jártuk be a kijelölt útvonalat. Az átlagosan 15 napos időszakokon belül a konkrét mérőnapok kijelölése az időjárási viszonyok (igyekeztünk kedvező feltételek, azaz derült égbolt és szélcsend, vagy gyenge szél mellett mérni), figyelembe vételével történt. A mérőkörutat napnyugta után kb. két órával kezdtük, mivel a mérések átlagosan négy órát vettek igénybe, és a szakirodalom szerint a hősziget kifejlődése a legerőteljesebb 3–5 órával napnyugta után (Unger 1996). Mérőutunk során gépkocsival végighaladtunk az előre megtervezett útvonalon. Útközben a kijelölt bel- és külterületi mérési pontokban (összesen 84 ilyet jelöltünk ki, 2. ábra) mértük a léghőmérséklet értékeit. Erre a célra digitális kijelzős ellenállás-hőmérőt alkalmaztunk. A szenzort az emberi komfortérzés szempontjából kiemelt 1,5 m-es magasságban helyeztük el, a gépkocsitól oldalirányban 0,3 m-es távolságban, úgy, hogy a jármű hőhatását minimalizáljuk, ugyanakkor ne okozzunk jelentős közlekedési kockázatot. A mobil hőmérsékletmérések problémája, hogy a megfigyelések nem egyidejűek, és a hőmérséklet keresett térbeli változására szuperponálódik annak az időbeli módosulása. Ezt, a debreceni és a szegedi kutatókhoz hasonlóan, úgy tudtuk részben kiküszöbölni, hogy megismételtük a méréseket ugyanazon az útvonalon visszafelé végighaladva, összesen közel 160 km-t téve meg alkalmanként. Az azonos pontokban különböző időben mért hőmérsékleteket átlagolva kaptuk a mérések eszmei időpontjára vonatkoztatott értékeket, amelyekből ily módon kiszűrtük a trendjellegű időbeli változások hatását. A mérések eszmei időpontjául a végponti mérés idejét vettük, mivel ez egyben a többi pont megfelelőinek az átlaga is.
2. ábra. A települési hőszigetkutatás mérőpontjainak az elhelyezkedése
4
A kapott adatokból számítottuk a vizsgált települések érintett részeinek a hőszigetintenzitását. A féléves kutatási időszak lehetővé tette, hogy a hősziget-intenzitásokat különböző évszakokban, különböző hosszúságú nappalok esetén tanulmányozzuk. Az egyes mérésekre vonatkozó települési hősziget-intenzitások meghatározására különböző módszerek kínálkoznak, így: • számítható, mint a belterületi és az adott településsel szomszédos külterületi mérőpontok (a mérések eszmei időpontjára átszámított) átlagos léghőmérsékletének a különbsége; • meghatározható a belterületi mérőpont és az összes külterületi mérőpont (ugyancsak a mérések eszmei időpontjára átszámított) átlagának a különbségeként. Az első módszer mellett szól, hogy a települési hőtöbblet a közvetlen természetes környezetéhez viszonyítva van értelmezve. Hibaforrása viszont ennek a számítási módnak, hogy a közeli külterületi mérőpont maga is az enyhe légmozgás hatására kihúzódó hősziget hatása alá kerülhet. Ezt a hibalehetőséget mérsékli, ha viszonyítási alapként az összes külterületi mérőpont átlagát vesszük. A települési hősziget átlagos maximális napi intenzitásának a meghatározására is többféle megközelítés kínálkozik. Ez definiálható, például: • Az adott település mérőpontjai átlagos hősziget-intenzitásának a maximumaként. • Az egyes mérések adott településen regisztrált maximális hősziget-intenzitásainak az átlagaként. A kétféle módszerrel számított települési hősziget-intenzitások értékeiből kétféle módon előállított átlagos maximális napi intenzitások így négy, egymástól némileg eltérő eredményt adtak. A négyféle átlagos maximális települési hősziget-intenzitást a következő képletekkel számítottuk:
∑ (t 12
∆t I = max
i =1
Bij
− t Ki )
n
∆t II =
∑ max t i =1
Bij
∆t III = max
,
∑ (t i =1
Bij
− t Ki
∑ max t i =1
Bij
) ,
n
n
ahol t Bij
− t Ki
n
n
∆t IV =
,
12
− t Ki
, n – a település j-edik belterületi mérőpontjában az i-edik mérés során az oda- és
visszaúton mért hőmérsékletek átlaga, t Ki
– a településsel szomszédos külterületi
mérőpontokban az i-edik mérés során az oda- és visszaúton mért hőmérsékletek átlaga, t Ki – az összes külterületi mérőpontban az i-edik mérés során az oda- és visszaúton mért hőmérsékletek átlaga, i = 1, 2, …, 12, j – az adott település belterületi mérőpontjainak a sorszáma, max – az utána következő kifejezések legnagyobb értéke.
5
3. Eredmények A méréssorozat által az egyes településeken detektált, a módszereknél leírt négyféleképpen számított átlagos maximális hősziget-intenzitásokat az 1. táblázatban foglaltuk össze. A táblázat alapján a vizsgált kárpátaljai síkvidéki települési hőszigetek alábbi sajátosságait figyelhetjük meg: • A várakozásnak megfelelően, a legnagyobb hőtöbbletek a népesebb és területileg is kiterjedtebb városokban jöttek létre: Munkácson ennek értéke számítási módszertől függően 2,4–2,6 °C, Beregszászban 2,0–2,6 °C volt. • A két említett város hőszigetének az átlagos maximális erőssége közötti különbség kisebbnek bizonyult, mint az a városok méretbeli különbsége alapján (82 ezer és 27 ezer lakos) várható volt. • A közel azonos népességű Csap és Nagylucska hőtöbbletét összevetve, a városét találtuk nagyobbnak, főleg a hármas és a négyes módszer szerint számítva azt. • A mérések igazolták, hogy a hősziget kifejlődése szempontjából ideális időjárási viszonyok között a falvakban is kialakul a hősziget. Ennek intenzitása a nagyobb, több ezer fős településeken 1 °C körüli, az ezer fő alatti népességű kis falvakban pedig 0,5 °C közelében volt.
1. táblázat. A méréssorozat által az egyes településeken detektált, eltérő módszerekkel számított, átlagos maximális hősziget-intenzitások: I – az egyes belterületi és az adott településsel szomszédos külterületi mérőpontok léghőmérséklete különbsége átlagának a maximuma; II – az egyes belterületi és az adott településsel szomszédos külterületi mérőpontok léghőmérséklete maximális különbségeinek az átlaga; III – az egyes belterületi mérőpontok és az összes külterületi mérőpont átlagos léghőmérséklete különbsége átlagának a maximuma; IV – az egyes belterületi mérőpontok és az összes külterületi mérőpont átlagos léghőmérséklete maximális különbségeinek az átlaga. A népességi adatok forrása: Kárpátaljai Megyei Statisztikai Hivatal (2003) Átlagos Átlagos Átlagos Átlagos maximális maximális maximális maximális A jelenlévő A település neve hőszigethőszigethőszigethőszigetlakosság, 2001 intenzitás I, intenzitás intenzitás intenzitás °C II, °C III, °C IV, °C Beregszász 2,0 2,1 2,4 2,6 26 735 Makkosjánosi 0,4 0,6 0,6 0,8 2026 Gát 0,7 0,8 0,6 0,7 3081 Alsókerepec -0,1 -0,1 0,0 0,0 922 Munkács 2,4 2,6 2,4 2,6 82 346 Várkulcsa 1,0 1,1 1,2 1,3 2624 Nagylucska 1,0 1,2 1,1 1,3 9029 Mezőterebes 1,5 1,6 1,0 1,0 3381 Csongor 0,9 1,0 0,9 1,0 2242 Nagydobrony 0,8 1,0 1,2 1,3 5687 Kisdobrony 0,8 1,0 0,8 1,0 1863 Dimicső I 0,5 0,5 0,2 0,2 250 Dimicső II 0,3 0,3 0,1 0,1 150 Cservona 0,4 0,7 0,5 0,7 864 Tiszaásvány 0,5 0,5 0,6 0,6 852 Csap 1,2 1,3 1,8 1,9 8919
6
A vizsgálatok következő szakaszában a települési hőtöbblet és a településméret összefüggésével foglalkoztunk. Célunk a két változó kapcsolatát kifejező empirikus modell kifejlesztése volt. Az elemzésből kihagytuk azokat a településeket, amelyeknek csak a peremén végeztünk méréseket, és a központját a mérőút vonala nem érintette. Ezek: Alsókerepec, Cservona és Tiszaásvány. A népességszám és a hősziget intenzitása közötti kapcsolatot a szakirodalom nemlineárisként jellemzi. Egyes szerzők, így Oke és Park (Unger 1992), a lakosságszám logaritmusán, mások a negyedik gyökén (Szász et Tőkei 1997) keresztül fejezték ki a települési hőtöbblet értékét. Az optimális közelítésre törekedve, többféle módszert kipróbáltunk a különbözőképpen előállított települési maximális hőszigetértékek lakosságszámtól való függésének a modellezésére, amelyek közül itt csak a legsikeresebbeket mutatjuk be. A választást segítette a négyféle átlagos maximális települési hősziget-intenzitás értéke, illetve a települések lakosságszáma, annak különböző kitevőjű gyökei és tízes alapú logaritmusa korrelációs együtthatóinak (r) az összevetése. A számítások alapján megállapítottuk, hogy leginkább a négyes módszerrel előállított átlagos maximális hőszigetértékek korrelálnak a népességszámok negyedik gyökeivel és tízes alapú logaritmusaival. Meghatároztuk az említett, legerősebben korreláló értékek összefüggését leíró regressziós egyenleteket. Az eredmény az átlagos maximális települési hősziget-intenzitást a lakosságszám (P) függvényében szolgáltató alábbi képletek: ∆t IV = 0,24 P − 0,48 és ∆t IV = 0,99 lg( P ) − 2,29 . Mindkét képlet azt feltételezi, hogy a hősziget-intenzitás átlagos értéke egy bizonyos népességszám alatt 0, sőt, ha azt szigorúan alkalmazzuk, akkor negatív értékeket vesz fel. Az első modell szerint a hősziget kialakulásához szükséges minimális népességszám 206 fő, a másodiknak megfelelően 33 fő. Azonban nincs okunk feltételezni, hogy a hősziget kifejlődésének bármiféle, a nullától eltérő, elméleti alsó népességi határa létezne. Így, fontosnak tartottuk egy olyan modell kifejlesztését is, melynek grafikonja a nullánál metszi az X tengelyt, vagyis az antropogén eredetű hőtöbblet megjelenését a nagyon kis népességszámoknál is jelzi. Törekvéseink eredménye a ∆t IV = 0,073 P képlet lett, melynek grafikonja áthalad az origón, viszont a mért átlagokhoz való illeszkedésének a jósága valamelyest elmarad a fenti kettőtől (az R2=0,85 szemben a fenti regressziós egyenletek 0,88-as értékével). A vizsgált települések népességszámának és az átlagos maximális hőtöbbletének az összefüggését a 3. ábra mutatja.
7
3
°C
y = 0.99lg(P) - 2.29 2 R = 0.880
2.5 2 1.5 1 0.5 0 100
1 000
10 000
100 000
népességszám
3. ábra. A vizsgált kárpátaljai települések népességszámának (vízszintes tengely, logaritmikus skála) és az átlagos maximális hőtöbbletének (függőleges tengely, °C) az összefüggése. A bal felső sarokban az átlagos maximális hősziget-intenzitást a lakosságszám tízes alapú logaritmusán keresztül kifejező empirikus formula látható a vonatkozó R2-értékkel. A feltűntetett egyenes az egyenlet regressziós egyenese A következő lépést a méréssorozat során feltárt maximális hőtöbbletek eloszlásának a vizsgálata jelentette, melynek értékeit településenként a 2. táblázat tartalmazza. A maximális hősziget-intenzitások számítását kétféleképpen végeztük: a településsel szomszédos külterületi mérőpontokhoz (a táblázatban I-sel jelölve), valamint az összes külterületi mérőpont átlagához viszonyítva (a táblázatban II-sel jelölve). Itt az alábbi fő sajátosságok emelhetők ki: • A legnagyobb megfigyelt hőtöbbletek, nem meglepő módon, a városokban jelentkeztek. • Ezek értéke Munkács és Beregszász esetében közel azonosnak, 5,5 °C körülinek bizonyult, ami meglepő a két város közötti több mint háromszoros népességbeli különbséget figyelembe véve. • A szakirodalomi adatokkal viszont, amelyek egy Munkács-, illetve Beregszász-méretű európai városban kialakuló maximális hősziget-intenzitást megfelelően 6 és 5 °C körülire teszik (Szász et Tőkei 1997), a két érték jó egyezést mutat (4. ábra). • Csap esetében jelentős a két számítási módszerrel meghatározott maximális hőtöbblet eltérése. A fent hivatkozott szakirodalmi adatokhoz a nagyobb, 4 °C-os érték illeszkedik jobban. • A nagyobb, néhány ezer lakosú falvakban detektált hőszigetek csúcsértékei jó összefüggést mutatnak a népességszámuk logaritmusával, illetve más szerzők méréseivel (4. ábra). • A kis falvakban jelentkező hőszigetek maximumai többnyire 1–2 °C közé esnek. • A legtöbb településen a maximális hőtöbbleteket a 2006. január 24-i mérés alkalmával rögzítettük, amikor a hősziget kifejlődésének minden feltétele ideálisan alakult: markáns anticiklon a Kárpát-medence térségében, derült égbolt, tiszta levegő, szélcsend, hóborította felszín.
8
2. táblázat. A méréssorozat által az egyes településeken detektált, eltérő módszerekkel számított, maximális hősziget-intenzitások: I – az egyes belterületi és az adott településsel szomszédos külterületi mérőpontok léghőmérséklete különbségének a maximuma; II – az egyes belterületi mérőpontok és az összes külterületi mérőpont átlagos léghőmérséklete különbségének a maximuma A település Maximális A maximum Maximális A maximum A jelenlévő neve hősziget- megfigyelésének hősziget- megfigyelésének lakosság, a dátuma 2001 intenzitás a dátuma intenzitás I, °C II, °C Beregszász 5,7 január 24. 5,4 január 24. 26 735 Makkosjánosi 2,3 január 24. 1,8 május 12. 2026 Gát 2,0 május 12. 1,9 június 13. 3081 Alsókerepec 0,8 május 18. 0,6 március 14. 922 Munkács 5,5 január 24. 5,4 január 24. 82 346 Várkulcsa 2,5 január 24. 3,5 január 7. 2624 Nagylucska 3,2 január 24. 2,2 június 21. 9029 Mezőterebes 3,4 január 24. 2,0 január 24. 3381 Csongor 2,6 január 24. 2,0 február 6. 2242 Nagydobrony 2,4 január 24. 2,2 június 21. 5687 Kisdobrony 2,2 június 13. 1,8 június 21. 1863 Dimicső I 1,7 június 13. 1,5 január 24. 250 Dimicső II 1,3 június 13. 1,3 január 24. 150 Cservona 1,4 január 7. 1,8 február 6. 864 Tiszaásvány 1,3 május 18. 1,8 január 24. 852 Csap 2,6 január 24. 4,0 január 24. 8919
4. ábra. A lakosok száma (vízszintes tengely, logaritmikus skála) és a hősziget intenzitásának észlelt maximuma (∆Tv-k(max), függőleges tengely) közötti kapcsolat észak-amerikai, európai és kárpátaljai településeken a regressziós egyenesekkel (alapábra: Szász et Tőkei 1997) A maximális hősziget-intenzitás empirikus modelljének a kifejlesztéséhez szintén meg kellett találnunk az azt és a népességszámot leíró legjobban korreláló mutatókat. A legjobb 9
összefüggést a szomszédos külterületi mérőpontokhoz viszonyítva definiált maximális hőtöbblet, illetve a lakosságszám köbgyöke és negyedik gyöke mutatta. Ezeket felhasználva a következő összefüggéseket kaptuk: ∆t max = 0,123 P + 0,8 és ∆t max = 0,344 P + 0,06 .
Összefoglalás • •
• •
• •
A kutatás fő eredményeit az alábbiakban foglalhatjuk össze: A legnagyobb, maximális kifejlődésükkor átlagosan 2–2,5 °C-os hőtöbbletek a népesebb és területileg is kiterjedtebb városokban, Munkácson és Beregszászban jöttek létre. A mérések igazolták, hogy a hősziget kifejlődése szempontjából ideális időjárási viszonyok között a falvakban is kialakul a hősziget. Ennek átlagos intenzitása a nagyobb, több ezer fős településeken 1 °C körüli, az ezer fő alatti népességű kis falvakban pedig 0,5 °C közelében volt. A települési hőtöbbletek átlagos maximális értéke jó illeszkedésű, a népességszám logaritmusára, vagy különböző gyökeire épülő empirikus modellekkel közelíthető. A legnagyobb megfigyelt hőtöbbletek értéke Munkács és Beregszász esetében közel azonosnak, 5,5 °C körülinek bizonyult, ami meglepő a két város közötti több mint háromszoros népességbeli különbséget figyelembe véve, viszont a szakirodalomi adatokkal jó egyezést mutat. A kisebb települések maximális megfigyelt hősziget-intenzitása ugyancsak összhangban van más szerzők adataival. A maximális hőtöbbletet legjobban leíró empirikus modelleket a lakosságszám köbgyökét és negyedik gyökét felhasználva sikerült felállítani.
Irodalomjegyzék Bartholy J., 2000: Estimation of the urban heat island effect for Budapest. In: Proceedings of 3rd European Conference on Applied Climatology. CNR–IATA–Institute of Agrometeorology and Environmental Analysis for Agriculture, Pisa. CD-ROM. Dezső Zs., Bartholy J., Pongrácz R., 2005: Satellite-based analysis of the urban heat island effect. Időjárás, Vol. 109. No. 4. 217–232. Gajzágó L., 1999: Mikroklímák városi környezetben. In: I. Városklimatológiai Munkaértekezlet. OMSZ, Bp. 20–30. Kárpátaljai Megyei Statisztikai Hivatal (Закарпатське обласне управління статистики), 2003: Населення Закарпатської області (Статистичний збірник). Ужгород. 164 p. Szász G., Tőkei L. (szerk.), 1997: Meteorológia mezőgazdáknak, kertészeknek, erdészeknek. Mezőgazda Kiadó, Bp. 722 p. Szegedi S., 2002: A városi környezet kutatása: városklíma mérések Debrecenben. Debreceni Szemle, X. évf. 4. szám. Debreceni Szemle Alapítvány, Debrecen. 681–691. Szegedi S., 2005: Települési hősziget-mérések jellegzetes méretű alföldi településeken. Debreceni Földrajzi Disputa. Debrecen. 157–180. Unger J., 1992: Diurnal and annual variation of the urban temperature surplus in Szeged, Hungary. Időjárás 96, No. 4. 235–244. Unger J., 1996: Heat Island Intensity with Different meteorological Conditions in a Medium-Sized Town: Szeged, Hungary. Theoretical and Applied Climatology. Springer–Verlag, Austria. 147–151. Unger J., 1999: A szegedi városklímakutatás eddigi eredményei. In: I. Városklimatológiai Munkaértekezlet. OMSZ, Bp. 58–67. Unger J., Bottyán Zs., Sümeghy Z., Gulyás Á., 2000: Urban heat island development affected by urban surface factors. Időjárás, Vol. 104. No. 4. 253–268.
10
