Διερεύνηση της Αστικής Θερμικής Νησίδας των Ελληνικών Πόλεων

Abstract

Τα τελευταία χρόνια, έχει αυξηθεί κατακόρυφα η έρευνα πάνω στη μεταβολή του κλίματος του πλανήτη, εξαιτίας της αύξησης στη μέση παγκόσμια θερμοκρασία που παρατηρήθηκε κυρίως τις δεκαετίες του ‘80 και του ‘90. Ωστόσο, ένας από τους παράγοντες που πιθανόν να επηρεάζουν τη μέτρησή της είναι η μέτρηση της αστικής θερμικής νησίδας. Στο πλαίσιο αυτής της διπλωματικής εργασίας, διερευνάται η ύπαρξη της αστικής θερμικής νησίδας στις ελληνικές πόλεις. Οι αστικές περιοχές καλύπτουν μόλις το 1% της επιφάνειας της Γης, αλλά ταυτόχρονα, οι περισσότεροι από τους καλύτερα συντηρημένους σταθμούς και με πολλά χρόνια καταγραφών βρίσκονται μέσα ή στο άκρο αστικών κέντρων. Έτσι, είναι δύσκολο να μετρηθεί η θερμοκρασία, χωρίς να ληφθεί υπόψη η συνεισφορά της αστικοποίησης σε αυτήν (Connolly και Connolly, 2014). Στην εργασία αυτή ερευνάται κατά πόσο οι παράγοντες αστικοποίησης (όπως η αύξηση πληθυσμού, οικοδομικής δραστηριότητας και οχημάτων) οδηγούν στη μεταβολή του μικροκλίματος στα αστικά κέντρα και στην εμφάνιση αυξημένων θερμοκρασιών. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα σε διαφορετικές κλίμακες (10 min- 1 μήνα) από διαφορετικούς φορείς. Η σύγκριση μεταβολής της θερμοκρασίας έγινε σε διαφορετικές περιοχές: (α) Μεταξύ διαφορετικών προαστίων του λεκανοπεδίου Αττικής. Για αυτό το σκοπό χρησιμοποιήθηκαν σταθμοί στο κέντρο της Αθήνας, σε προάστια με υψηλή δόμηση, σε προάστια με χαμηλή δόμηση και πράσινο και σε προάστια που βρίσκονται εκτός της πυκνοκατοικημένης περιοχής του λεκανοπεδίου. Για μεγαλύτερη ασφάλεια, επιλέχθηκαν τουλάχιστον δύο σταθμούς σε κάθε κατηγορία (κεφ. 5). (β) Με όμοιο τρόπο έγινε η ανάλυση και σε άλλες πόλεις με σταθμούς τόσο στο κέντρο τους όσο και έξω από αυτό (κεφ. 6). (γ) μεταξύ διαφορετικών πόλεων για τα τελευταία 65 έτη σε όλη την Ελλάδα (κεφ. 7). Επιβεβαιώσαμε την ύπαρξη αστικής θερμικής νησίδας σε όσες ελληνικές πόλεις μελετήθηκαν, με ένταση από 0.3 ως 1.5°C. Όσο πιο πυκνοκατοικημένη είναι μία περιοχή και όσο περισσότερες ανθρώπινες δραστηριότητες προσελκύει, τόσο υψηλότερες τιμές παρουσιάζει, με μικρότερη τυπική απόκλιση. Το φαινόμενο είναι πιο αισθητό τους χειμερινούς μήνες και τις βραδινές ώρες. Στην μελέτη των μηνιαίων θερμοκρασιών τα τελευταία 65 έτη σε όλη την Ελλάδα, παρατηρήθηκε ότι μόνο οι σταθμοί που βρίσκονται στα κέντρα των πόλεων και στα αεροδρόμια παρουσίασαν αύξηση των κλίσεων της θερμοκρασίας. Συνολικά, αυτά τα 65 έτη παρατηρήθηκε αύξηση της θερμοκρασίας της Ελλάδας κατά 0,018°C ανά δεκαετία. Γενικότερα, η κλίση των θερμοκρασιακών μεταβολών ανά δεκαετία είναι συνεχώς αυξανόμενη, αρχίζοντας από αρνητικές τιμές την περίοδο 1950-1980, συνεχίζει με θετικές ως το 2000 και μειώνεται ως το 2013 (παραμένοντας θετικές τιμές). Ακολουθεί, δηλαδή, την αύξηση στον πληθυσμό και στην οικοδομική δραστηριότητα. Τέλος, υπολογίστηκε ότι η αστική θερμική νησίδα προκαλεί μείωση της ετήσιας ενεργειακής κατανάλωσης και αμελητέα αύξηση της εξατμισοδιαπνοής τους καλοκαιρινούς μήνες.

In recent years, research on climate change has increased, due to the increase in average global temperature observed mainly in the '80s and '90s. However, one of the main factors that may affect its measurement is to measure the urban heat island effect. In this graduate thesis, the possible existence of the urban heat island in Greek cities is investigated. Urban areas account for only 1% of the Earth's surface, but at the same time, most of the best preserved stations with many years of record data are placed in the center or on the edge of urban centers. Thus, it is difficult to measure the temperature, without taking the contribution of urbanization into account (Connolly and Connolly, 2014). In this thesis, we investigated whether urbanization factors (such as the growth of population, construction activity and vehicles) lead to changes in the microclimate in urban centers and the emergence of increased temperatures. For this purpose, data on different scales (10 min-1 per month) were used by different agencies. The comparison took place in different regions: (a) In different suburbs of the Attica region. For this purpose, we used stations in the center of Athens, in suburbs with high population and building density, in suburbs with low population and building density and more greenery and suburbs outside the congested area of the basin. For greater safety, at least two stations were selected from each category (chapter 5). (b) In the same way, in other cities the analysis was carried out with stations located both in the center and outside (chapter 6). (c) In different cities all over Greece for a duration of the last 65 years (chapter 7). We confirmed the existence of the urban heat island effect in all Greek cities investigated, with an intensity ranging from 0.3 to 1.5°C. The more densely populated a city is, the higher temperatures it presents, with smaller standard deviation. The phenomenon is most noticeable in winter months and during the evening hours. In the study of monthly temperatures over the last 65 years throughout Greece, it was found that only stations located in city centers and airports recorded an increase in slopes. Altogether, for the above mentioned period, there has been an increase in the mean temperatures of 0.018 °C per decade. More specifically, the slope of the temperature changes per decade is constantly growing, starting from negative values in the period 1950-1980, continuing with positive ones until 2000 and then decreasing until 2013 (remaining in positive values though). So, it follows the increase in population and construction activity. Finally, it was estimated that the urban heat island causes a reduction in the annual energy consumption and a negligible increase in evapotranspiration during the summer months.