Pytanie o to, jak drzewa obniżają temperaturę w miastach, często pojawia się podczas dyskusji o roli drzew w aglomeracjach i na terenach zielonych. Drzewa obniżają temperaturę, to fakt. Ale jak to się dzieje? Nie chodzi tylko o zacienienie. Badacze wskazują też na coś innego.
Temperatura w miastach jest wyższa niż poza nimi. W zimie najczęściej jest to postrzegane jako zjawisko pozytywne. Zimą wyższa temperatura powoduje niższe zapotrzebowanie na ogrzewanie budynków.
Zupełnie inaczej jest w lecie. W miastach, zwłaszcza dużych, latem dochodzi do powstawania tzw. wyspy ciepła. Jest to wyraźnie odznaczająca się wyższa temperatura występująca lokalnie. Jest to zjawisko niepożądane i przynoszące wiele niekorzystnych konsekwencji. W tym zdrowotnych, ekonomicznych i wielu innych.
Metody walki z powstawaniem wysp ciepła są różne i najczęściej stosowane łącznie, jeśli tylko są możliwe do zastosowania. Największe efekty w zmniejszaniu wysp ciepła daje jednak zieleń. Zwłaszcza zieleń wysoka, czyli drzewa.
Jak drzewa obniżają temperaturę w miastach?
Zacienienie
To pierwszy czynnik jaki wpływa na zmniejszenie temperatury w mieście. Cień rzucany przez drzewa zapobiega nagrzewaniu się terenu pod nim. W parkach czy skwerach to będzie najczęściej teren zielony. Łąka, trawnik, rabaty lub krzewy. Te, choć również się nagrzewają (zwłaszcza trawnik), to nie tak bardzo jak beton i asfalt, z których wykonane są drogi, ścieżki, chodniki, place i parkingi.
Te powierzchnie nagrzewają się dużo bardziej i szybko ich temperatura wzrasta nawet kilkanaście stopni powyżej temperatury powietrza. Wzrostowi temperatury towarzyszy zwiększone promieniowanie podczerwone, które wzmaga poczucie wysokiej temperatury.
Zacienienie, jakie dają korony drzew, zwłaszcza dużych drzew, powodują że choć część dróg i chodników nie nagrzewa się tak bardzo. Im więcej drzew, tym oczywiście lepiej. Im drzewo wyższe i z rozleglejszą koroną, tym większa powierzchnia o niższej temperaturze. Dlatego w miastach szczególnie cenne są drzewa duże i wiekowe.
Jak drzewa obniżają temperaturę w miastach? Transpiracją
Jest to czynne parowanie wody z nadziemnych części rośliny. W naszym przypadku głównie z liści drzewa, choć częściowo też z jego gałęzi i pnia. Drzewa zasysają wilgoć z gruntu za pomocą systemu korzeniowego, transportują ją do liści, gdzie zostaje uwolniona do atmosfery.
Transpiracja oddaje wodę do atmosfery w postaci pary wodnej. Para wodna pochłania zaś ciepło, które jest jej potrzebne do przejścia ze stanu ciekłego w stan gazowy. Ten proces schładza drzewo. To powoduje, że powietrze uwięzione w koronie drzewa staje się chłodniejsze. Zaś jako chłodniejsze spływa w dół do poziomu ulic, ciągów pieszych, placów.
To chłodniejsze powietrze chłodzi nas. Wypiera cieplejsze powietrze, w którym się poruszamy i schładza rozgrzany beton i asfalt.
Pochłanianie promieniowania podczerwonego
Im bardziej nagrzane są bryły budynków, place, drogi itp., tym bardziej promieniują w podczerwieni. To promieniowanie odczuwamy na skórze jako ciepło. Nawet przy niskiej temperaturze powietrza, jeśli promieniowania będzie wystarczająco dużo, to nie będziemy odczuwać chłodu. Przyjemne zimą.
Latem podczas upału w mieście promieniowanie podczerwone zalewa nas nie tylko od strony słońca, ale z każdego kierunku. To promieniowanie dosyć trudno rozproszyć, bo wypromieniowane przez jeden obiekt jest absorbowane przez inny, podnosząc jego temperaturę, a następnie znowu wypromieniowane. I tak jeszcze długo po zachodzie słońca.
Paradoksalnie największa wyspa ciepła w mieście tworzy się nie w południe, ale kilka godzin po zachodzie słońca. Gdy poza miastem temperatura szybko się schładza, to w mieście budynki, drogi, parkingi nadal promieniują oddając nagromadzone ciepło. To powoduje, że temperatura w mieście spada bardzo wolno. Czasem znacząco dopiero nad ranem.
Tu również mogą pomóc drzewa. Drzewa absorbują część promieniowania podczerwonego. Ono podnosi ich temperaturę, ale to wzmaga proces transpiracji. Drzewa pozostają chłodne, nie remitują tego promieniowania na taką skalę jak sąsiadujące budynki. Jednocześnie korony drzew stają się kurtyną chroniącą przed tym promieniowaniem.
Czemu to tak ważne?
Nocne zmniejszenie wyspy ciepła jest szczególnie ważne z uwagi na jej szczególną dokuczliwość dla mieszkańców. Wyspy ciepła mają mają duży wkład do powstawania tak zwanych nocy tropikalnych. Czyli takich, kiedy temperatura nie spada poniżej 20℃.
W takich warunkach bardzo trudno o konieczny odpoczynek i regenerację organizmu. To zaś może sprzyjać wielu chorobom, pogorszeniu się zdrowia i ogólnego samopoczucia.
Wyższa temperatura w nocy, to też bardziej pracujące urządzenia klimatyzujące, które hałasują utrudniając odpoczynek i sen.
Jak jeszcze drzewa obniżają temperaturę w miastach?
To jednak nie wszystko. Okazuje się, że obecność drzew przyczynia się też pośrednio do niższej temperatury w miastach. Ich obecność redukując temperaturę, ogranicza jednocześnie pracę klimatyzatorów.
Klimatyzator zaś, im intensywniej pracuje, tym więcej ciepła usuwa na zewnątrz budynków. Tym intensywniej pracuje sprężarka i jej silnik, które dodatkowo ogrzewają otoczenie jednostki zewnętrznej klimatyzatora.
Wyspa ciepła – zagrożenia
Zwiększenie umieralności. To najtragiczniejsze konsekwencje. Fale upałów w 10 największych polskich miastach powodują przeciętnie śmierć niemal 600 osób w wieku powyżej 60 lat.
Nie tylko jednak ludzie po 60-tym roku życia są narażeni na najcięższe skutki upałów. Również i wśród ludzi znacznie młodszych wzrasta ryzyko chorobowe, a nawet ryzyko śmierci.
I choć ponoć zdrowie jest bezcenne, to ekonomiści liczą, ile ono kosztuje. Liczą, ile kosztują nas fale upałów nie tylko jako nakłady na służbę zdrowia, dni niezdolności do pracy. Upał sprawia, że mniej pracujemy, co wpływa na ekonomię. Częstsze są awarie infrastruktury itd.
Na ratunek duże drzewa
Temu mogą zaradzić duże drzewa w miastach. Co ciekawe nie są one kosztem, który drenuje kasy miejskie. Okazuje się, że wyliczono, ile każde drzewo zarabia i jakie oszczędności przynosi dla miasta i jego mieszkańców. Są to imponujące sumy.
W ich świetle można uważać, że zwiększenie zalesienia terenów miejskich to bezpieczna długofalowa inwestycja, która szybko się zwróci, a następnie będzie przynosić już tylko zysk.
