Kaupunkien ilmasto

Lämpösaareke (heat island):

• kaupungit lämpimämpiä kuin ympäröivät alueet
• minimilämmön poikkeama on suurempi
• sunnuntaina ero on pienimmillään
• teoria todettu oikeaksi tutkimuksin

Joka kaupunki on kuitenkin yksilö, samoin on suuria alueellisia eroja. Selvää säännönmukaisuutta on kuitenkin havaittavissa. Esim. paisterinteet ovat lämpimämpiä kuin varjorinteet (Suomessa harjun eteläpuolella on lämpimämpää). Tärkeä tekijä on paikan korkeus - kovalla pakkasella korkeampi paikka on lämpimämpi mikäli ympärillä on tasankoa. Muita vaikuttavia tekijöitä ovat tuuliolot, vesialueet (rannat lämpimämpiä) ja kasvillisuus.

Asutus on saattanut hakeutua parhaaseen (lämpimimpään) paikkaan jo valmiiksi. Tämä selittäisi osaksi lämpösaareketeorian.

Ruotsalainen tutkimus todistaa lämpösaareketeorian todeksi. Vuodenaikojen ja vuorokauden aikojen välillä on vaihtelua lämpötilaeroissa. Tutkimuksia on tehty myös muualla ja tulokset ovat olleet pitkälti samoja.

Myös kaupunkien sisällä on vaihtelua, esim. puistoalue on viileämpi kuin rakennettu alue.

Lämpösaarekkeen syyt:

• auringon säteilyä imeytyy enemmän kuin maaseudulla, erit. tummat pinnat
• arvio: muutama %-yksikkö enemmän säteilyä imeytyy kun maalla (lämpötila nousee karkeasti 0.8 astetta / %-yksikkö)
• kivimateriaalin suuri lämpökapasiteetti (hyvä lämmön sitoja)
• kivimateriaalien hyvä lämmönjohtokyky verrattuna esim. luonnon maankamaraan
  • päivä: ilma → materiaali
  • yö: materiaali → ilma
  • “patterivaikutus”, suurin kun paiste on suurin eli kesällä
• myös asunnot varaavat lämpöä päivällä ja purkavat sitä yöllä
• lumipeite - albedovaikutus
  • lumipeite on pienempi kuin maaseudulla → pinta talvella tummempaa
  • myös vaihtelua kaupunkien sisällä
• keinolämpö, synty tiivistyy juuri taajamiin
  • lämmitys
  • hiilen poltto
  • liikenne
  • teollisuus
  • (asukkaat)
• viemäröinti, vettä haihtuu vähemmän ja näin lämpöä kuluu vähemmän
• lumen poiskuljettaminen: ei kulu energiaa lumen sulamiseen
• kuiluvaikutus: maasta heijastuva energia ei poistu vapaasti vaan osuus rakennuksiin
• ilmanvaihto hitaampaa alhaalta ylös, hidastaa jäähtymistä

Inversio: maanpinnan lämpö on kaupungissa suurempi kuin ulkopuolella (eli normaalisti).

YÖ:			viileämpi kerros
	<---------			 ------------>
	  tuuli    |			 | 
	           |     kaupunki	 |
	>----------    lämmin maanpinta  -------------<

	viileämpi kerros estää ylä-alasuuntaisen ilmanvaihdon

Eri mittakaavojen trendejä:

• keskusta - - - - - - - - - - >
  • lämpötila laskee
• alueellista vaihtelua (puistoalueet viileämpiä …)
• pienimittakaavaiset erot esim. rakennusten välillä voivat olla hyvinkin suuria

Tutkimusarvioita:

• Helsingissä kesällä +0.9 astetta lämpimämpää kuin ympärillä
• kaupungin kasvaessa lämpösaareke voimistuu
• hallaherkkyys on kaupungissa paljon pienempi, kovalla pakkasella ero voi olla jopa 10 - 15 astetta! → kaupungissa eteläiset lajit viihtyvät ympäristöään paremmin
• selvästi havaittu esim. Helsingissä
• kukinta alkaa keväällä aikaisemmin

Suurimmat vaikuttajat ovat kesällä patterivaikutus ja viemäröinnin merkitys, ja talvella lumipeite ja keinolämpö. Yleensä lämpösaareke on voimakkain yöaikaan, kuitenkin paikallista vaihtelua. Ylätasangolla olevan kaupungin päälle syntyy oma mini-inversio (havaittu mm. Hyvinkäällä). Hiljaisella tuulella rakennusten takana on lämmin kohta. Puistot ovat yöllä muuta aluetta viileämpiä (vähemmän energiaa varastoituneena). Tuulisessa tilanteessa erot tasoittuvat.

Pölyn suuri määrä on tyypillistä kaupungille. Pölyä arvioidaan olevan 10 - 100 kertaisesti maaseutuun verrattuna. Mitä isompi kaupunki sitä enemmän tavallisesti pölyäkin. Liikenne on suuri aiheuttaja. Pöly on terveysuhka, se aiheuttaa sumuisuutta (veden tiivistyminen hiukkasten ympärille) ja se varjostaa (?viilentää?).

Pohjois-etelä-vaakaseinämä -suhde vaihtelee vuodenajan mukaan.

Kitka aiheuttaa tuulen laskemisen maanpintaa lähestyttäessä. Sen suuruus riippuu talojen korkeudesta. Tuulensuuntainen katu on kuitenkin voimakastuulinen → isoja eroja tuulessa kaupungin sisällä.

Suhteellinen kosteus on pienin kaupungin keskustassa koska ilma on lämpimintä. Kaupungin lämpö voi aiheuttaa nousevia ilmavirtauksia, jotka muodostavat pilviä ilman viiletessä ja tästä aiheutuu sadetta. Pölyn suuri määrä lisää sadeherkkyyttä. Kaupungeissa sumun määrä on suurempi kuin ulkopuolella, siis pölyn vaikutus on suurempi kuin lämmön aiheuttama pienempi kosteus. Vaihtelut ovat kuitenkin suuria tilanteiden ja kaupunkien väleillä.

Yhteenveto, kaupungissa:

+ lämpötila korkeampi
+ pakkaset pienempiä
+ tuuli vähäisempää / - huonompi ilmanlaatu
- pöly peittää aurinkoa
- sateet, sumu

Kaupunkien ydinosa on eteläinen. Tämä vaikuttaa lajistoon. Kuivuuden vaikutus lajistoon?