Capitolul I. Introducere
- Generalitati
Intr-un sens general, climatologia este stiinta care cerceteaza caracteristicile vremii dintr-o anumita regiune sau zona geografica, intr-o anumita perioada de timp, dar si cauzele generatoare.
Pe de alta parte, climatologia urbana a aparut ca o necesitata a analizarii modificarilor produse intr-un oras, la nivel fizic, dar si a compozitiei chimice a atmosferei, pentru a se interveni in ameliorarea efectelor negative ale disparitatilor produse in timp.
Cel mai frecvent mod pentru a determina marimea unui oras, este numarul de locuitori. Astfel, de-a lungul timpului, la nivel mondial, evolutia localitatilor urbane a avut la baza cresterea numarului de locuitori, fiind inevitabila extinderea oraselor.
Conform NASA, prima metropola din lume a fost Angkor (Cambodgia). Cu o suprafata de 3.000 de metri patrati si construita intre secolele IX si XVI, aceasta putea adaposti undeva la 500.000 persoane, cu mult peste orasele de la acea vreme.
Se crede faptul ca Angkor a disparut tocmai datorita unei catastrofe climatice. Arheologii au presupus faptul ca acest oras a disparut datorita suprapopularii, combinat cu despaduriri si inundatii catasrofale.
Templul Angkor Wat a fost introdus pe lista patrimoniului UNESCO in anul 1992.
Minuni ale lumii, precum orasul Angkor, pot disparea in orice moment datorita efectelor negative ale construirii haotice intr-un spatiu delimitat.
Climatologia urbana a aparut tocmai pentru a stopa efectele negative ale incalzirii generalizate din ultimul secol. Fiind considerata o noua ramura a climatologiei, aceasta se aseamana foarte mult cu cea regionala, insa documentele si cercetarile din cadrul fiecarui departament, au diferentiat in mod clar fiecare ramura in parte.
Orasul, fie el asezat intr-o anumita regiune geografica si avand diferite caracteristici climatice, nu este pasiv. Acest fapt a fost “aparat” de mai multe motive concludente:
- Elementele generatoare de ceata urbana pot fi daunatoare pentru orice vietuitoare, incluzand omul;
- Cantitatea de caldura degajata de catre elementele active sau pasive ale unui oras, determina cresteri semnificative ale temperaturii fata de zonele inconjuratoare;
- Datorita constructiilor de orice tip, orasul reprezinta un obstacol in calea vanturilor;
- Albedoul este total diferit fata de cel al regiunilor proximale.
Exista mai multe premise ce roiesc in jurul unei probleme actuale atat de discutata: incalzirea globala.
Climatologia urbana are ca scop si determinarea cauzelor incalzirii globale, multe fiind puse deja pe seama cresterii tot mai mari a numarului populatiei la nivel mondial si implicit a numarului asezarilor omenesti. Se considera ca incalzirea globala este determinata de catre emii de noxe sau deseuri in atmosfera, producand un asa-zis efect de sera asupra planetei.
Legaturile intre studiul climatologiei urbane si al incalzirii globale este reprezentat, in mod clar, si de constructiile haotice din marile orase. SPre exemplu, in marile aglomerari urbane din statele in curs de dezvoltare, singurul scop al demnitarilor este dezvoltarea cat mai rapida a zonei, fara a se tine cont de normele legislative locale.
La fel se intampla si in Romania. Pe masura dezvoltarii centrelor urbane, implicit si a nevoilor populatiei, au aparut noi zone industriale in apropierea marilor aglomerari urbane, ce produc modificari la nivelul atmosferei ce se suprapune orasului in cauza sib a zonei metropolitane.
Acest factor modificator se transforma in factor climatogen, orasul afectat creandu-si propria clima, din ce in ce mai diferita fata de regiunile proximale.
Daca in trecutul apropiat, clima Romaniei era considerata temperat-continentala de tranzitie, in prezent se poate spune ca exista chiar o clima submediteraneeana.
Capitolul II. Modificari locale ale climei
De la inceputul evolutiei planetei, climatele au evoluat si au diferentiat in functiile de erele traversate, de la erele glaciare si pana in prezent. Influentele climatice ale secolului al XX-lea nu le putem pune, insa, doar pe baza istoriei si a unui ciclu climatic specific.
ONU a infiintat mai multe organisme internationale de cercetare precum GIEC (Grupul Interguvernamental pentru Evolutia Climatica) si CISC (Grupul Interguvernamental al Schimbarilor Climatice), avand ca scop preconizarea unor schimbari climatice drastice, posibil catastrofale, in viitorul apropiat.
2.1. Temperatura urbana
Elementul climatic analizat ofera asa-numitul confort/disconfort termic, ce afecteaza corpul uman in mod direct.
In enotimpul cald, disconfortul termic este determinat de temperatura ridicata aerului, ce afecteaza in special locuitorii oraselor. Acestia nu pot tine in frau temperaturile mult prea mari si incearca solutii pentru combaterea efectelor negative, cum ar fi utilizarea unor aparate de climatizare.
Materialele de constructie utilizate si a diminuarii suprafetelor cu spatii verzi, orasul devine o “insula de caldura” in comparatie cu zonele limitrofe.
Fenomenul a fost descoperit de cateva secole, insa studierea sa a inceput mult mai tarziu decat era programata. Temperatura oraselor difera vizibil fata de cea din zonele rurale datorita dezvoltarii pe verticala si a materialelor de compromis utilizate (beton, sticla, asfalt), ce au puterea mult mai mare de a inmagazina energia primita. De asemenea, cladirile inalte reprezinta adevarate bariere in calea maselor de aer, de orice fel, fiind aproape imposibila o ventilare continua a asezarii, in comparatie cu zonele rurale care au constructii cu regimul de inaltime mult mai mic.
Datorita incalzirii cladirilor, temperatura urbana o poate depasi chiar si cu 10°C pe cea rurala. In mod normal, diferentele nu erau foarte mari, de maxim 2-3°C.
Pentru diminuarea acestui fenomen ar fi nevoie de crearea unor spatii verzi si a unor spatii deschise in orase, dar si de plantarea mai multor arbori chiar si pe arterele principale. Arborii si arbustii au capacitatea mult mai mare de a absorbi caldura (mai ales toamna, cand frunzele devin maronii) decat spatiile inverzite, cum ar fi parcurile unde predomina gazonul.
Factorii ce determina contrastele termice dintre zonele rurale si cele urbane sunt numerosi. Un prim factor ar fi intinderea efectiva a orasului: cu, cat suprafetele urbane sunt mai intinse, cu atat cresc si diferentele fata de zonele rurale. Densitatea suprafetei urbane este si ea un factor important. Structura fizica si spatiile naturale sunt alti factori esentiali ce determina disparitatile termice dintre mediile rurale si cele urbane.
Prin experimente, s-a demonstrat faptul ca insula de caldura prezinta variatii diurne si nocturne, diferenta mai mica inregistrandu-se chiar ziua, pe cand noaptea, aerul din oras devine de neinspirat. Umiditatea din orase este mai mare atat vara cat si iarna.
Exista si cateva avantaje ale insulei de caldura. Combustibilii utilizati pentru incalzire in mijlocul iernii sunt mult mai putini decat in mediul rural, dar acest lucru se schimba pe timpul verii, atunci cand instalatiile de conditionare a aerului consuma mai mult, echilibrand usor balanta.
In anul 1970, cercetatorii Oke si Hannell au emis teoria conform careia este nevoie de aproximativ 2000 de persoane pentru a se crea o insula de caldura. In cercetarile efectuate, s-a constatat faptul ca temperatura era cu 0,24°C mai mare decat in afara ariei de studiu. In prezent, aceasta diferenta ajunge la 10°C. In cazul in care nu se iau masuri concludente, in viitor aceasta diferenta va creste constant, devenind din ce in ce mai vizibila.
Tabel 1. Diferentierea temperaturii aerului intre Bucuresti si Comuna Afumati (Ilfov) in anii 2007 si 2017
Dupa cum se poate observa si din Tabelul 1, intre municipiul Bucuresti si comuna Afumati din judetul Ilfov, aflata la numai 15 km, exista diferente din ce in ce mai mari de temperatura. Daca in 2007, pe data de 12 august, se inregistrau 27°C in Bucuresti si 26°C la Afumati, diferenta fiin de numai 1°C, zece ani mai tarziu, diferenta s-a marit considerabil, ajungand deja la 6°C.
Cu o populatie vizibil mai mica, dar cu spatii verzi mult mai numeroase si cladiri mult mai scunde, Afumati nu reprezinta inca o insula de caldura, pe cand Bucuresti s-a confruntat cu o temperatura a aerului de 39°C la umbra. Astfel, temperatura resimtita de corpul uman, in jurul ore 15, in centrul orasului, poate fi mai mare chiar si cu 10°C.
2.2. Umiditatea aerului
In general, umiditatea din orase este mai scazuta decat cea din zonele inconjuratoare. Atmosfera orasului absoarbe mai bine umiditatea datorita faptului ca este mult mai uscata. Diferentele energetice dintre cele doua spatii este principala cauza a acestui fenomen. Diferentierile apar tocmai datorita materialelor de constructii si a pavajelor utilizate in cele doua medii, avand o amprenta termica mai mare, permitandu-le sa inmagazineze mai multa energie calorica.
Diferentele de umiditate dintre mediul urban si cel rural are si variatii sezoniere, dar si diurne si nocturne. Variatiile sunt mai mari noaptea, durand mai mult timp in anotimpul cald, fiind in legatura directa cu variatiile temperaturii din cele doua medii.
Ca o diferenta intre mai multe state europene, am ales Berlin si Munchen, ambele din Germania, in comparatie cu zonele lor limitrofe.
Astfel s-a observat faptul ca intre Berlin si zona rurala din imediata apropiere exista o diferenta medie a umezelii reletive de -6%, in timp ce in Munchen, de -5%.
In regimul anual al diferentelor de umezeala, valorile minime se remarca pe timpul iernii, iar cele maxime, pe timpul verii, atunci cand pentru tensiunea vaporilor ele pot atinge un maxim, iar pentru umezeala relativa 10%.
In ceea ce priveste regimul diurn al diferentelor de umezeala, se poate observa in mod clar cum aceste disparitati dintre oras si mediul rural vecin apar in special spre seara.
| Orasul | Diferentele | |||||
| Ora 7 | Ora 14 | Ora 21 | ||||
| Tensiunea Vaporilor (mm) | Umezeala relativa (%) | Tensiunea Vaporilor (mm) | Umezeala relativa (%) | Tensiunea Vaporilor (mm) | Umezeala relativa (%) | |
| Berlin | -0,1 | 5 | -0,4 | 4 | -0,2 | 8 |
| Munchen | -0,1 | 4 | -0,35 | 4 | -0,1 | 9 |
Tabel 2. Regimul diurn al diferentelor de umezeala
Sursa date: http://ec.europa.eu/eurostat
Presiunea vaporilor reprezinta un factor important, chiar daca umiditatea este scazuta, avand un rol important in balansul hidric al corpului uman.
2.3. Precipitatiile urbane
Structura urbana a orasului influenteaza in mod direct distributie precipitatiilor in zona data. Cel mai important factor de formare a precipitatiilor este reprezentat de praful si aerosolii gazosi ce determina crearea unor nuclee de condensare. Conditiile propice pentru creearea norilor sunt create de suprafetele permeabilizate si structura orasului.
De asemenea, foarte multe nuclee de condensare sunt prezente in atmosfera orasului. Acestia reprezinta principala sursa de aparitie a cresterii nebulozitatii si a precipitatiilor.
- Diem (1969) admitea faptul ca o celula noroasa de precipitatii se poate forma in aproximativ 20 de minute, iar precipitatiile ar aparea in 45 de minute, timp in care aceasta celula s-ar putea deplasa circa 12 kilometri de la locul formarii.
2.4. Vantul urban
Asa cum am amintit precedent, structura fizica a orasului actioneaza ca o bariera in calea maselor de aer. Suprafete construite si proprietatile fizice ale mediului urban influenteaza modul d epropagare a vantului. Spatiile deschise influenteaza viteza vantului, iar zonele construite efectiv determina turbionari (puterea este direct proportionala cu regimul de inaltime al cladirilor).
Intrucat orasul reprezinta o insula de caldura, aerul mai cald din oras este inlocuit de aerul mai rece si mai dens din zonele rurale, determinand o deplasare uniforma a maselor de aer. Acesta poate suferi si modificari in functie de mai multi factori.
Diferentele de presiune dintre mediul urban si cel periurban determina o intensificare a vantului.
Capitolul III. Efectele urbanizarii asupra climatului local
Dezvoltarea mare a mediului urban a atras si factori negativi asupra sa, determinate de factori politici, sociali si economici.
O mare importanta o reprezinta poluarea mediului urban, ca rezultat al activitatii industriale, a transportului si a densitatii ridicate a populatiei.
O pondere importanta o detin poluarea chimica si cea biologica.
Poluarea chimica a aerului reprezinta cea mai mare influenta asupra climei locale si se datoreaza, in special, emanarii noxelor in atmosfera (de catre intreprinderi industriale, sisteme de incalzire, mijloace de transport etc.).
| Poluant | An | ||||
| 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | |
| Oxizi de sulf | 1,38E+04 | 5,79E+03 | 4,37E+03 | 3,06E+03 | 8,46E+03 |
| Oxizi de azot | 0,51E+04 | 3,85E+03 | 3,185E+03 | 1,00E+04 | 1,192E+04 |
| Compusi organici volatili | 2,04E+03 | 2,38E+03 | 3,76E+03 | 5,54E+03 | 13,12E+03 |
Tabel 3. Poluanti atmosferici, cantitati anuale in Romania
Sursa date: anpm.ro
Poluarea energetica este bazate pe centralele electrice si de termoficare ce folosesc combustibili fosili cu o putere calorica redusa. Intrucat au un proces de ardere incomplet, acestia emit in atmosfera oxid de carbon, hidrocarburi, funingine si cenusa.
Exista anumite termocentrale care sunt bazate pe combustibili fosili si sunt dotate cu instalatii ce retin gazele rezultate din ardere. Totodata, cateva procente ce nu pot fi epurate, pot elimina in atmosfera zeci de tone zilnic.
O termocentrala ce utilizeaza 20 de milioane d etone de carbune anual si are o putere calorica de 2000 cal/kg, desi retine 99,5% din gaze si particule solide, elimina zilnic 140 de tone de cenusa.
Ce mai poluanteste sulful care, prin compusii sai, se transforma in SO2, retinanduse foarte greu si fiind difuzati in atmosfera.
O termocentrala ce are caracteristicile mai sus mentionate, poate emite pana la 1000 de tone zilnic.
Un remediu utilizat este reprezentat de cosurile cu altitudine mai mare de 200 de metri si cu o viteza de expulzare de 20-30 m/s. Singurul efect negativ al acestei masuri, este imprastierea poluantului pe distante de sute de km².
In ceea ce priveste poluarea biologica, unmmare numar de organisme vii este introdus pe suprafata orasului, influentand in mod negativ clima zonei.
Cu cat orasul este mai poluat si mai mare, cu atat organismele sunt mai numeroase.
CONCLUZII
Desi Climatologia Urbana este foarte putin studiata in Romania, nu multi stiu ca aceasta este strans legata de Incalzirea Globala, Poluarea si Criza Economica.
Atunci cand analizam Incalzirea Globala ar fi bine sa ne intrebam si de unde provine aceasta, de unde a pornit. Rasounsul se afla in chiar in Climatologia Urbana, pentru ca aceasta analizeaza chiar factorii declansatori ai poluarii, orasul, suprapopularea acestuia si activitatile industriale care determina poluarea atmosferei din zona respectiva, propagandu-se pe zone vaste din prejur.
Este foarte important sa analizam problema poluarii intrucat numarul populatiei la nivel mondial este in crestere, implicand si cresterea necesarului de hrana, dar si de resurse.
Implicit, creste si nevoia necesarului energetic si de materie prima.
Cu toate acestea, deseurile sunt reciclate in proportie de 20%, conducand la accidente ecologice grave.
Asemenea orasului Angkor, in orice moment, orice oras important din aceasta lume poate disparea din cauze similare.
De ce sa transformam acoperisurile blocurilor sau al cladirilor de birouri in gradini sau spatii verzi?!
Climatologia urbana isi propune sa trateze orice problema contemporana ce duce la distrugerea lenta a planetei, fara ca locuitorii sa isi dea seama ca aceasta ramura a climatologiei poate fi salvarea tuturor.
BIBLIOGRAFIE:
Agentia Nationala pentru Protectia Mediului: Calitatea aerului, Poluanti atmosferici, 2014, accesat pe 13 august 2017 (http://www.anpm.ro/documents/25675/2282349/CAPITOLUL+2-Calitatea+aerului-PRAHOVA+2013.pdf/f3f35e8c-d7e8-403d-a0d1-bedfd3739dad)
Andreea Coman 