V metropolích bývá mnohem větší horko než na venkově. Je to způsobené efektem takzvaných tepelných ostrovů, které na oteplující se planetě způsobují obyvatelům měst hlavně v létě spoustu nepohody, zejména kvůli nesnesitelně teplým nocím.
Ve městě může být až o deset stupňů tepleji než na venkově. Tepelné ostrovy komplikují třeba spánek
Stále více lidí žije ve městech, zejména těch velkých. Platí to jak v českém, tak i celosvětovém měřítku. Města si vytvářejí vlastní podnebí – čím jsou větší, tím výrazněji ovlivňují klima a tyto změny pak dopadají na obyvatele.
O tom, že si metropole vytvářejí odlišné klima, věděl už v 19. století Luke Howard, který se zabýval podmínkami v Londýně. V Česku pak k průkopníkům studia klimatu měst patřil Johann Gregor Mendel, který studoval hlavně podnebí Brna. Ve 20. století se specifické podmínky měst dostávají stále více i do hledáčku zájmu klimatologů.
Betonové kaňony
Hlavním rysem městského podnebí, který pozorovali už zmínění velikáni 19. století, je jeho tepelný ostrov. Zjednodušeně řečeno jde o oblast, která je vlivem zvláštních podmínek městského prostředí významně teplejší než okolní venkovská, nezastavěná krajina. V některých případech samozřejmě nemusí jít pouze o jeden ostrov, ale metropole může vykazovat více teplejších oblastí, především v závislosti na charakteru zástavby.
V pražském Klementinu teploty vzduchu od druhé poloviny minulého století stoupají, částečně vlivem změny klimatu, částečně vlivem zesilujícího tepelného ostrova Prahy
Příčinou vzniku tepelného ostrova je celá řada faktorů, které souvisejí se změnou přírodních podmínek. Jde především o náhradu luk a lesů betonem, asfaltem a dalšími umělými materiály s výrazně odlišnými schopnostmi pohlcovat sluneční záření. Kvůli tomu se povrchy ulic a budov během slunečného dne rozpálí více než například louky, a v noci pak toto teplo uvolňují do okolí.
Dalším faktorem je charakter ulic. Ty tvoří jakési kaňony, které umožňují vícenásobný odraz dopadajících slunečních paprsků. V důsledku pohltí města více sluneční energie na jednotku plochy než třeba lesy, louky nebo pole. Ani to ale ještě není všechno: zejména vyšší budovy taky vedou k zeslabení větru, což snižuje intenzitu ochlazování.
Vývoj rozdílů teploty mezi Klementinem v centru Prahy a stanicemi v Praze a okolí v červenci za jasného počasí ) (na vodorovné ose čas během dne, na svislé rozdíl teploty vzduchu ve °C)
Další příčinou tepelných ostrovů je kanalizace. Sice velmi rychle a efektivně odstraní srážkovou vodu z povrchu ulic, ale má to i odvrácenou stranu. Ve venkovské krajině tato voda na povrchu zůstává a vypařuje se do vzduchu, na což je třeba hodně sluneční energie. Tato energie se ale ve městech na výpar nevyužije, a o to víc ohřívá vzduch.
Konečně posledním faktorem přispívajícím k vyšším teplotám ve městech je odpadní teplo, které vzniká při topení, klimatizaci, dopravě nebo v průmyslu.
Pražské parno
Výše uvedený mix faktorů se nejvýrazněji uplatňuje při slunečném a málo větrném počasí. V takovém případě teplotní rozdíly například mezi Prahou a venkovem přesahují pět stupňů Celsia, a to zejména v první polovině noci, kdy bývá tepelný ostrov obvykle nejvýraznější. U větších měst můžou rozdíly v některých vhodných případech přesáhnout dokonce i deset stupňů.
Tepelné ostrovy a jejich intenzita závisejí na podobě konkrétního města. Obecně jim nahrává méně zeleně a kompaktnější zástavba s vyššími budovami. V takovém případě už u měst se zhruba deseti tisíci obyvateli můžeme vznik tepelného ostrova pozorovat.
V Česku pozorujeme dobře vyjádřený tepelný ostrov kromě Prahy i u Brna, Plzně, Ostravy, Olomouce nebo třeba Hradce Králové.
Změny minimální teploty v Praze a ve Středočeském kraji ukazuje odchylku nočních teplot v centru Prahy vlivem zesilujícího tepelného ostrova
Vedro dopadá na spánek i práci
Města se ale v některých případech vyznačují i výskytem ostrovů chladu (nebo chladných ostrovů), a to při slunečném počasí v letní polovině roku v pozdním ránu a brzkém dopoledni. V té době totiž v centrálních částech měst s četnějšími vyššími budovami kvůli stínu nedochází k rychlému ohřívání vzduchu, na rozdíl od okrajových částí s menší hustotou, například vilovou zástavbou. V takovém případě jsou pak teploty v centrech měst přechodně o několik stupňů nižší, ale během dne se teplotní poměry vyrovnají a postupně obrátí.
A mimochodem, někdy se mluví i o takzvaných suchých ostrovech měst, které se zas vyznačují sušším vzduchem. Souvisí to s výše zmíněnou kanalizací, kterou se voda z povrchů ulic rychle odvede pryč. A protože pak nedochází k jejímu výparu, znamená to při zvýšení teplot snížení relativní vlhkosti vzduchu.
Největším problémem z hlediska dopadů na obyvatele je ale jednoznačně tepelný ostrov měst – vede totiž ke zvýšení tepelné zátěže, zejména během nočních hodin a při vlnách veder. V důsledku klesá kvalita spánku obyvatel, což se projevuje nižší pracovní výkonností a také zvýšením zdravotních problémů, včetně nárůstu předčasných úmrtí.
Proto v posledních dekádách vedení velkých měst věnují značnou pozornost tomuto fenoménu a snaží se jeho dopady zmírnit.
Parky fungují
Existuje už celá řada opatření, která se už běžně uplatňují. Jednoznačně dominuje využívání především vertikální zeleně, tedy stromů a keřů, stále častěji se využívá zelených střech a stěn. A více se také používají polopropustné povrchy, třeba na parkovištích, aby se část vody udržela v uličním prostoru a neodtékala rychle pryč. Nicméně daná opatření je třeba zvažovat z více stran.
K identifikaci takzvaných hotspotů, tedy oblastí měst s výraznějším přehříváním, se často využívá družicových měření teploty povrchu (situace v Praze 18. června 2022)
Například stromy sice sníží denní přehřívání uličního prostoru, ale omezují rozptyl znečišťujících látek, což může hrát nezanedbatelnou roli v ulicích s hustou dopravou. Zejména v teplejších klimatických oblastech může zeleň mít i určité negativní dopady v souvislosti se zvýšením vlhkosti vlivem výparů z povrchu rostlin. To vede ke zvýšení pocitové teploty a častějšímu pocitu dusna.
Jednoznačně pozitivní dopad pak mají městské parky, zejména ty rozsáhlejší, jako je například pražská Stromovka. Takové plochy ovlivňují i své okolí, kde přispívají ke snižování teploty za horkých letních dnů.
Stromy omezují přehřívání vzduchu v ulicích měst, můžou ale současně zhoršit rozptyl znečišťujících látek v oblastech s hustou dopravou
Zajímavé je, že tepelný ostrov může mít i určité pozitivní dopady. Například uspoří finance za vytápění v chladné části roku – i když náklady na klimatizaci v létě to zpravidla přebijí. Pro někoho může být benefitem delší doba, po kterou je možné vysedávat na venkovních zahrádkách oproti venkovu.
Na druhou stranu, stále menší počet dnů se sněhem v zimě možná potěší řidiče, méně ale děti. Celkové dopady jsou každopádně negativní, a proto je důležité se tímto jevem důkladně zabývat, aby prostředí ve městech bylo pro jeho obyvatele co nejpříjemnější.