Characteristics of urban heat island (UHI) in a high latitude coastal city - a case study of Turku, SW Finland
Suomi, Juuso (2014-11-21)
Characteristics of urban heat island (UHI) in a high latitude coastal city - a case study of Turku, SW Finland
(21.11.2014)
Turun yliopisto Annales Universitatis Turkuensis A II 295
Julkaisun pysyvä osoite on:
https://urn.fi/URN:ISBN:978-951-29-5912-9
https://urn.fi/URN:ISBN:978-951-29-5912-9
Kuvaus
Siirretty Doriasta
Tiivistelmä
The term urban heat island (UHI) refers to the common situation in which the city is warmer than its rural surroundings. In this dissertation, the local climate, and especially the UHI, of the coastal city of Turku (182,000 inh.), SW Finland, was studied in different spatial and temporal scales. The crucial aim was to sort out the urban, topographical and water body impact on temperatures at different seasons and times of the day. In addition, the impact of weather on spatiotemporal temperature differences was studied. The relative importance of environmental factors was estimated with different modelling approaches and a large number of explanatory variables with various spatial scales.
The city centre is the warmest place in the Turku area. Temperature excess relative to the coldest sites, i.e. rural areas about 10 kilometers to the NE from the centre, is on average 2 °C. Occasionally, the UHI intensity can be even 10 °C. The UHI does not prevail continuously in the Turku area, but occasionally the city centre can be colder than its surroundings. Then the term urban cool island or urban cold island (UCI) is used. The UCI is most common in daytime in spring and in summer, whereas during winter the UHI prevails throughout the day. On average, the spatial temperature differences are largest in summer, whereas the single extreme values are often observed in winter. The seasonally varying sea temperature causes the shift of relatively warm areas towards the coast in autumn and inland in spring.
In the long term, urban land use was concluded to be the most important factor causing spatial temperature differences in the Turku area. The impact was mainly a warming one. The impact of water bodies was emphasised in spring and autumn, when the water temperature was relatively cold and warm, respectively. The impact of topography was on average the weakest, and was seen mainly in proneness of relatively low-lying places for cold air drainage during night-time. During inversions, however, the impact of topography was emphasised, occasionally outperforming those of urban land use and water bodies. Kaupungin lämpösaarekkeella tarkoitetaan tilannetta, jossa kaupunkialueet ovat ympäröiviä maaseutumaisempia alueita lämpimämpiä. Väitöskirjassa tarkasteltiin Lounais-Suomessa sijaitsevan rannikkokaupungin Turun (182,000 asukasta) paikallisilmastoa, ja erityisesti lämpösaareketta, erilaisissa alueellisissa ja ajallisissa mittakaavoissa. Lämpötilojen alueellisten erojen osalta keskeisenä tavoitteena oli selvittää, mikä on kaupungin, korkeuserojen sekä vesialueiden vaikutus alueellisiin lämpötilaeroihin eri vuoden- ja vuorokaudenaikoina.
Väitöskirjassa tarkasteltiin lisäksi, miten lämpötilaerojen alueelliset ja ajalliset ominaispiirteet riippuvat säätilasta. Lämpötilaeroihin vaikuttavien tekijöiden voimakkuutta arvioitiin erilaisten mallinnusmenetelmien avulla useita eri selittäviä muuttujia sekä alueellisia mittakaavoja käyttäen.
Kaupungin keskusta on Turussa keskimäärin lämpimintä aluetta. Lämpötilaero kymmenisen kilometriä keskustasta koilliseen sijaitseviin maaseutumaisiin alueisiin on keskimäärin 2 astetta. Suurimmillaan lämpösaarekkeen voimakkuus voi olla kymmenenkin astetta. Lämpösaareke ei vallitse Turussa jatkuvasti, vaan ajoittain kaupungin keskusta saattaa olla ympäristöään viileämpi. Tällöin puhutaan kylmäsaarekkeesta. Kylmäsaareke siintyy yleisimmin päiväsaikaan keväällä ja kesällä, kun taas talvella lämpösaareke vallitsee tavallisesti vuorokaudenajasta riippumatta. Alueelliset lämpötilaerot ovat keskimäärin suurimmillaan kesällä, kun taas yksittäiset ääriarvot saavutetaan usein talvella. Meriveden lämpötila vaikuttaa lämpösaarekkeen painopisteeseen siten, että se siirtyy syksyllä kohti rannikkoa ja keväällä kohti sisämaata.
Kaupunkimaisen maankäytön todettiin olevan pitkällä aikavälillä merkittävin alueellisia lämpötilaeroja aiheuttava tekijä. Vaikutus oli pääasiassa lämpötiloja nostava. Vesialueiden vaikutus korostui keväällä veden lämpötilan oltua suhteellisen alhainen, sekä syksyllä veden lämpötilan oltua suhteellisen korkea. Korkeuserojen vaikutus oli keskimäärin vähäisin, ja ilmeni lähinnä alavien paikkojen alttiutena öiselle kylmän ilman valumiselle. Inversiotilanteissa topografian merkitys kuitenkin korostuu, ja sen vaikutus on ajoittain kaupungin ja vesialueiden vaikutusta suurempi.
The city centre is the warmest place in the Turku area. Temperature excess relative to the coldest sites, i.e. rural areas about 10 kilometers to the NE from the centre, is on average 2 °C. Occasionally, the UHI intensity can be even 10 °C. The UHI does not prevail continuously in the Turku area, but occasionally the city centre can be colder than its surroundings. Then the term urban cool island or urban cold island (UCI) is used. The UCI is most common in daytime in spring and in summer, whereas during winter the UHI prevails throughout the day. On average, the spatial temperature differences are largest in summer, whereas the single extreme values are often observed in winter. The seasonally varying sea temperature causes the shift of relatively warm areas towards the coast in autumn and inland in spring.
In the long term, urban land use was concluded to be the most important factor causing spatial temperature differences in the Turku area. The impact was mainly a warming one. The impact of water bodies was emphasised in spring and autumn, when the water temperature was relatively cold and warm, respectively. The impact of topography was on average the weakest, and was seen mainly in proneness of relatively low-lying places for cold air drainage during night-time. During inversions, however, the impact of topography was emphasised, occasionally outperforming those of urban land use and water bodies.
Väitöskirjassa tarkasteltiin lisäksi, miten lämpötilaerojen alueelliset ja ajalliset ominaispiirteet riippuvat säätilasta. Lämpötilaeroihin vaikuttavien tekijöiden voimakkuutta arvioitiin erilaisten mallinnusmenetelmien avulla useita eri selittäviä muuttujia sekä alueellisia mittakaavoja käyttäen.
Kaupungin keskusta on Turussa keskimäärin lämpimintä aluetta. Lämpötilaero kymmenisen kilometriä keskustasta koilliseen sijaitseviin maaseutumaisiin alueisiin on keskimäärin 2 astetta. Suurimmillaan lämpösaarekkeen voimakkuus voi olla kymmenenkin astetta. Lämpösaareke ei vallitse Turussa jatkuvasti, vaan ajoittain kaupungin keskusta saattaa olla ympäristöään viileämpi. Tällöin puhutaan kylmäsaarekkeesta. Kylmäsaareke siintyy yleisimmin päiväsaikaan keväällä ja kesällä, kun taas talvella lämpösaareke vallitsee tavallisesti vuorokaudenajasta riippumatta. Alueelliset lämpötilaerot ovat keskimäärin suurimmillaan kesällä, kun taas yksittäiset ääriarvot saavutetaan usein talvella. Meriveden lämpötila vaikuttaa lämpösaarekkeen painopisteeseen siten, että se siirtyy syksyllä kohti rannikkoa ja keväällä kohti sisämaata.
Kaupunkimaisen maankäytön todettiin olevan pitkällä aikavälillä merkittävin alueellisia lämpötilaeroja aiheuttava tekijä. Vaikutus oli pääasiassa lämpötiloja nostava. Vesialueiden vaikutus korostui keväällä veden lämpötilan oltua suhteellisen alhainen, sekä syksyllä veden lämpötilan oltua suhteellisen korkea. Korkeuserojen vaikutus oli keskimäärin vähäisin, ja ilmeni lähinnä alavien paikkojen alttiutena öiselle kylmän ilman valumiselle. Inversiotilanteissa topografian merkitys kuitenkin korostuu, ja sen vaikutus on ajoittain kaupungin ja vesialueiden vaikutusta suurempi.
Kokoelmat
- Väitöskirjat [2836]