A vegetáció szerepe a Budapest-Hegyvidék városi hősziget jelenségében

Budapest XII. kerülete ideális helszínéül szolgál a vegetáció és a domborzati viszonyok városi hőszigetre gyakorolt hatásainak megfigyelésére. Termikus elemzéseink során a MODIS szenzor felszínhőmérsékleti adatait és az ebből származtatott hősziget-intenzitási értékeket használtuk fel. A kapott eredmények alapján megállapítható, hogy a növényzet, illetve a domborzat hősziget-módosító hatásai a tavaszi-nyári időszak nappali óráiban a legszembetűnőbbek

A vegetáció szerepe a budapesti városi hősziget jelenségében

Cikkünkben Budapest XII. kerületéről készítettünk részletes termikus elemzést, mivel a kerület sajátos földrajzi adottságait tekintve ideális helyszínéül szolgált a vegetáció és a domborzati viszonyok hatásainak megfigyelésére. Vizsgálataink során a Terra és az Aqua műholdakon elhelyezett MODIS szenzor felszínhőmérsékleti adatait és az ebből származtatott hősziget-intenzitási adatokat használtuk fel. A vizsgálati eredmények alapján megállapítottuk, hogy a növényzet,\ud illetve a domborzat hősziget-módosító hatásai a tavaszi-nyári időszak nappali óráiban voltak a legszembetűnőbbek

Eltérő klímazónában fekvő városi felszínek termikus reakcióinak összehasonlítása: módszerek és előzetes eredmények

A városklíma egy olyan lokális skálájú klimatikus rendszer, melyet a városi környezet (lakó-épületek sokasága, utcahálózatok és ipari területek) és a régió éghajlatának kölcsönhatása közösen alakít ki (WMO, 1983). Ennek következménye, hogy a beépített területekre eltérő éghajlati sajátosságok jellemzőek, mint az azt körülölelő természetes felszínborítású vagy mezőgazdasági környezetre (Oke, 1987). A beépített terület módosító hatását – amely leg-inkább a város felépítésétől, a felhasznált anyagoktól és az antropogén tevékenységtől függ – többek között a felszínközeli (2 m) léghőmérséklet (Ta) és a felszínhőmérséklet (Ts) területi különbségei reprezentálják. A részletesebb, a város és környezetén belüli termikus különbségek vizsgálatához a ma-napság már széles körben alkalmazott keretrendszert, a lokális klímazónákat (local climate zones – LCZs) Stewart (2009) publikálta elsőként, majd Stewart & Oke (2012) véglegesítette. A rendszer 10 beépítettségi és 7 felszínborítási típust különít el. Eredeti célja a léghőmérsékletet mérő állomások ‒ környezetük alapján történő ‒ osztályokba sorolása volt, ám a későbbiekben számos további területre is kiterjesztették az alkalmazását. Az első ilyen alkalmazás a típusok városon belüli eloszlásának feltérképezését célozta Újvidék (Szerbia) esetében annak érdekében, hogy a telepíteni kívánt városi mérőhálózat állomásai az egyes városrészeket megfelelően reprezentálva kerüljenek elhelyezésre (Unger et al., 2011). Ezt követően Bechtel & Daneke (2012) és Lelovics et al. (2014) dolgoztak ki objektívebb megközelítésű LCZ tér-képezési technikákat, majd Geletič & Lehnert (2016) és Wang et al. (2018) szintén alkalmazták a módszert. Az LCZ térképezés módszertanát felhasználva számos, a zónák közötti Ta különbségeket feltáró publikáció is született (pl. Stewart et al., 2014; Leconte et al., 2015, 2017; Skarbit et al., 2017), melyek igazolják az LCZ koncepció létjogosultságát. Ezzel szemben a módszert felszínhőmérsékletre alkalmazó kutatási eredmények még viszonylag ritkák (pl. Skarbit et al,. 2015; Cai et al., 2018). A mérsékeltövi területekre hiányoznak az olyan átfogó vizsgálatok, amelyek több éves műholdas adatbázisra támaszkodva a város és környéke LCZ-alapú felszíntípusainak hőmér-sékleti viszonyaira irányulva lehetővé teszik a napszakos és évszakos sajátosságok elkülönítését, illetve részletes összehasonlítását. Ehhez kapcsolódva tanulmányunk célja, hogy két, különböző éghajlaton fekvő település és környezetük termikus reakcóit és annak különbségeit vizsgáljuk 4 évre kiterjedő műholdas Ts adatok alapján. Az egyik város Szeged, mely a melegmérsékelt övben, viszonylag nedves klímájú területen fekszik, míg Beer Sheva (Izrael) a száraz övben, sztyeppi-sivatagi környezetben található. Mindkét városra évszakos és napi város-vidék felszínhőmérséklet különbségeket (felszíni hősziget intenzitás, ΔTs(u-r)) a 4 év felhőzetmentes adatait felhasználva számítunk. A vizsgálat menete a következő lépésekből áll: (i) LCZ térképek készítése az egyes városokra Landsat-8 műholdképek alapján, (ii) a megjelenő LCZ típusok klímarégiók szerinti különbségeinek elemzése, (iii) az 1 km-es felbontású MODIS rácshálózat városi és városkörnyéki celláinak lehatárolása, (iv) a MODIS termikus infravörös tartományú, felhőmentes műholdképeinek kiválogatása városonként, valamint csoportosítása nappal, éjszaka és évszak szerint, (v) a város és vidék felszínhőmérsékleteinek és ezek különbségének évszakos és napszakos átlagos értékeinek meghatározása városonként, (vi) a kapott átlagok klímarégiók szerinti összehasonlító elemzése

Analysis of the role of urban vegetation in local climate of Budapest using satellite measurements

Urban areas significantly modify the natural environment due to the concentrated presence of humans and the associated anthropogenic activities. In order to assess this effect, it is essential to evaluate the relationship between urban and vegetated surface covers. In our study we focused on the Hungarian capital, Budapest, in which about 1.7 million inhabitants are living nowadays. The entire city is divided by the river Danube into the hilly, greener Buda side on the west, and the flat, more densely built-up Pest side on the east. Most of the extended urban vegetation, i.e., forests are located in the western Buda side. The effects of the past changing of these green areas are analyzed using surface temperature data calculated from satellite measurements in the infrared channels, and NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) derived from visible and near-infrared satellite measurements. For this purpose, data available from sensor MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) of NASA satellites (i.e., Terra and Aqua) are used. First, the climatological effects of forests on the urban heat island intensity are evaluated. Then, we also aim to evaluate the relationship of surface temperature and NDVI in this urban environment with special focus on vegetation-related sections of the city where the vegetation cover either increased or decreased remarkably

Recent changes of the urban local climate using satellite data and in-situ measurements

The urban heat island is one of the main environmental effects of humans. In this paper the urban climate of a Central/Eastern European capital (Budapest, Hungary) is analyzed using both satellite-based and in-situ measurements. Our study focuses on Ferencvaros, one of the 23 districts of the Hungarian capital. It is located near the river Danube in the southern central part of the city, which is very heterogeneous and consisting of 3- and 4-storey old buildings, block houses with either 4 or 8 levels, brown industrial areas, and large areas occupied by the railways system. Partly due to the functional and structural changes of special subsections of the district substantial local climatic changes occurred in the past few decades. From the local government concentrated efforts were made to complete several block rehabilitation programs already starting from 1980s. Since 1993 in the most densely built inner part of the district entire blocks were renovated and modified in order to create more livable environment for the citizens. Within the framework of these programs inner parts of the blocks were demolished, thus, inside the blocks more common green areas could be created. The climatic effects are evaluated on the basis of the following data. (1) Satellite measurements, namely, surface temperature fields derived from radiation data of infrared channels measured by sensor MODIS (onboard satellites Terra and Aqua), and sensor ASTER (onboard satellite Terra). From the surface temperature data rural mean values around Budapest are used to calculate pixelwise SUHI (surface urban heat island intensity). (2) In-situ temperature and relative humidity measurements within the rehabilitated sections. Our main goal is to analyze whether the generally positive changes of the built environment can also be recognized in the urban heat island effect of this area