The characteristic of urban area in Łódź from climatological point of view

Problem kartowania klimatu obszarów miejskich jest niezmiernie złożony. Wynika on zarówno z wielkiej różnorodności przestrzennej występujących na obszarach zurbanizowanych typów klimatu lokalnego (mikroklimatów), jak i technicmych trudności ich opisu w świetle danych eksperymentalnych. W pracy podjęto próbę kartometrycmej charakterystyki powierzchni miasta z punktu widzenia tych jej cech, które odgrywają decydującą rolę w ksztahowaniu specyficznych warunków klimatycmych. Określono udział powierzchni sztucmych ogółem, powierzchni dachów domów o różnych wysokościach, powierzchni zieleni wysokiej (drzew) i niskiej (trawniki, pola) oraz obliczono parametr szorstkości wg formuły Lettau (frontal area index) dla dwóch kierunków wiatru.The climatic researches on urban areas are very complicated. It is caused not only by a great spatial differentiation of local microclimates but by technical difficulties concerning the adequate way of describing them in compliance with experimental data as well. In this work, it has been made an attempt to characterize the urban surface with regard to all the features which determinate formation of individual climatic conditions. The percentage of artificial surface in general, surface of the roofs on buildings of different heights, the green area both trees (as high green surface) and lawns and fields (as low green surface) has been estimated. J,łesides,the roughness parameter, according to Lettau's formula (frontal area index) has been calculated for two different wind's directions (N, W)

Spatial structure of the urban heat island in Łódź

Badanie przestrzennej struktury miejskiej wyspy ciepła na obszarze Łodzi prowadzono metodą patrolową przy użyciu czujników HMP-35 fIrmy Vaisala umieszczonych na pięciu samochodach. Serie pomiarowe wykonywano w dniach, kiedy warunki pogodowe stwarzały szanse intensywnego rozwoju wyspy ciepła. Stwierdzono występowanie 2 typów miejskiej wyspy ciepła - komórkowego i zgeneralizowanego. Pierwszy typ występuje w warunkach bezchmurnych i bezwietrznych nocy (prędkość wiatru na stacji zamiejskiej do 1-2 m/s). Zróżnicowanie termiczne osiąga wówczas największe rozmiary, a każda dzielnica, nawet peryferyjnie usytuowana względem centrum miasta, wyróżnia się jako odrębne ognisko ciepła. Obszary nie zabudowane,w tym parki śródmiejskie, są wówczas terenami chłodu. Drugi typ występuje przy wietrze zamiejskim w granicach 2-4 m/s i przyjmuje postać jednej, uogólnionej wyspy ciepła z centrum nieco przesuniętym względem środka miasta zgodnie z kierunkiem wiatru. Przy wietrze powyżej 4 m/s nocna wyspa ciepła w Łodzi jest bardzo słaba, praktycznie zanika.The researches concerning urban heat island in Łódź have been conducted with use of HMP-35 sensors made by Vaisala, which were placed on 5 different cars. The measurements have been made only when the weather conditions have been considered to be appropriate for development of UHI. Two different types of UHI have been noticed - cellular and general. The cellular type is connected with cloudless and windless weather (wind speed on the outskirts 1-2 m/s). Temperature's differences are the most significant and UHI can be observed individually over each district. Green areas (especially parks) have lower temperature than build-up area. The general type is connected with wind's speed about 2-4 m/s on the outskirts and can be observed as a one global heat island all over the city but with the centre a little displaced according to the wind's direction. When it's blowing faster than 4 m/s UHI at night almost vanish

Intensywność miejskiej wyspy ciepła w Łodzi w okresie zimowym oraz jej prosty model

W opracowaniu przedstawiono dobowy bieg intensywności miejskiej wyspy ciepła w Łodzi w okresie zimowym. Bazę doświadczalną stanowią wyniki pomiarów temperatury powietrza na dwóch posterunkach, miejskim i zamiejskim, z okresu od 26 grudnia 1996 do 4 lutego 1997. Do analizy wybrano 17 nocy z dobrze rozwiniętą miejską wyspą ciepła. W ciągu nocy róźnice między temperaturą w centrum Łodzi a terenami zamiejskimi wzrastają początkowo bardzo gwałtownie, następnie łagodnie osiągają maksimum tuź przed wschodem słońca. Podobieństwo przebiegów temperatury na obu stacjach umoźliwiło skonstruowanie prostego modelu czasowego rozwoju intensywności miejskiej wyspy ciepła bazującego na zmianach temperatury na obszarach zamiejskich.W latach 1992-1996 działała w centrum Łodzi Miejska Stacja Meteorologiczna Zakładu Meteorologii i Klimatologii UL, wyposażona w standardowe przyrządy i obsługiwana w reżimie pracy stacji klimatologicznej. Dla określenia intensywności miejskiej wyspy ciepła wykorzystano różnicę temperatury powietrza pomiędzy stacją śródmiejską a stacją zamiejską - w tym przypadku lotniskową stacją synoptyczną Lódź-Lublinek (fu-Tr). Występowanie miejskiej wyspy ciepła cechuje się wyraźną cyklicznością dobową i roczną. Największe dodatnie różnice notowano zawsze w terminie nocnym w okresie lata - najczęściej występują wówczas warunki do tworzenia się i trwania przez całą noe nadwyżki ciepła w mieście. W zimie mwc zaznacza się rzadziej, a jej intensywność nie jest z reguły duża, co wynika ze wzmoźonej prędkości wiatru o tej porze roku. Określono związek natężenia miejskiej wyspy ciepła w Łodzi z wielkością zachmurzenia ogólnego i prędkością wiatru w poszczególnych terminach obserwacyjnych.During the period of 1992-1996 the meteorological station belonging to Department of Meteorology and Climatology, University of Łódź worked in the city centre of Łódź. The station was equiped with standard instruments and attended as a normal climatological station. The difference between air temperature in a city centre (Tu) and on the outskirts of Łódź on the local airport Łódź-Lublinek (Tr) was used to define the intensity of urban heat island. Its significant diurnal and annual periodicity have been observed. The biggest positive differences have always been noticed during the summer nights when the weather conditions are most suitable to the creation and duration of heat surplus in city. During winter, UHI is a scarcity and its intensity is much less significant in average (it is caused by rise of wind's speed during this season). The relations between intensity of um in Łódź, wind speed and cloudiness have also been analyzed

Daily and annual cycle of urban heat island occurrence in Łódź

During the period of 1992-1996 the meteorological station belonging to Department of Meteorology and Climatology, University of Łódź worked in the city centre of Łódź. The station was equiped with standard instruments and attended as a normal climatological station. The difference between air temperature in a city centre (Tu) and on the outskirts of Łódź on the local airport Łódź-Lublinek (Tr) was used to define the intensity of urban heat island. Its significant diurnal and annual periodicity have been observed. The biggest positive differences have always been noticed during the summer nights when the weather conditions are most suitable to the creation and duration of heat surplus in city. During winter, UHI is a scarcity and its intensity is much less significant in average (it is caused by rise of wind's speed during this season). The relations between intensity of um in Łódź, wind speed and cloudiness have also been analyzed.W latach 1992-1996 działała w centrum Łodzi Miejska Stacja Meteorologiczna Zakładu Meteorologii i Klimatologii UL, wyposażona w standardowe przyrządy i obsługiwana w reżimie pracy stacji klimatologicznej. Dla określenia intensywności miejskiej wyspy ciepła wykorzystano różnicę temperatury powietrza pomiędzy stacją śródmiejską a stacją zamiejską - w tym przypadku lotniskową stacją synoptyczną Lódź-Lublinek (fu-Tr). Występowanie miejskiej wyspy ciepła cechuje się wyraźną cyklicznością dobową i roczną. Największe dodatnie różnice notowano zawsze w terminie nocnym w okresie lata - najczęściej występują wówczas warunki do tworzenia się i trwania przez całą noe nadwyżki ciepła w mieście. W zimie mwc zaznacza się rzadziej, a jej intensywność nie jest z reguły duża, co wynika ze wzmoźonej prędkości wiatru o tej porze roku. Określono związek natężenia miejskiej wyspy ciepła w Łodzi z wielkościPraca została wykonana przy finansowym wsparciu Komitetu Badań Naukowych - grant nr 6P04E 036 08

Singularities of the urban climate of Łódź, Central Poland

Published in: Natural environment of Poland and its protection in Łódź University Geographical Research, edited by E. Kobojek and T.MarszałThe results presented in the work show the selected features of local climate modification caused by urbanisation in Łódź, Central Poland. The city structure is similar to many other mid-European towns, but the influences of urbanisation on local climate are not affected here by other factors. Thus, the outcomes of presented investigations can be generalised for many cities of the region. The findings about the urban heat island are similar to those of other cities and they confirm the general rules about the UHI phenomenon, its spatial distribution and temporal variations (see Arnfield 2003 for a comprehensive review). Similarly, the influence of the city on incoming shortwave radiation in Łódź simply quantify well established relations. More unique are the studies on the albedo and the influence of surface geometry on the absorption of radiation. The influence of the town on humidity is more disputable. On the average, our data confirm the findings on the urban-rural contrasts of these elements, but they also show that unlike the UHI evolution, the diurnal course of humidity differences can take different form even in favourable weather conditions. The measurements of turbulent fluxes of sensible and latent heat, carbon dioxide and methane are unique in Poland and one of the few in Europe; thus they just provide new data and extend our understanding of poorly known processes. At the present stage, it is hard to evaluate if these result are case-specific or more general. The comparison with other cities is problematic because of a small number of similar works – there are several concerning urban energy balance, very few on carbon dioxide flux, and almost none about the flux of methane

Introduction

Tekst wprowadzający do tomu nr 03/1999 Folia Geographica Physic

Model nocnego rozkładu temperatury w Łodzi w warunkach zimowych

Opracowanie zawiera prosty model przestrzennego zróżnicowania miejskiej wyspy ciepła w Łodzi podczas bezchmurnych, zimowych nocy. Zmiany temperatury powietrza na terenie miasta (dT) obliczone zostały na podstawie spadków temperatury na obszarach zamiejskich (dT) z wykorzystaniem zależności dT u = A . dT,. Formułę tę stosowano dla poszczególnych sektorów miasta (komórki 500 x 500 m) o różnym stopniu urbanizacji, z krokiem czasowym równym 100 min. Współczynnik A dobrany został zależnie od prędkości wiatru i stopnia urbanizacji. Dodatkowo po każdym kroku iteracji stosowano procedurę wygładzającą pole temperatury zależnie od prędkości wiatru. Mimo prostoty, model w zadowalający sposób opisuje zarówno przestrzenny rozkład temperatury, jak i czasowy rozwój miejskiej wyspy ciepła (rys. 2-5).In the paper a simply model of the um shape in Łódź during cloudless, winter night is presented. Decreases of the temperature in the city (dT J were calculated with the aid of rural temperature decreases (dT,) basing on the relation: dTu =A ·dT,. This formula was applied to the city sectors (cells 500 x 500 m) with different urbanization ratio with the time step equal 10 min. Factor A was choosen empirically depending on wind speed and urbanization ratio. Additionally, in each iteration temperature field was smoothed proportionally to the wind speed. In spite of simplicity the model well describe temporal evolution and spatial distribution of the UHI