VERONICA - ČASOPIS PRO OCHRANU PŘÍRODY A KRAJINY

Rozvoj měst je celosvětový trend, který se nedaří zastavit, ba ani zpomalit. Je to určitě dáno mnoha faktory, díky kterým je život ve městech oproti venkovu pohodlnější. Dílčí negativa nejsou považována za významná. Městské prostředí je jednoznačně jiné než prostředí venkova, v podstatě pobytem ve městě opouštíme běžné přírodní podmínky. Povrch města je převážně tvořen umělými materiály, městský vzduch je znečištěn mnoha plynnými i pevnými látkami, je zvýšena hlučnost apod., což jsou negativní stránky městského prostředí.

Změnu městského klimatu oproti přírodní krajině vyvolávají umělé povrchy. Tyto způsobují odlišnou radiační bilanci, mění se albedo (míra odrazivosti tělesa nebo jeho povrchu), sluneční záření je více pohlcováno pevnými materiály (povrch vozovek, střech apod.), ty se více ohřívají a tím zvyšují teplotu vzduchu. Dochází tak i k ovlivnění vlhkosti vzduchu.

Tepelný ostrov města

Při hodnocení městského prostředí se u všech větších měst setkáváme s výskytem tzv. tepelného ostrova města. Jde o výskyt vyšší teploty vzduchu než v okolních oblastech města. Na jeho plošný výskyt a výši teploty vzduchu mají vliv hlavně počasí a charakter samotného města, tedy topografie terénu, nadmořská výška, druhy povrchu a jejich vlastnosti v zastavěném území včetně retence, hustota zástavby, výška budov a jejich vzájemná vzdálenost, zastoupení vodních ploch apod. Významnou roli sehrává uvolňované tzv. „antropogenní teplo“ z vytápění a průmyslu a jednoznačně počet a hustota obyvatel. Na území měst dochází k ovlivnění fází oběhu vody, kdy hlavně nepropustné povrchy nedovolí vsakování a voda odteče. Takto se významně snižuje výpar a naopak zvyšuje ohřátí vzduchu.

Studiu teplotního režimu města a přilehlých venkovských oblastí je věnována pozornost takřka dvě století. Běžnou metodou pro vymezení tepelného ostrova je vyhodnocení meteorologických měření na území měst a mimo města. Prováděna jsou také speciální meteorologická měření jako tzv. měřicí jízdy, které umožňují plošné vyjádření teplotního a vlhkostního pole v hodnocené oblasti. Stále častěji jsou aplikovány metody pozemního termálního monitoringu, ale také dálkového průzkumu země s využitím termálních družicových snímků.

Dosavadní studie v mnoha městech světa dokládají, že výrazné zlepšení městského prostředí a snížení teploty vzduchu je dáno přítomností zeleně, která plní několik funkcí, jako obohacení vzduchu o vodní páru, zchlazování prostředí apod. Rozsáhlou studii městského prostředí na příkladu města Brna, která vycházela ze sítě účelových meteorologických stanic, najdeme v publikaci Klima Brna kolektivu autorů vedeného Petrem Dobrovolným, vydanou Přírodovědeckou faktultou Masarykovy univerzity v roce 2012.

Vliv rozdílných povrchů na teplotu a vlhkost vzduchu

Pro jednoduché přiblížení významu zeleně uvádíme rozdíly v teplotě vzduchu a relativní vlhkosti vzduchu mezi parkem a centrem města. Hlavně v období s vyššími teplotami, zvláště potom v červenci a srpnu, se v parcích významně projevuje vliv stromů, pochopitelně, pokud jsou i vodní plochy. Teploty vzduchu se v těchto dnech či celých obdobích přibližují mimoměstským lokalitám, popřípadě lesu, čímž se vytvářejí vhodné podmínky pro pobyt obyvatel města. Nejnázornější je porovnání rozdílu v denním průběhu teploty a relativní vlhkosti vzduchu. V období východu Slunce jsou nejnižší teploty v lese a nejvyšší v centru města. V parku díky korunám stromů je povrch půdy zastíněn, a tak se během dne neohřívá slunečním zářením. V centru jsou naopak vyšší teploty vzduchu dány teplem vydávaným i stěnami budov. Ve městech se vyššími teplotami vzduchu neprojevují jen centrální části, ale i lokality průmyslových zón. Rozdíly mezi parky a centrem jsou za jasných dnů v poledních hodinách nejčastěji v průměru 2-3 ˚C. V letních obdobích stále častěji následuje několik dnů po sobě, kdy denní maximální teplota vzduchu je 30 ˚C a vyšší. Tyto dny označujeme jako tropické a jejich několikadenní výskyt potom jako vlnu vedra. V tomto období mají centrální části města, ale i rozsáhlá parkoviště apod. teploty vyšší oproti parkům i o více než 5 ˚C. Pokud jde o průběh teploty vzduchu, je nutné uvést, že oproti centru či velkým plochám bez zeleně, je v parku menší rozdíl mezi maximální a minimální teplotou. Tento stav se pozitivně projevuje zejména v chladnějších měsících či dnech, a tak poskytuje vhodné podmínky pro rekreační pobyt obyvatel.

Důležitou roli pro náš pocit hraje vlhkost vzduchu. Z analýzy denního chodu relativní vlhkosti vzduchu v letních měsících vyplývá, že nejvyšší vlhkosti v průběhu téměř celého dne panují v místech s větší plochou zeleně. Ovšem musíme zdůraznit, že svou roli sehrává vítr. Hlavně při jeho vyšších rychlostech se rozdíly mezi různými částmi města snižují. V nočních a ranních hodinách se relativní vlhkost liší. Je vcelku logické, že nejnižší vlhkosti vzduchu nacházíme v centrální části měst, kde díky vlastnostem povrchu není voda pro výpar, a tím nedochází k obohacení vzduchu vodní parou.

Vliv na obyvatele

Na člověka působí všechny meteorologické prvky, tedy vlastnosti vzduchu jako celek. Nejvíce z nich vnímáme zdánlivě teplotu vzduchu, obecně uvádíme, že je nám teplo nebo zima. Jde však o náš pocit, v biometeorologii jej hodnotíme tzv. pocitovými kategoriemi. Nejčastěji používanou charakteristikou, sloužící k popisu vlivu meteorologických podmínek na tepelnou pohodu lidí nacházejících se v daném prostředí, jsou teplotně-vlhkostní indexy.

Nejčastěji je v nich uváděn index Humidex, vypočtený podle vztahu:
Humidex = T + 0,5555 (e - 10,0), kde T = teplota vzduchu (˚C) a e = tlak vodní par (hPa).
V extrémních případech mohou vysoké hodnoty vyvolat zdravotní problémy. Vliv povrchu měst na zdraví člověka je studován v mnoha městech a hledá se způsob, jak negativní vlivy odstranit. Jedním z opatření je udržet zelené plochy ve městě a členit větší plochy z pevných materiálů právě zelenými pásy nebo alespoň výsadbou stromů.

Z našich hodnocení vyplynulo, že kategorie nepohody, tedy diskomfortu, se vyskytuje nejčastěji v červenci, následně v srpnu. Nejvyšší hodnoty indexu Humidex najdeme v centrální části města a na velkých plochách s betonovým či asfaltovým povrchem bez zeleně. Rovněž v parku najdeme v červenci vyšší počet dnů s kategorií nepohody, což je dáno při vysokých teplotách vyšší vlhkostí vzduchu. Je zajímavé, že v srpnu a ostatních měsících jsou tyto výskyty diskomfortu v parcích podobné jako v okolí města. Pokud se nepříznivé hodnoty indexu vyskytují v průběhu dne, nastupují ve zvýšené míře již v časných dopoledních hodinách, vrcholí po poledni a přetrvávají do odpoledních hodin. Vliv na výskyt diskomfortu má zástavba, takže v méně provětrané části centra, tedy v užších ulicích apod., se výskyt zvýšeného indexu hlavně v červenci prodlužuje i do pozdních večerních hodin.

Musíme ovšem zdůraznit, že se hodnoty indexu Humidex významně liší, jak již bylo uvedeno v jednotlivých měsících, ale hlavně v závislosti na počasí v jednotlivých letech. Právě roky s mimořádně vysokými teplotami vzduchu, a to hlavně v létě, vykazují daleko vyšší hodnoty, než je průměr.

Ale i zeleň má své nároky

Aby mohla zeleň plnit své funkce, tedy ochlazovat městské prostředí, zvyšovat jeho vlhkost, ale také plnit estetickou funkci, musí mít k tomu podmínky. Na území města Brna zajišťujeme kontinuální měření teploty a vlhkosti půdy pod výsadbou na ulici Joštově, u solitérního stromu na Moravském náměstí, ve spodní části parku na Špilberku směrem k ulici Husově a na jižním svahu Petrova. Dynamika půdní vlhkosti v parku na Špilberku odpovídá hydropedologickým podmínkám města Brna. Hodnoty půdní vlhkosti na Petrově se v obdobích sucha velmi často blíží bodu vadnutí. Ukázkou, že stavební zásahy a koridory různých vedení vytvářejí pro stromy nepříznivé podmínky, dokládají hodnoty z měření na Moravském náměstí a zvláště na ulici Joštově. Zde se ve spodnější vrstvě (40-60 cm) projevují zvláště při dešti nebo vyšších dávkách závlahy až stavy přemokření. To je vyvoláváno omezenou dynamikou pohybu vody, která zůstává v betonových koridorech. Naopak při stavech sucha dochází na všech sledovaných lokalitách sice rozdílně, ale k vysychání půdy. Aby mohla zeleň plnit svou funkci, musí mít vhodnou vlhkost půdy. To však může zajistit jen vhodně vedená závlaha.

Závěrem

Určitě lze konstatovat, že nahrazování zelených ploch stavebními materiály ovlivňuje teplotní poměry ve městě a při výskytu vysokých teplot významně zvyšuje diskomfort pro občany. Naše výsledky jednoznačně dokládají kladný vliv zeleně.

Z našeho výzkumu klimatu měst a vlivu zeleně vyplývá:
 V parcích jsou nižší teploty vzduchu oproti centru hlavně v období letních veder;
 pozitivní, byť významně nižší význam mají i solitérní stromy;
 rozdíly v četnosti kategorií diskomfortu se projevují především při vyšších teplotách vzduchu, při nižších teplotách nejsou rozdíly tak významné;
 zvýšenou četnost diskomfortu vyvolávají rozsáhlejší umělé povrchy;
 výsledky měření vlhkosti půdy na lokalitách města Brna potvrdily, že pro udržení zeleně je nutná vhodná závlaha;
 pro vhodná opatření ve městech jsou nutná měření jeho klimatu a tato je potřebné provádět i metodami dálkového monitoringu.

Jistě, že je potřebné i modelování městského klimatu, ovšem verifikované měřeními.

RNDr. Ing. Jaroslav Rožnovský, CSc., a doc. Dr. Ing. Petr Salaš, oba Ústav šlechtění a množení zahradnických rostlin, Zahradnická fakulta se sídlem v Lednici, Mendelova univerzita v Brně.