Jak doprava zvyšuje teplotu ve městech

Více než polovina světové populace dnes žije ve městech, která jsou často mnohem teplejší než okolní venkov. Silnice, budovy a zpevněné povrchy během dne absorbují a ukládají teplo, které pak po západu slunce pomalu uvolňují. Tento jev je známý jako efekt městského tepelného ostrova.

Diskuse o tom, proč se města přehřívají, se obvykle soustředí na budovy, což je pochopitelné. Obytné i kancelářské budovy nejen absorbují sluneční záření, ale také spotřebovávají velké množství energie na osvětlení, vytápění a klimatizaci. Uvolňují teplo a zároveň ovlivňují proudění vzduchu v okolních ulicích. Mnohem méně pozornosti se ale věnuje dalšímu zdroji městského tepla: dopravě.

Motorová vozidla uvolňují teplo přímo do městského prostředí. Platí to zejména pro benzinová a dieselová auta, u nichž se velká část energie z paliva ztrácí jako odpadní teplo ze spalovacích motorů a výfukových systémů. K tepelným emisím přispívají také pneumatiky, brzdy a tření o povrch vozovky. V ulicích s hustým provozem a omezeným prouděním vzduchu může být doprava významným zdrojem člověkem vytvářeného tepla — jak ukazuje nedávná studie dvou velkých evropských měst.

Ve francouzském Toulouse modelování ukázalo, že teplo produkované dopravou zvyšuje průměrnou roční teplotu vzduchu přibližně o 0,4 °C. V Manchesteru, typicky chladnějším městě na severu Anglie, zvyšuje doprava průměrnou roční teplotu asi o 0,25 °C. Tato čísla mohou znít jako nízká, ale z hlediska městského klimatu jsou významná. Během vln veder mohou i malé nárůsty teploty vzduchu zhoršovat tepelný diskomfort, zvyšovat zdravotní rizika a zvyšovat poptávku po chlazení.

Předchozí výzkum ukázal, že intenzita, četnost i délka městských vln veder se mají do roku 2070 výrazně zvýšit v mnoha částech světa. Týká se to mimo jiné měst v Severní Americe, Evropě, Indii i Číně. Tato práce naznačuje, že část těchto nárůstů by bylo možné zmírnit omezením automobilové dopravy na benzin a naftu ve městech.

Ulice v Toulouse

Srovnání Manchesteru a Toulouse

Community Earth System Model je široce využívaný open-source model pro simulaci interakcí mezi pevninou, atmosférou, klimatem a lidskou činností, který v roce 2010 spustilo americké National Center for Atmospheric Research. Tento model však původně nezohledňoval teplo produkované dopravou — proto jsme pro něj vyvinuli nový modul, který odhaduje teplo generované faktory, jako jsou intenzita dopravy, typ vozidel, charakter silnic nebo počasí. Výsledky se přitom mění podle denní doby, charakteru dopravy i místních meteorologických podmínek.

Zjistili jsme, že největšími zdroji tepelného znečištění bývá vysoká intenzita dopravy a také typ vozidel převažujících v kolonách. Běžná benzinová a dieselová auta produkují výrazně více odpadního tepla než elektromobily. Ve městech s vysokým podílem těchto vozidel se dopravní špičky mohou stát významným zdrojem tepelných emisí. Modelovali jsme dopravu ve dvou evropských městech — v centrální oblasti Capitole ve francouzském Toulouse a v centru Manchesteru — s využitím dopravních dat od organizace Transport for Greater Manchester a dalších otevřených datových zdrojů.

Toulouse a Manchester mají poměrně odlišné klima, městskou strukturu i dopravní vzorce, což ovlivňuje nejen množství tepla uvolňovaného dopravou, ale také to, jak toto teplo působí na jednotlivá města. V Toulouse se teplo z ranní dopravy během dne postupně akumulovalo a přetrvávalo až do noci. Naproti tomu v Manchesteru přispívala k výraznějšímu nočnímu oteplování především večerní dopravní špička — teplota vzduchu způsobená dopravou zde v průměru vrcholila kolem třetí hodiny ráno.

V obou městech byl oteplovací efekt dopravy silnější v zimě než v létě. V Toulouse modelování ukázalo zvýšení teploty vzduchu v průměru o 0,5 °C v zimě a o 0,3 °C v létě, zatímco v Manchesteru činil nárůst 0,35 °C v zimě a 0,16 °C v létě.

Role dopravy v přehřívání měst

Povědomí o rizicích spojených s horkem ve městech roste, role dopravy se však v plánování adaptace měst na klimatickou změnu i v dopravním plánování stále zohledňuje jen zřídka. S dalším růstem měst a častějšími klimatickými extrémy budou vlády a samosprávy potřebovat lepší nástroje pro pochopení toho, odkud teplo ve městech pochází a jak jej lze omezit.

Výzkum může nabídnout přesnější odpovědi na důležité otázky, například:

• o kolik sníží úroveň tepla elektrifikace dopravy,
• jak změny v uspořádání ulic, využívání vozidel nebo dopravních zácpách ovlivní vystavení obyvatel horku,
• nebo do jaké míry mohou změny v městské dopravě zmírnit dopady očekávaných budoucích vln veder.

Nejde přitom jen o vědecké otázky, ale také o otázky politiky a urbanistického plánování. Debaty o přehřívání měst se často soustředí na stromy, parky, světlé střechy nebo podobu budov. Doprava však není pouze zdrojem znečištění a emisí uhlíku — může být také součástí řešení při plánování chladnějších, zdravějších a odolnějších měst.

Líbí se vám, co v AutoMatu děláme? Podpořte nás a nakrmte AutoMat jakoukoliv částkou. Děkujeme!