Zatopljenje se u Hrvatskoj očituje na svim indeksima temperaturnih ekstrema – značajan je porast broja toplih dana u proljeće i ljeti, kao i ljetnih toplih noći na Jadranu. Upravo se produljena razdoblja s visokom temperaturom zraka (obično iznad 35 °C) nazivaju toplinskim valovima. Učestalost i intenzitet toplinskih valova mogu se povećavati zbog nekih prirodnih ciklusa varijabilnosti temperatura zraka, ali glavni razlog su klimatske promjene uzrokovane ljudskim utjecajima. Njihov utjecaj posebno se ističe u urbanim sredinama.
Klimatologinja Mia Agapito, dio CLIMATIG tima, objašnjava da tamne izgrađene površine poput asfalta i betona imaju izrazito mali albedo – što znači da većinu sunčevog zračenja ne reflektiraju već apsorbiraju čime si povećavaju temperaturu. Vegetacija zbog svoje boje također ima relativno mali albedo, međutim ona se suprotstavlja procesu prekomjernog zagrijavanja presretanjem sunčevog zračenja prije nego što stigne do tla i korištenjem te energije za evapotranspiraciju. Evapotranspiracijom se hladi okolni zrak: biljke crpe vodu iz tla te je preko listova ispuštaju u obliku vodene pare. Prema tome, iako prostorno bliska područja urbanog i ruralnog karaktera dobivaju jednaku količinu sunčevog zračenja, njihove energetske bilance se razlikuju.
Urbanizirano područje koje je znatno toplije od svog ruralnog okruženja naziva se područje urbanog toplinskog otoka.
Tamne površine koje grade grad imaju i drugi način zadržavanja topline. Viši postotak izgrađenosti gradova znači da na putu otpuštanja topline stoje mnoge prepreke također od umjetnih materijala. Jedan je to od razloga zašto su priobalni gradovi lokacije s češćim nastancima urbanih toplinskih otoka. Velik broj priobalnih gradova je gusto građen zbog prometnih, gospodarskih i turističkih aktivnosti na obali te su ograničeni planinskim preprekama koje ne dozvoljavaju širenje u unutrašnjost. Dok kontinentalni gradovi imaju veći prostor za širenje te se često nalaze uz rijeke koje imaju učinak hlađenja.
Urbane se površine, posebice ljeti, nastavljaju zagrijavati tijekom većine dana i onda se po noći, kada prirodno nastupa hlađenje, ta toplina otpušta. Zrak u blizini takvih područja ostaje vrlo topao i tijekom noći. Tople noći sprječavaju da se ljudsko tijelo ohladi nakon vrućeg dana što može opteretiti rad srca. Općenito urbani toplinski otoci postavljaju zdravstveni rizik za starije osobe, djecu, kronične bolesnike i za osobe koje rade na otvorenom. Stanovništvo tada pribjegava raznim načinima hlađenja, oni koji si to mogu priuštiti.
Uzrok urbanim toplinskim otocima nije samo umjetna infrastruktura tamnih i koncentriranih površina, već i ljudska aktivnost. Za svaki stupanj porasta temperature zraka između 20 i 25 °C, energija se za hlađenje prostora povećava za 3-4 % u ruralnim područjima i za 5-10 % u urbanim. Hlađenjem unutrašnjih prostora, klimatizacijski uređaji višak topline izbacuju u vanjski prostor. Tijekom vrućina, učestaliji je i transport privatnim vozilima zbog ugodnosti klimatizacije. Promet također stvara višak topline te se emitiraju staklenički plinovi.
Kako gradovi ne bi postali nesnošljivi za svoje stanovnike, Ministarstvo prostornog uređenja, graditeljstva i državne imovine (MPGI) je objavilo Priručnik o ublažavanju urbanih toplinskih otoka. Priručnik je namijenjen jedinicama lokalnih samouprava kako bi im omogućio set okvirnih smjernica za ublažavanje učinaka urbanih toplinskih otoka. U svrhu analiziranja uzroka i posljedica te lociranja urbanih toplinskih otoka, MPGI je objavilo i Metodologiju za identifikaciju i kartiranje urbanih toplinskih otoka.
Primjer mjera iz Priručnika su implementacija rješenja temeljenih na prirodi (eng. nature based solutions), planiranje zelene i plave infrastrukture, održivo upravljanje vodama, poticanje kružnog gospodarenja prostorom i zgradama i dr. Posebni fokus je dan na mjere zelene urbane obnove. Drveće u urbanim sredinama smanjuje potrebu za hlađenjem u zgradama, a utječe i na temperaturu vanjskog zraka. Zbog propusnosti zraka, sjena pod stablom je ugodnija nego sjena pod plastičnim materijalima. Vegetacija predstavlja propusne površine za protok zraka za razliku od umjetnih, plastičnih površina, te za protok vode zbog čega se vlaga zadržava na tom području. Važno je ovdje spomenuti MPGI-ov Registar Zelene Infrastrukture – novi modul Informacijskog sustava prostornog uređenja (ISPU) – čiji će obveznici unosa biti upravo jedinice lokalnih samouprava. Početak rada Registra se očekuje krajem lipnja 2024., a jedinicama lokalnih samouprava može poslužiti i za identificiranje područja na kojima je potrebno razvijati elemente zelene infrastrukture.
Kako unaprijed prepoznati područja s velikim potencijalom nastajanja urbanih toplinskih otoka? Za prepoznavanje potencijalnih urbanih toplinskih otoka najpreciznije bi bilo koristiti mjerenja koja često nedostaju, te urbane klimatske modele koji se rijetko koriste zbog svoje kompleksnosti i cijene takvih studija.
Nama Mia Agapito objašnjava na koji način se može iskoristiti CLIMATIG. CLIMATIG računa minimalnu, maksimalnu i srednju temperaturu zraka, broj vrućih dana, broj tropskih noći te vrijednost toplinskog indeksa koji predstavlja osjetnu temperaturu zraka za neko razdoblje od interesa koristeći regionalne klimatske modele. Koristeći ove metrike procjenjuje se rizik od toplinskog vala za neku odabranu lokaciju u Europi ili Sjevernoj Americi, u dva različita klimatska scenarija definirana od strane IPCC-ja (eng. International Panel on Climate Change): RCP4.5 i RCP8.5 (eng. Representative Concentration Pathway).
Općenito je ograničenje regionalnih klimatskih modela pregruba rezolucija za precizno određivanje dijelova grada koji će biti izrazito vrući. CLIMATIG je uvelike poboljšao rezoluciju podataka korištenjem dostupnih mjerenja, međutim ni ta rezolucija od svega nekoliko kilometara nije bila dovoljno fina za precizna određivanja. Zbog toga su otišli korak dalje i proučavali količinu zelene površine u blizini promatrane koordinate, orijentaciju i ostale detalje čija im je fina rezolucija (čak do 10 m) pomogla da razlikuju utjecaj visokih temperatura na različitim područjima bujne vegetacije od asfaltiranih urbanih područja.
Rizici toplinskih valova za različite lokacije mogu se prikazati na kartama i uočiti razlike između njih, a dostupni su tablični i grafički prikazi spomenutih klimatskih indeksa (broj vrućih dana, broj tropskih noći, vrijednost toplinskog indeksa,…) do 2100. godine.
U nastavku su dani grafički prikazi na kojima je vidljiv ubrzan porast broja dana s ekstremno visokim temperaturama zraka tijekom dana i noći za lokaciju na Jadranu. Ekstremne vrućine imaju snažne negativne socioekonomske i ekološke utjecaje diljem svijeta. Temperature iznad 30 °C neugodne su, a često i opasne, posebice za osjetljive skupine ljudi. Kad su noćne temperature visoke, ljudi mogu imati problema sa spavanjem, a osjetljive skupine ljudi mogu pak imati i zdravstvenih problema. Dokazano je da temperature zraka iznad 20 °C utječu na san i zdravlje.
Slika 1: Broj toplih dana s maksimalnom dnevnom temperaturom zraka iznad 30 °C (eng. Summer Days). Izvor: CLIMATIG
Slika 2: Broj tropskih noći s minimalnom dnevnom temperaturom zraka iznad 20 °C (eng. Tropical Nights). Izvor: CLIMATIG
Osim za toplinske valove, CLIMATIG procjenjuje rizike i od suše, obilne oborine, obalne poplave, šumskog požara (požara otvorenog prostora), olujnog vjetra, tropskog ciklona, riječne poplave, kasnog mraza i tuče te računa klimatske indikatore ovih rizika.
Izvor: razgovor s mag. phys.-geophys Miom Agapito (CLIMATIG)
Slika s naslovnice: Razlika rizika od toplinskih valova između područja sa i bez visoke vegetacije (Izvor: CLIMATIG)