Globalny zestaw danych dotyczących narażenia na fale upałów z powodu efektu miejskiej wyspy ciepła

Dlaczego miejski upał ma znaczenie w codziennym życiu

Gorące letnie dni stają się coraz powszechniejsze, a dla osób mieszkających w miastach odczucie tego upału może być szczególnie intensywne. Beton i asfalt kumulują ciepło, wysokie budynki blokują bryzy, a miliony ludzi gromadzą się na małej przestrzeni. Badanie podejmuje proste, lecz kluczowe pytanie: ile dodatkowej ekspozycji na fale upałów doświadczają mieszkańcy miast właśnie dlatego, że miasta są cieplejsze od otaczających terenów, i jak to zmienia się w czasie na całym świecie?

Cieplejsze miasta w ocieplającym się świecie

Globalne ocieplenie i szybki rozwój urbanistyczny razem zwiększają ryzyko upałów. W latach 2000–2019 prawie pół miliona osób umierało rocznie na świecie z przyczyn związanych z temperaturą, a rzadkie, śmiertelne wydarzenia upalne, które kiedyś zdarzały się raz na sto lat, stają się już dużo częstsze. Miasta, które naukowcy określają mianem miejskich wysp ciepła, zwykle są o kilka stopni cieplejsze niż pobliska wieś. Ta dodatkowa temperatura może przekształcić i tak już gorący okres w niebezpieczną falę upałów dla milionów mieszkańców, dlatego istotne jest rozumienie nie tylko tego, jak często występują fale upałów, lecz także jak dużą część tego zagrożenia stanowi środowisko miejskie.

Tworzenie światowej mapy narażenia na upały

Aby odpowiedzieć na to pytanie, autorzy stworzyli globalny zestaw danych w szczegółowej skali jednego kilometra, który śledzi liczbę dni, w których ludzie w obszarach miejskich byli narażeni na fale upałów w latach 2003–2020. Połączyli satelitarne dane o temperaturze powierzchni terenu, szczegółowe mapy rozmieszczenia ludności oraz spójne, globalne granice obszarów miejskich. Zamiast stosować jedną, uniwersalną wartość progową temperatur, zdefiniowali fale upałów w odniesieniu do lokalnego, zwyczajowego klimatu: jeśli lokalne temperatury przekraczały górne 10% historycznych wartości przez co najmniej trzy dni z rzędu, dni te zaliczano do fali upałów. Takie podejście wychwytuje to, co jest ekstremalne zarówno w chłodnym, jak i w ciepłym klimacie, czyniąc wyniki istotnymi dla bardzo różnych regionów.

Oddzielanie miejskiego ciepła od tła klimatycznego

Kluczową innowacją pracy jest rozdzielenie, jaka część ekspozycji na fale upałów wynika z szeroko zakrojonego klimatu, a jaka z dodatkowego ocieplenia spowodowanego samymi miastami. Zespół najpierw zidentyfikował zabudowane jądro każdego miasta, korzystając z globalnego zestawu granic miejskich. Wokół każdego jądra utworzono pierścień terenów sąsiadujących o tej samej łącznej powierzchni, traktowany jako tło referencyjne. Poprzez staranne dopasowanie rozmiaru tego pierścienia dla każdego miasta zapewniono, że składa się on głównie z terenów naturalnych lub słabiej zurbanizowanych, a nie z innych stref miejskich. Porównanie dni fali upałów wewnątrz miasta i w otaczającym pierścieniu pozwoliło oszacować dodatkowe gorące dni spowodowane efektem miejskiej wyspy ciepła, a następnie przemnożenie tych dni przez lokalną populację dało w efekcie dodatkowe narażenie wyrażone w osobodzień na rok.

Co mapy ujawniają o zagrożonych grupach

Powstałe mapy globalne pokazują, gdzie i w jakim stopniu miejskie wyspy ciepła wzmacniają niebezpieczne upały. W wielu dużych regionach miejskich, takich jak Delta Jangcy, São Paulo, Nowy Jork czy Londyn, obszar dotknięty falami upałów powiązanymi ze stanem miejskim znacząco się powiększył w latach 2005–2020. Regiony takie jak Azja Wschodnia i Pacyfik wyróżniają się szczególnie wysokim dodatkowymi narażeniem, co odzwierciedla zarówno gęstą populację, jak i silne ocieplenie miejskie. Inne regiony, w tym Europa, Ameryka Północna, Ameryka Łacińska, Bliski Wschód i Północna Afryka oraz Afryka Subsaharyjska, również odnotowały wzrosty ekspozycji na fale upałów związane z rozwojem miast i większym udziałem utwardzonych powierzchni, podczas gdy niektóre części Azji Południowej wykazały spadki związane ze zmianami klimatu i wzorcami zaludnienia. Autorzy sprawdzili również, że satelitarne dane temperatury powierzchni dobrze odwzorowują temperatury powietrza mierzone na stacjach meteorologicznych na całym świecie, co daje pewność, że zaobserwowane wzorce odzwierciedlają warunki, których rzeczywiście doświadczają ludzie.

Narzędzia na rzecz bezpieczniejszych i bardziej zrównoważonych miast

Dla osób niebędących specjalistami kluczowy przekaz jest taki, że miasta nie są jedynie biernymi ofiarami globalnego ocieplenia; ich projekt i rozwój mogą znacząco wzmacniać lub łagodzić ryzyko upałów. Ten otwarty, dostępny bezpłatnie zestaw danych pozwala planistom, służbom zdrowia i badaczom określić, gdzie zmiany w zagospodarowaniu miasta — na przykład więcej parków, refleksyjnych dachów czy inne układy zabudowy — mogłyby najskuteczniej schłodzić dzielnice i zmniejszyć liczbę chorób oraz zgonów podczas fal upałów. Poprzez oddzielenie wpływu ogólnego klimatu od dodatkowego efektu struktur miejskich, praca dostarcza klarownej, opartej na danych podstawy do ukierunkowania działań ograniczających upały oraz do budowy systemów wczesnego ostrzegania, które lepiej chronią mieszkańców miast w miarę dalszego ocieplania się planety.

Cytowanie: Yu, W., Yang, J., Zhou, Y. et al. Global dataset on heat wave exposure due to the urban heat island effect. Sci Data 13, 449 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-06877-1

Słowa kluczowe: miejska wyspa ciepła, fale upałów, ryzyko klimatyczne, planowanie miejskie, narażenie ludności