Ocena związku między falami upałów a miejskimi wyspami ciepła w miastach tropikalnych: studium przypadku Kuala Lumpur i George Town

Dlaczego gorące miasta mają znaczenie dla codziennego życia

Dla osób mieszkających w dużych miastach tropikalnych gorące dni mogą wydawać się niekończące, a duszne noce przynoszą niewielką ulgę. Badanie to analizuje, jak dwa malezyjskie miasta — ruchliwe, śródlądowe Kuala Lumpur i przybrzeżne George Town — zatrzymują i kumulują ciepło, zwłaszcza podczas fal upałów. Porównując pogodę w mieście i na wsi oraz wprowadzając nowy sposób pomiaru odczuwanego przez ludzi dodatkowego ciepła, badacze pokazują, dlaczego niektóre pory roku i miejsca są znacznie bardziej obciążające dla organizmu niż sugerowałaby sama wartość temperatury.

Ciepło miejskie kontra chłód na wsi

Miasta są zwykle cieplejsze niż otaczające je obszary — zjawisko to nazywa się miejską wyspą ciepła. W tym badaniu zespół wykorzystał godzinne dane pogodowe z stacji miejskich i pobliskich wiejskich, aby ocenić siłę tego efektu w Kuala Lumpur i George Town. Śledzili nie tylko zwykłą temperaturę powietrza, lecz także dwa wskaźniki lepiej oddające dyskomfort człowieka, uwzględniające wilgotność i nasłonecznienie. Średnio powietrze w mieście było o kilka stopni cieplejsze niż na wsi — około 2,1 °C cieplej w Kuala Lumpur i 2,9 °C cieplej w George Town, z najsilniejszymi różnicami późnym popołudniem i wieczorem. W George Town bryzy morskie czasami powodowały popołudniowe obniżenie miejskiego ciepła, podczas gdy miasto śródlądowe miało tendencję do utrzymywania wyższych temperatur przez cały dzień.

Gdy fale upałów spotykają miejskie ciepło

Badacze zapytali następnie, co się dzieje, gdy naturalne fale upałów trafiają na już ciepłe miasta. Fale upałów zdefiniowano jako wyjątkowo gorące dni względem niedawnej historii danego miejsca, zamiast jednego stałego progu temperatury, i odkryto, że stacje miejskie doświadczały tych zdarzeń częściej niż wiejskie. Podczas fal upałów różnica temperatur między miastem a wsią często się powiększała — wieczorne różnice w Kuala Lumpur wzrastały w stronę 3 °C, a w George Town były jeszcze wyższe. Jednakże obraz nie był prosty: w niektórych godzinach i porach roku różnica malała, ponieważ obszary wiejskie również silnie się nagrzewały. To mieszane zachowanie pokazuje, że miejskie ciepło i fale upałów nie zawsze sumują się w przewidywalny sposób; wiatr, wilgotność i bryzy przybrzeżne mogą albo łagodzić, albo zaostrzać kontrast.

Zsumowanie ukrytego ciężaru ciepła

Standardowe miary upału często skupiają się na pojedynczych szczytach — jak gorący jest najgorętszy dzień lub ile wystąpiło fal upałów. Aby lepiej uchwycić to, czego naprawdę doświadczają ludzie, zespół stworzył nową miarę nazwaną skumulowaną ekspozycją na ciepło. Zamiast patrzeć tylko na ekstremalne wartości, miara ta sumuje każdą godzinę, gdy temperatura przekracza wysoki próg, dając wyobrażenie o tym, ile „dodatkowego” ciepła kumuluje się w ciągu godzin dziennych. Z tej perspektywy stwierdzono, że mieszkańcy miejskiego Kuala Lumpur doświadczali około 0,53 °C dodatkowego ciepła w każdej godzinie w marcu, a mieszkańcy miejskiego George Town około 0,35 °C w kwietniu, w porównaniu z oczekiwaniami w bardziej typowych warunkach. Co istotne, miesiące z umiarkowanymi różnicami miasto–wieś mogły wciąż generować wysoką skumulowaną ekspozycję, co oznacza, że dzień, który na papierze nie wygląda na szczególnie ekstremalny, może być i tak obciążający dla organizmu.

Co napędza niebezpieczne ciepło w miastach tropikalnych

Aby zrozumieć, które czynniki pogodowe mają największe znaczenie, autorzy zastosowali podejście uczące maszynowo, zdolne do uwzględnienia złożonych, nieliniowych zależności. We wszystkich analizowanych miastach oraz na stacjach miejskich i wiejskich temperatura powietrza okazała się głównym czynnikiem napędzającym skumulowaną ekspozycję na ciepło, podczas gdy wilgotność i wiatr odgrywały role drugorzędne. Wysoka wilgotność, szczególnie przy wybrzeżu, ograniczała zdolność organizmu do chłodzenia się przez pocenie, natomiast silniejszy wiatr zazwyczaj pomagał zmniejszać nagromadzenie ciepła przez odsuwanie ciepłego powietrza. Analiza ujawniła też specyficzne dla miast „punkty wyzwalające” temperatury: w niektórych lokalizacjach trwała ekspozycja powyżej około 27–30 °C gwałtownie zwiększała prawdopodobieństwo szkodliwego nagromadzenia ciepła, nawet gdy pojedyncze godzinne odczyty nie wydawały się ekstremalne.

Co to oznacza dla ludzi na miejscu

W prostych słowach badanie pokazuje, że mieszkańcy Kuala Lumpur i George Town żyją z długotrwałym, a nie tylko okazjonalnym, stresem cieplnym, który nasila się w przybliżeniu od lutego do czerwca. Ponieważ liczy się zarówno poziom, jak i czas trwania ciepła, władze miejskie nie mogą polegać jedynie na pojedynczych progach temperatur. Zamiast tego potrzebne są plany dostosowane do specyfiki miasta, które przewidują miesiące o najwyższej skumulowanej ekspozycji na ciepło — przesuwanie prac na zewnątrz i zajęć szkolnych na chłodniejsze pory, zapewnianie dostępu do cienia i wody oraz przekształcanie przestrzeni miejskiej poprzez więcej zieleni, powierzchni odbijających światło i lepszy przepływ powietrza. Choć badanie koncentruje się na dwóch malezyjskich miastach, wnioski stanowią ostrzeżenie i zestaw narzędzi dla wielu innych gorących, wilgotnych miast, które stoją przed przyszłością dłuższych i intensywniejszych upałów.

Cytowanie: Khan, N., Sutanto, M.H., Khadir, F.K.B.A. et al. Evaluating the relationship between heat waves and urban heat islands in tropical cities: a case study of Kuala Lumpur and George Town. Sci Rep 16, 11815 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-41562-8

Słowa kluczowe: miejska wyspa ciepła, fale upałów, miasta tropikalne, stres cieplny, skumulowana ekspozycja na ciepło