Strefy z wieloma buforami ukazują związek między przestrzennym rozkładem temperatury powierzchni ziemi a wskaźnikami użytkowania terenu w Kantonie (Guangzhou), Chiny

Dlaczego wzory miejskiego nagrzewania mają znaczenie

W upalny letni dzień niektóre części miasta przypominają rozgrzaną patelnię, podczas gdy inne pozostają zaskakująco chłodne. Badanie to analizuje, dlaczego tak się dzieje w Kantonie (Guangzhou), dużym mieście w południowych Chinach. Śledząc, jak grunt nagrzewa się i chłodzi na różnych rodzajach powierzchni — budynkach, gołej glebie, obszarach rolniczych, lasach i wodach — badacze pokazują, jak urbanizacja przekształca lokalny klimat. Wyniki mogą pomóc planistom miejskim projektować bardziej zielone i chłodniejsze dzielnice, które są wygodniejsze i zdrowsze do życia.

Pomiary temperatury miasta z kosmosu

Zespół wykorzystał satelity Landsat do „zmierzenia temperatury” powierzchni ziemi w Kantonie w czterech latach w okresie 2013–2022. Te obrazy ukazują, jak gorący lub chłodny jest grunt — od zatłoczonego centrum po odległe przedmieścia i tereny wiejskie. Aby zrozumieć wzory, badacze narysowali 120 koncentrycznych pierścieni o szerokości 1 km, rozchodzących się od centrum miasta. Dla każdego pierścienia obliczyli średnią temperaturę powierzchni ziemi oraz kilka prostych wskaźników obrazowych określających pokrycie terenu: stopień zalesienia (wegetacja), stopień zabudowy (budynki i utwardzone powierzchnie) oraz ilość wód powierzchniowych (rzeki, jeziora, stawy). Pozwoliło to zaobserwować, jak temperatura zmienia się wraz z odległością od centrum oraz w zależności od różnych typów użytkowania terenu.

Gorące rdzenie, chłodne krańce

Wyniki pokazują wyraźny wzorzec „miejskiej wyspy ciepła”. Ogólnie temperatura powierzchni ziemi jest najwyższa w pobliżu centrum miasta i stopniowo spada ku peryferiom. W Kantonie najgorętsze strefy tworzą kształt litery V, głównie na zachodnich i południowych obszarach miejskich, gdzie dominują gęste zabudowania, drogi i inne twarde powierzchnie. Chłodniejsze obszary znajdują się głównie na północnym wschodzie, gdzie częściej występują lasy, pola uprawne i zbiorniki wodne. W badanym okresie obszary o średnich temperaturach zajmowały największy udział powierzchni miasta, ale odsetek stref o wysokiej temperaturze rósł od 2013 do 2019 roku, po czym wyrównał się lub nieznacznie zmniejszył do 2022 roku.

Jak różne powierzchnie kształtują ciepło

Nie wszystkie pokrycia terenu nagrzewają się w taki sam sposób. Gdy badacze podzielili miasto na szerokie kategorie — ziemia jałowa, nieprzepuszczalne powierzchnie (beton i asfalt), łąki, grunty uprawne, woda i lasy — ustalili wyraźny ranking temperatur: najgorętsza była ziemia jałowa, następnie powierzchnie nieprzepuszczalne, potem łąki i grunty uprawne, a najchłodniejsze były wody i lasy. Proste wskaźniki obrazowe to potwierdzają. Tam, gdzie wegetacja jest gęsta, temperatura powierzchni ma tendencję do obniżania się. Tam, gdzie koncentrują się budynki i twarde nawierzchnie, temperatura zazwyczaj jest wyższa. Zbiorniki wodne także wykazują silny efekt chłodzący, ponieważ woda nagrzewa się i ochładza wolniej niż beton czy goła gleba i może przenosić ciepło w dół i na boki, zamiast zatrzymywać je na powierzchni.

Odległość, rozwój i zmieniające się ciepło

Łącząc podejście oparte na pierścieniach z wskaźnikami pokrycia terenu, badanie pokazuje, że zarówno położenie typów terenu, jak i ich zmiany w czasie mają znaczenie dla miejskiego ciepła. Wegetacja staje się bardziej obfita wraz z rosnącą odległością od centrum, podczas gdy zabudowa maleje. To pomaga wyjaśnić, dlaczego zewnętrzne strefy są chłodniejsze. W badanym okresie średnia różnica między temperaturami powierzchni w obszarach miejskich i wiejskich wzrosła, odzwierciedlając dalszą ekspansję miejską. Jednocześnie nieznaczne zmniejszenie udziału bardzo gorących obszarów po 2019 roku sugeruje, że tereny zielone, elementy wodne lub inne działania planistyczne mogą już łagodzić część najgorszego ciepła w niektórych częściach Guangzhou.

Budowanie chłodniejszych miast przyszłości

Dla mieszkańców przesłanie jest proste: tam, gdzie jest więcej betonu i gołej ziemi, jest cieplej; tam, gdzie są drzewa, parki, pola i woda, jest chłodniej. Autorzy sugerują, że Guangzhou może powstrzymać nadmierne nagrzewanie się, priorytetowo traktując zielone dachy, sieci korytarzy wentylacyjnych umożliwiających przepływ bryz w gęsto zabudowanych dzielnicach oraz nowe lub odrestaurowane tereny podmokłe i parki, szczególnie w obrębie około 40 kilometrów od centrum, gdzie ciepło jest najbardziej intensywne. Chociaż badanie zauważa, że lepsze mapy użytkowania terenu i bardziej precyzyjne pomiary temperatury poprawiłyby przyszłe analizy, jego ogólny wniosek jest jasny: przemyślane decyzje dotyczące użytkowania terenu mogą znacząco złagodzić miejskie ciepło, poprawiając komfort i odporność w miarę postępu urbanizacji.

Cytowanie: Liu, Z., He, K., Ke, Z. et al. Multi-buffer zones reveal the relationship between spatial pattern of land surface temperature and land use indices in Guangzhou, China. Sci Rep 16, 14247 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44159-3

Słowa kluczowe: miejska wyspa ciepła, teledetekcja satelitarna, zmiany użytkowania terenu, klimat Guangzhou, zielona infrastruktura