Μελέτη του φαινομένου της αστικής θερμικής νησίδας στο ευρύτερο πολεοδομικό συγκρότημα της Αθήνας

Transcript

1 ΕΘΝΙΚΟ ΚΑΙ ΚΑΠΟΔΙΣΤΡΙΑΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Διπλωματική εργασία στην κατεύθυνση του Περιβάλλοντος με θέμα: Μελέτη του φαινομένου της αστικής θερμικής νησίδας στο ευρύτερο πολεοδομικό συγκρότημα της Αθήνας Ονοματεπώνυμο: Ντάγκινης Δημήτριος. Αριθμός Μητρώου: Επιβλέπων Καθηγητής : Κωνσταντίνος Καρτάλης Αθήνα, Απρίλιος 2017

2 Περιεχόμενα 1. ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΜΕΛΕΤΕΣ ΤΗΣ ΑΣΤΙΚΗΣ ΘΕΡΜΟΝΗΣΙΔΑΣ ΣΕ ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΜΕΣΟΓΕΙΑΚΕΣ ΠΟΛΕΙΣ 5 3. ΓΕΝΙΚΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΣΤΙΚΗ ΘΕΡΜΙΚΗ ΝΗΣΙΔΑ Εισαγωγή Δημιουργία της αστικής θερμικής νησίδας Παράγοντες που επηρεάζουν την ένταση της αστικής θερμικής νησίδας Αστική τοπογραφία Χαρακτηριστικά οικοδομικών υλικών Χώροι πρασίνου Τοπικές κλιματικές συνθήκες Τοποθεσία Ανθρωπογενής δραστηριότητα Πληθυσμός Επιπτώσεις του φαινομένου Τρόποι αντιμετώπισης του φαινομένου Χρησιμοποίηση ψυχρών υλικών Aύξηση χώρων πρασίνου Πράσινες οροφές Μια πρόταση στρατηγικού σχεδιασμού για την αντιμετώπιση του φαινομένου στο αστικό περιβάλλον στην Ελλάδα Βελτίωση Υφιστάμενων Εργαλείων/ Δράσεων και Εισαγωγή Νέων Επίπεδο Κτιρίου Πολιτικές και Κατευθυντήριες Γραμμές Στόχοι, Μέθοδοι και Εργαλεία Μέθοδοι Υποστήριξης/ Ενίσχυσης Επίπεδο Συνοικίας Πολιτικές και Κατευθυντήριες Γραμμές Στόχοι, Μέθοδοι και Εργαλεία Συμμετέχοντες και Μέθοδοι Υποστήριξης/ Ενίσχυσης Επίπεδο Πόλης

3 Πολιτικές και Κατευθυντήριες Γραμμές Στόχοι, Μέθοδοι και Εργαλεία Συμμετέχοντες και Μέθοδοι Υποστήριξης/Ενίσχυσης Η ΑΣΤΙΚΗ ΘΕΡΜΙΚΗ ΝΗΣΙΔΑ ΣΤΗΝ ΑΘΗΝΑ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ Εισαγωγή Σταθμοί Μεθοδολογία Παρουσίαση και σχολιασμός αποτελεσμάτων Ημερήσια μεταβολή Εποχιακή μεταβολή ΣΧΟΛΙΑΣΜΟΣ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΓΙΑ ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

4 1. ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως στόχο τη μελέτη του κλιματικού φαινομένου της αστικής θερμικής νησίδας στο ευρύτερο πολεοδομικό συγκρότημα της Αθήνας. Αρχικά γίνεται μια βιβλιογραφική έρευνα της φύσης του φαινομένου, των αιτίων που το προκαλούν και των παραγόντων που επηρεάζουν τα χαρακτηριστικά του, καθώς και των επιπτώσεων του στην κοινωνική ζωή, μαζί με διάφορους τρόπους που προτείνονται για την αντιμετώπισή του. Στη συνέχεια παρατίθενται ενδεικτικά τα συνοπτικά αποτελέσματα αρκετών ερευνών που έγιναν σε κάποιες μεσογειακές πόλεις, με κλιματικές συνθήκες παρόμοιες με αυτές της Αθήνας. Ακολούθως, περιγράφονται λεπτομερέστερα κάποια από τα χαρακτηριστικά του φαινομένου συγκεκριμένα για το ευρύτερο πολεοδομικό συγκρότημα της, όπως αυτά είναι καταγεγραμμένα στη διεθνή βιβλιογραφία. Τέλος, παρουσιάζονται τα πειραματικά αποτελέσματα της εργασίας, τα οποία αφορούν μετρήσεις για τις τιμές της θερμοκρασίας αέρα επεξεργασμένες σε μέσες μηνιαίες τιμές, για τέσσερις αστικούς και περιαστικούς μετεωρολογικούς σταθμούς της Αττικής. 4

5 2. ΜΕΛΕΤΕΣ ΤΗΣ ΑΣΤΙΚΗΣ ΘΕΡΜΟΝΗΣΙΔΑΣ ΣΕ ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΜΕΣΟΓΕΙΑΚΕΣ ΠΟΛΕΙΣ Για τη ζώνη της Μεσογείου έχουν πραγματοποιηθεί αρκετές έρευνες για τη μελέτη του φαινομένου της αστικής θερμικής νησίδας και πιο συγκεκριμένα της επίδρασης του ανέμου, της νέφωσης και των κυκλωνικών/αντικυκλωνικών συνθηκών στην ένταση της θερμικής νησίδας, όπως αρχικά διαπιστώθηκαν από τον Oke (1982), καθώς και της χρονικής εξέλιξης του φαινομένου. Στη Λισαβόνα της Πορτογαλίας, με τη χρήση τουλάχιστον 20 σταθμών σε διάφορες περιοχές της πόλης, η μέση ένταση της αστικής θερμικής νησίδας ήταν 2,5 C καθ όλη τη διάρκεια του χρόνου (Alcoforado, 1992). Η μέγιστη ένταση της θερμικής νησίδας που παρατηρήθηκε κατά τη διάρκεια μελέτης σε 69 διαφορετικές τοποθεσίες στην ίδια πόλη ήταν 3,5 C και η ένταση του φαινομένου ήταν ανάλογη της πυκνότητας δόμησης (Alcoforado και H. Andrade, 2006). Στο Πόρτο της Πορτογαλίας, με τη χρήση κινητού σταθμού μετρήθηκε μέγιστη ένταση της αστικής θερμικής νησίδας στους 7,3 C κατά περιόδους με ανέμους χαμηλής έντασης (Balkestahl, 2006). Στο Aveiro της Πορτογαλίας, για το μεγαλύτερο μέρος του 1996 μετρήθηκε η ένταση της αστικής θερμικής νησίδας να φτάνει μέχρι και τους 7,5 C. Παρατηρήθηκε επίσης πως οι αντικυκλωνικές συνθήκες και η απουσία νεφοκάλυψης ευνοούν την εμφάνιση του φαινομένου, ενώ αντίθετα οι κυκλωνικές συνθήκες έχουν αρνητική επίδραση (Pinho και Orgaz, 2000). Αντίστοιχα, στη Μαδρίτη της Ισπανίας, ημερήσιες μετρήσεις της θερμοκρασίας για πάνω από μια δεκαετία σε 4 σταθμούς έδειξαν ότι η ένταση της αστικής θερμικής νησίδας ήταν μέγιστη τους θερινούς μήνες και ελάχιστη τους εαρινούς. Βρέθηκε επίσης υψηλή συσχέτιση της έντασης με αντικυκλωνικές συνθήκες κατά τους χειμερινούς μήνες (Yaggie, 1991). 5

6 Στη Βαρκελώνη της Ισπανίας, η μέγιστη ένταση της αστικής θερμικής νησίδας υπολογίστηκε πως ήταν περίπου 8 C (Moreno Garcia, 1994), ενώ στη Γρανάδα παρόμοιες μετρήσεις έδωσαν ένταση 5 C. Καταγράφηκε πως το φαινόμενο ήταν πιο έντονο τους χειμερινούς μήνες, με τη μέγιστη ένταση να παρατηρείται τις πρώτες πρωινές ώρες (Montavez, 2000). Στη Ρώμη της Ιταλίας, θερμοκρασιακές μετρήσεις για μια δεκαετία σε 10 σταθμούς έδειξαν ένταση της αστικής θερμικής νησίδας ίση με 2,5 C κατά τους χειμερινούς μήνες και 4,3 C κατά τους καλοκαιρινούς (Colacino και Lavagnini, 1982). Έρευνα στην ίδια πόλη έδειξε ότι η αστική θερμική νησίδα εμφανίζεται κυρίως τη νύχτα, με ένταση περίπου 2 C το χειμώνα και περίπου 5 C το καλοκαίρι (Bonacquisti, 2005). Στο Μιλάνο της Ιταλίας, μακροχρόνιες μετρήσεις της θερμοκρασίας στο κέντρο της πόλης και σε σταθμό έξω από αυτήν έδωσαν ένταση της αστικής θερμικής νησίδας στους 1,4 C, με ρυθμό θέρμανσης περίπου 0,13 C κάθε δέκα χρόνια (Bacci και Maugeri, 1992). Στην Πάρμα της Ιταλίας, παρατηρήθηκε πως κατά τη διάρκεια της χρονικής περιόδου η ένταση της αστικής θερμική νησίδας έφτανε τους 1,4 C, με μεγαλύτερη ένταση κατά τους εαρινούς και καλοκαιρινούς μήνες (Zanella, 1976). Στη Φλωρεντία της Ιταλίας, μετρήσεις της επιφανειακής θερμοκρασίας σε αστικές και αγροτικές περιοχές έδειξαν ύπαρξη του φαινομένου της αστικής θερμικής νησίδας, με ένταση 3 C και η οποία είχε μέγιστο κατά τις ημέρες με καθαρό καιρό (Petralli, 2006). Αντίστοιχες μελέτες πραγματοποιήθηκαν και στην Τουρκία. Συγκεκριμένα, χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα για την περίοδο σε τέσσερις πόλεις (Σμύρνη, Άδανα, Προύσα, Γκαζιαντέπ), από έναν αστικό και έναν αγροτικό σταθμό σε κάθε πόλη. Η ένταση της αστικής θερμικής νησίδας υπολογίστηκε μεταξύ 6,5 C και 9 C (Tayanc και Toros, 1997). 6

7 Στην Κωνσταντινούπολη, η μελέτη των ελάχιστων διαφορών στις θερμοκρασίες 7 διαφορετικών αστικών και αγροτικών σταθμών, έδειξε την ύπαρξη αστικής θερμικής νησίδας, κυρίως κατά τις νυχτερινές ώρες, με ένταση περίπου 2 C και οδήγησε στο συμπέρασμα πως υπήρχε τάση ισχυροποίησης του φαινομένου (Karaca και συνεργάτες, 1995). 7

8 3. ΓΕΝΙΚΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΣΤΙΚΗ ΘΕΡΜΙΚΗ ΝΗΣΙΔΑ 3.1. Εισαγωγή Η αστική θερμική νησίδα είναι το φαινόμενο της εμφάνισης στις αστικές περιοχές θερμοκρασιών υψηλότερων από ότι στις κοντινές περιαστικές περιοχές. Οι θερμοκρασίες αυτές μπορεί να είναι είτε επιφανειακές, είτε να αναφέρονται στον αέρα. Στην πρώτη περίπτωση τα δεδομένα συνήθως λαμβάνονται με δορυφορική απεικόνιση, ενώ στη δεύτερη από τοπικούς μετεωρολογικούς σταθμούς (Memon και συνεργάτες, 2009). Το φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας μπορεί να ποσοτικοποιηθεί ως τη μέγιστη διαφορά της αστικής θερμοκρασίας από την αντίστοιχη περιαστική θερμοκρασία, η οποία θεωρείται θερμοκρασία αναφοράς. Η διαφορά αυτή ορίζεται ως ένταση της αστικής θερμικής νησίδας (Oke, 1987). Η ένταση αυτή εξαρτάται από το μέγεθος, τον πληθυσμό και την οικιστική και βιομηχανική ανάπτυξη μιας πόλης, από την τοπογραφία της περιοχής, τα κατασκευαστικά υλικά που χρησιμοποιούνται, καθώς και το γενικό κλίμα του τόπου και τις εκάστοτε μετεωρολογικές συνθήκες (Μιχαλακάκου και συνεργάτες, 2004) Δημιουργία της αστικής θερμικής νησίδας Βασικός μηχανισμός δημιουργίας του φαινομένου είναι η ενεργειακή ισορροπία ανάμεσα στην εισερχόμενη και την εξερχόμενη ακτινοβολία σε μια περιοχή. Τόσο τα αστικά όσο και τα αγροτικά συστήματα απορροφούν ηλιακή ακτινοβολία μικρού μήκους κύματος κατά τη διάρκεια της ημέρας, την οποία αποθηκεύουν και στη συνέχεια εκπέμπουν μέρος αυτής στην ατμόσφαιρα με τη μορφή θερμικής υπέρυθρης 8

9 ακτινοβολίας. Όταν η ενέργεια που εκπέμπεται βρίσκεται σε ισορροπία με αυτήν που απορροφάται, τότε η θερμοκρασία είναι περίπου σταθερή. Επειδή όμως τα διάφορα συστήματα δεν είναι απομονωμένα, οι τοπικές κλιματικές συνθήκες επηρεάζουν σημαντικά τις τοπικές θερμοκρασίες και δημιουργούν είτε θερμικά κέρδη ή θερμικές απώλειες. Η μεταξύ τους ισορροπία, η οποία σε συνδυασμό με τις ροές θερμότητας διαμορφώνει τη θερμοκρασία που τελικά καταγράφεται, ονομάζεται θερμικό ισοζύγιο ενός τόπου (Trenberth και συνεργάτες, 2009). Οι υψηλότερες θερμοκρασίες στο αστικό περιβάλλον είναι αποτέλεσμα του θετικού θερμικού ισοζυγίου των αστικών περιοχών, που οφείλεται στη σημαντική απελευθέρωση θερμότητας από την ανθρωπογενή δραστηριότητα, την αποθήκευση ηλιακής ακτινοβολίας από το αστικό τοπίο, την έλλειψη χώρων πρασίνου και δεξαμενών ύδατος, την περιορισμένη κυκλοφορία αερίων μαζών στις αστικές χαράδρες και τη μειωμένη δυνατότητα της εκπεμπόμενης υπέρυθρης ακτινοβολίας να δραπετεύσει στην ατμόσφαιρα (Σανταμούρης, 2012). Κατά τη διάρκεια της ημέρας στις αγροτικές περιοχές και εξαιτίας της πιο εκτεταμένης βλάστησης, η ηλιακή ακτινοβολία που απορροφάται από το έδαφος προκαλεί εξάτμιση του νερού, κάτι που οδηγεί στην αύξηση του δροσισμού και τελικά στη μείωση της θερμοκρασίας του ατμοσφαιρικού αέρα. Αντίθετα, στην πόλη, η απουσία πρασίνου και υδάτινων πόρων δεν ευνοεί το δροσισμό και έτσι προκαλεί την αύξηση της θερμοκρασίας της ατμόσφαιρας. Αυτό οδηγεί στην πιο εντατική κατανάλωση ενέργειας, που με τη σειρά της συνεισφέρει στην ακόμα μεγαλύτερη αύξηση του ενεργειακού ισοζυγίου λόγω της ανθρώπινης δραστηριότητας (κτίρια, οχήματα, ακόμα και οι ίδιοι οι άνθρωποι). Ταυτόχρονα, ο χαμηλός συντελεστής ανάκλασης και η υψηλή θερμοχωρητικότητα των οικοδομικών υλικών ευνοούν την αποθήκευση θερμότητας, ενώ η αστική μορφολογία και η ατμοσφαιρική ρύπανση συμβάλλουν στην ένταση του φαινομένου (Gartland, 2008). Οι μεγαλύτερες διαφορές στη θερμοκρασία παρατηρούνται συνήθως τις νυχτερινές ώρες της καλοκαιρινής περιόδου, γεγονός που εξηγείται από τη μεγάλη 9

10 θερμοχωρητικότητα των υλικών που κατά κανόνα χρησιμοποιούνται στον αστικό ιστό και τη μειωμένη ταχύτητα των ανέμων μέσα στην πόλη εξαιτίας της αστικής τοπογραφίας (CIBSE, 2006). Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση του φυσικού δροσισμού των κτιρίων κατά τη διάρκεια της νύχτας, καθώς αυτός επηρεάζεται από τη θερμοκρασία και τη ροή του αέρα που περιβάλλει το κτίριο (Mumovic και συνεργάτες, 2009). Ένα τυπικό παράδειγμα των πιο πάνω είναι αυτό της επόμενης Εικόνας (Εικόνα 1), στην οποία αποτυπώνονται τα θερμικά ισοζύγια ενέργειας μιας αστικής και μιας αγροτικής περιοχής στο Χιούστον των ΗΠΑ ( Εικόνα 1: Θερμικά ισοζύγια αστικής και αγροτικής περιοχής στο Χιούστον των ΗΠΑ. Τα μεγέθη που αναφέρονται είναι τα εξής: QI = άμεση και διάχυτη ηλιακή ακτινοβολία που εισέρχεται στο σύστημα QR = ανακλώμενη από το έδαφος ηλιακή ακτινοβολία QL = υπέρυθρη ακτινοβολία από και προς την επιφάνεια της γης 10

11 QF = ανθρωπογενής θερμότητα (βιομηχανία, μεταφορές κλπ.) QE = λανθάνουσα θερμότητα από εξάτμιση υδάτινων πόρων QH = αισθητή θερμότητα από κάθετες και οριζόντιες μετακινήσεις αέριων μαζών QS = αποθηκευμένη ενέργεια μέσα στο σύστημα Με έναν απλό υπολογισμό για τις δύο περιοχές του παραδείγματος, δηλαδή αφαιρώντας την ολική ενέργεια που εξέρχεται από το σύστημα από την ολική εισερχόμενη ενέργεια σε αυτό, βρίσκουμε ότι το θετικό ενεργειακό ισοζύγιο της αστικού περιβάλλοντος είναι πάνω από 4 φορές μεγαλύτερο από το αντίστοιχο του αγροτικού περιβάλλοντος. 3.3.Παράγοντες που επηρεάζουν την ένταση της αστικής θερμικής νησίδας Οι παράγοντες που συμβάλλουν στην εμφάνιση του φαινομένου μπορούν να χωριστούν σε ελεγχόμενους και μη ελεγχόμενους, καθώς και σε προσωρινούς (ταχύτητα ανέμων, νέφωση), μόνιμους (χώροι πρασίνου, υλικά δόμησης, αστική μορφολογία) και περιοδικούς (ηλιακή ακτινοβολία, ανθρωπογενής δραστηριότητα) (Memon και συνεργάτες, 2007) Αστική τοπογραφία Με τον όρο αυτό εννοούμε τις διαστάσεις των κτιρίων μιας πόλης και τις αποστάσεις μεταξύ τους μέσα στον αστικό ιστό. Η γεωγραφία του αστικού τοπίου μπορεί να επηρεάσει τη ροή αέρα, την αποθήκευση θερμικής ενέργειας και την ανακλαστική ικανότητα του αστικού περιβάλλοντος (Sailor and Fan, 2002). Βασικό χαρακτηριστικό είναι η ονομαζόμενη αστική χαράδρα, δηλαδή ένας στενός χώρος (συνήθως δρόμος) που περιβάλλεται στις δύο πλευρές από ψηλά κτίρια, μοιάζοντας έτσι με φαράγγι. Μέσα στις χαράδρες αυτές παγιδεύεται η ηλιακή 11

12 ακτινοβολία, με αποτέλεσμα να αυξάνεται η απορρόφηση ακτινοβολίας λόγω πολλαπλών σκεδάσεων και να εμφανίζονται έτσι υψηλότερες θερμοκρασίες. Ταυτόχρονα εμποδίζεται η ροή ανέμων με μεγάλη ταχύτητα και η εμφάνιση αναταράξεων, γεγονός που μειώνει και τις πιθανές απώλειες λανθάνουσας θερμότητας (Μιχαλακάκου και συνεργάτες, 2004). Από την άλλη, το ύψος των κτιρίων προσφέρει σημαντική σκίαση, η οποία φαίνεται να έχει αρνητική επίδραση στην ένταση της αστικής θερμικής νησίδας (Memon και συνεργάτες, 2009) Χαρακτηριστικά οικοδομικών υλικών Τα υλικά δόμησης που χρησιμοποιούνται συνήθως σε μια πόλη είναι επίσης σημαντικός παράγοντας, καθώς έχει υπολογιστεί πως μόνο το 4% της έκτασης μιας πόλης είναι ανοιχτό φυσικό τοπίο, με το 77% να καλύπτεται από κτιριακές υποδομές και τεχνητές επιφάνειες και το 19% να αποτελείται από το οδικό δίκτυο (Σταθοπούλου και συνεργάτες, 2004). Αξίζει να αναφερθεί ότι η κάλυψη μεγάλων ανοικτών επιφανειών με τεχνητά υλικά τις μετατρέπει σε «θερμαντικό σώμα», με αποτέλεσμα την εκθετική αύξηση της θερμοκρασίας, επιβαρύνοντας το φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας, όπως διαπιστώθηκε σε έρευνα για την πόλη του Χονγκ Κονγκ (Giridharan και συνεργάτες, 2004). Η άσφαλτος και το τσιμέντο, υλικά πολύ συνηθισμένα στο αστικό περιβάλλον, έχουν μεγάλη θερμοχωρητικότητα και χαμηλή λευκαύγεια, συνεισφέροντας έτσι θετικά στην ένταση της αστικής θερμικής νησίδας (Σταθοπούλου και Καρτάλης, 2006). Τα υλικά αυτά έχουν μεγαλύτερη θερμοχωρητικότητα από αυτά που βρίσκουμε σε αγροτικές περιοχές (χώμα, άμμος), με αποτέλεσμα οι πόλεις να εμφανίζουν υψηλότερη 12

13 ικανότητα αποθήκευσης θερμότητας μέσα στις υποδομές τους, σχεδόν διπλάσια από τις περιβάλλουσες με αστικές περιοχές (Christen και Vogt, 2004). Σε σχέση με την λευκαύγεια των υλικών, έχει παρατηρηθεί πως οι σκουρόχρωμες και στεγνές επιφάνειες που κυριαρχούν στο αστικό τοπίο, όπως τα πεζοδρόμια και τα κτίρια, έχουν μικρότερη λευκαύγεια σε σύγκριση με τις επιφάνειες στο αγροτικό περιβάλλον, που χαρακτηρίζονται από υψηλή λευκαύγεια (Voogt, 2004) Χώροι πρασίνου Ο ρόλος της ύπαρξης ανοικτών χώρων με πράσινο έχει επίσης καταδειχθεί. Έρευνα της δυνατότητας των δέντρων να περιορίζουν την ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει κάθετα στην επιφάνεια του εδάφους έδειξε πως αυτή μπορούσε να περιοριστεί κατά 70-85%, μειώνοντας αισθητά τη θερμοκρασία στις σκιασμένες περιοχές (Παπαδάκης και συνεργάτες, 2001). Σε μελέτη που συνέκρινε τις θερμοκρασίες χώρων πρασίνου και χώρων χωρίς πράσινο στη Βαλένθια της Ισπανίας, βρέθηκε ότι τα πάρκα έχουν θετική επίδραση στη μείωση της θερμοκρασίας παρακείμενων περιοχών, με τρόπο που εξαρτάται από το μέγεθος του πάρκου και της απόστασης μιας περιοχής από αυτό, αλλά και από άλλα χαρακτηριστικά που αφορούν την αστική γεωγραφία (Gomez και συνεργάτες, 1998). Σημαντικός παράγοντας που εμφανίζεται τα τελευταία χρόνια είναι η τάση για φύτευση πάνω στις στέγες των κτιρίων της πόλης, προσεγγίζοντας κατά κάποιο τρόπο το φυσικό περιβάλλον. Σε προσομοιώσεις με διάφορα είδη και ύψη φυτών και διαφορετικά συστήματα ποτίσματος και αποστράγγισης νερού και συγκρίνοντας φυτεμένες και αφύτευτες στέγες, αποδείχθηκε ότι η φύτευση στις στέγες των κτιρίων έχει αισθητή επίδραση στη θερμική προστασία τους, χωρίς όμως να υποκαθιστά τη λειτουργία μονωτικών στρωμάτων (Ευμορφοπούλου και Αραβαντινός, 1998). Οι φυτεμένες στέγες λειτουργούν συμπληρωματικά στις μονώσεις των κτιρίων, μειώνοντας τη ροή 13

14 θερμότητας από τη στέγη προς το περιβάλλον (Del Barrio, 1998) αλλά και προς το εσωτερικό των κτιρίων Τοπικές κλιματικές συνθήκες Έχει παρατηρηθεί ότι η ταχύτητα του ανέμου και η παρουσία νέφωσης έχουν αρνητική συμβολή στην εμφάνιση της αστικής θερμικής νησίδας (Kim and Baik, 2005; Oke, 1982). Άνεμοι με μεγάλες ταχύτητες προκαλούν την αυξημένη μεταφορά ψυχρών αέριων μαζών από τα προάστια προς το κέντρο της πόλης και ταυτόχρονα την αντίστροφη κίνηση θερμών αέριων μαζών, μειώνοντας με αυτόν τον τρόπο την ένταση του φαινομένου. Σε αυτό συνεισφέρει και η αυξημένη ατμοσφαιρική ανάμειξη που δημιουργούν αυτοί οι άνεμοι (Παπαναστασίου και Κίττας, 2011). Η επίδραση της υγρασίας στο φαινόμενο δεν είναι τόσο σημαντική (Oke, 1987), ενώ έχει παρατηρηθεί αρνητική συσχέτιση τους χειμερινούς μήνες (Παπαναστασίου και Κίττας, 2011) και θετική συσχέτιση κατά τους καλοκαιρινούς (Kim and Baik, 2002) Τοποθεσία Καθώς η γεωγραφική τοποθεσία επηρεάζει τις κλιματικές συνθήκες ενός τόπου, ως επακόλουθο επηρεάζει και το φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας. Σε μελέτη που αφορούσε 223 πόλεις του βορείου και νοτίου ημισφαιρίου παρατηρήθηκε θετική 14

15 συσχέτιση ανάμεσα στο γεωγραφικό πλάτος και την ένταση της αστικής θερμικής νησίδας. Η συσχέτιση αυτή όμως ήταν βασισμένη κυρίως στην ανθρωπογενή δραστηριότητα και το ενεργειακό ισοζύγιο του κάθε τόπου. Σε κάθε περίπτωση, τα ειδικά χαρακτηριστικά κάθε πόλης (δηλαδή οι υπόλοιποι παράγοντες) είχαν οπωσδήποτε πολύ πιο σημαντική επίδραση στο φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας (Wienert and Kuttler, 2005). Πιο σημαντικός παράγοντας είναι η απόσταση από τη θάλασσα. Καθώς οι παράκτιες περιοχές παρουσιάζουν αυξημένη υγρασία, η οποία επιδρά στη μείωση της θερμοκρασίας περιβάλλοντος, η ένταση της αστικής θερμικής νησίδας είναι επίσης μειωμένη. Σε σχετική έρευνα που πραγματοποιήθηκε στην πόλη του Χονγκ Κονγκ, παρατηρήθηκε αρνητική συσχέτιση μεταξύ της σχετικής υγρασίας και της έντασης της θερμικής νησίδας (Memon και συνεργάτες, 2009). Κατά τους χειμερινούς μήνες η θερμοκρασία στις παράκτιες περιοχές είναι μεγαλύτερη από ότι στην ενδοχώρα. Αντίθετα, κατά τους καλοκαιρινούς μήνες η παρουσία της θάλασσας επιδρά στη θερμοκρασία ως συνάρτηση της ηλιακής ακτινοβολίας, με αποτέλεσμα αυτή η θερμοκρασιακή διαφορά να αντιστρέφεται. Από την ακτή προς το εσωτερικό και μέχρι μια απόσταση 15 χιλιομέτρων από τη θάλασσα παρατηρείται γενικά ομοιόμορφη θερμοκρασία και από κει και πέρα αυτή αυξάνεται σταδιακά (Κατσούλης και Θεοχαράτος, 1985) Ανθρωπογενής δραστηριότητα Η ποσότητα θερμότητας που παράγεται από ένα οικιστικό ή βιομηχανικό συγκρότημα ή από την κυκλοφορία των οχημάτων είναι ιδιαίτερα υψηλή. Επιπλέον, έχει παρατηρηθεί πως περιοχές με έντονη εμπορική κίνηση εμφανίζουν υψηλότερες θερμοκρασίες, κυρίως κατά τις εργάσιμες ώρες και ημέρες, όταν δηλαδή καταγράφεται σημαντική κίνηση ανθρώπων (Kim and Baik, 2005). 15

16 Επιπλέον, η ίδια η ανθρωπογενής θερμότητα έχει σημαντική επίδραση στην ένταση της αστικής θερμικής νησίδας, κυρίως τη νύχτα, καθώς συνεισφέρει περίπου 1 C (Ryu and Baik, 2011) Πληθυσμός Είναι αρκετά βέβαιο ότι η αύξηση του πληθυσμού μιας πόλης έχει επίδραση στο τοπικό κλίμα, καθώς με την αύξηση αυτή σχετίζονται άλλοι παράγοντες, όπως η έκταση της πόλης, τα υλικά επιφανείας, το ποσοστό φύτευσης και η διαθεσιμότητα υδάτινων πόρων. Κατ επέκταση, το μικροκλίμα διαμορφώνει και την ένταση της αστικής θερμικής νησίδας, η οποία έχει την τάση να αυξάνεται με την αύξηση του πληθυσμού (Mallick and Rahman, 2012) Επιπτώσεις του φαινομένου Οι υψηλές θερμοκρασίες που δημιουργεί το φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας προκαλούν σημαντική αύξηση της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας για ψύξη κατά τους καλοκαιρινούς μήνες. Αυτό με τη σειρά του συνεπάγεται αύξηση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, καθώς και της συγκέντρωσης βλαβερών ρύπων, όπως το τροποσφαιρικό όζον και τα VOCs (πτητικές οργανικές ενώσεις). Συνέπεια όλων αυτών είναι η ελάττωση της θερμικής άνεσης τόσο σε εσωτερικούς όσο και σε εξωτερικούς χώρους κατά τη θερμή περίοδο, η εμφάνιση προβλημάτων υγείας και τελικά η αυξημένη θνησιμότητα (Akbari and Kolokotsa, 2016). Επιπλέον, οι υψηλές θερμοκρασίες στα πεζοδρόμια και τα κτίρια, θερμαίνουν τα όμβρια ύδατα, τα οποία μέσω του δικτύου ομβρίων καταλήγουν σε λίμνες και ποτάμια, αυξάνοντας τη θερμοκρασία τους, κάτι που έχει σημαντικές επιπτώσεις στο μεταβολισμό 16

17 και την αναπαραγωγή της υδρόβιας ζωής (Οργανισμός Περιβαλλοντικής Προστασίας των ΗΠΑ, 2008). Η αύξηση της θερμοκρασίας και η επακόλουθη αύξηση της ενεργειακής κατανάλωσης δημιουργεί την ανάγκη κατασκευής επιπρόσθετων σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, γεγονός που επιβαρύνει τόσο τους καταναλωτές όσο και την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Συγκριτική μελέτη 15 ερευνών έδειξε ότι η αύξηση της θερμοκρασίας κατά μόνο 1 C μπορεί να είναι υπεύθυνη για πιθανή αύξηση της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας κατά 0,5% έως και 8,5% (Σανταμούρης και συνεργάτες, 2014). Η αυξημένη ηλεκτρική κατανάλωση συμβαίνει κατά τις ώρες αιχμής, με τα στοιχεία να δείχνουν πως ένα ποσοστό 5-10% της ζήτησης οφείλεται στο φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας (Υπηρεσία Προστασίας ΗΠΑ, 2008). Σημειώνεται ότι έχουν παρατηρηθεί και θετικές επιπτώσεις του φαινομένου της αστικής θερμικής νησίδας, καθώς η ενέργεια που απαιτείται για θέρμανση κατά τη χειμερινή περίοδο εμφανίζεται μειωμένη. Κάτι τέτοιο οφείλεται στη μεγάλη θερμοχωρητικότητα των υλικών στον αστικό ιστό, η οποία ευνοεί την καθυστέρηση της απώλειας κατά τη διάρκεια της νύχτας της θερμότητας που έχει συσσωρευτεί στις υποδομές της πόλης (Watkins και συνεργάτες, 2002). 3.5 Τρόποι αντιμετώπισης του φαινομένου Εξαιτίας των πολλών και σημαντικών επιπτώσεων του φαινομένου της αστικής θερμικής νησίδας στην ποιότητα ζωής στην πόλη, αλλά και στην οικονομική δραστηριότητα, αρκετές μελέτες έχουν ασχοληθεί και καταλήξει σε διάφορες προτάσεις για να μειωθεί αυτή η επίδραση. Πιο κάτω αναφέρονται ορισμένες από τις προτάσεις αυτές. 17

18 Χρησιμοποίηση ψυχρών υλικών Όπως έχει αναφερθεί στις ενότητες που προηγήθηκαν, τα χαρακτηριστικά των υλικών και κυρίως η λευκαύγεια τους έχουν ιδιαίτερη σημασία για την εμφάνιση και την ένταση της αστικής θερμικής νησίδας. Έχει διαπιστωθεί, για παράδειγμα, ότι λευκό επίχρισμα σε οροφές (με λευκαύγεια 0,72) ήταν ακόμα και 45 C ψυχρότερο από σκούρο επίχρισμα με λευκαύγεια 0,08 (Taha και συνεργάτες, 1992). Σε συγκριτική μελέτη για την καταλληλότητα υλικών σε ανοικτούς χώρους μέσα στον αστικό ιστό και με τη χρήση δειγμάτων που διέφεραν ως προς το υλικό κατασκευής, το χρώμα και την επιφανειακή υφή, οι χαμηλότερες θερμοκρασίες μετρήθηκαν σε λευκά κεραμίδια ενώ οι υψηλότερες σε κεραμίδια σκούρου χρώματος, με διαφορά πάνω από 15 C στις μέσες ημερήσιες θερμοκρασίες και πάνω από 20 C στις μέγιστες τιμές θερμοκρασίας. Επιπλέον, ενώ η πλειοψηφία των υλικών μετρήθηκε να έχει θερμοκρασία γενικά μεγαλύτερη από τη μέση θερμοκρασία του ατμοσφαιρικού αέρα, τα λευκά υλικά ήταν πιο ψυχρά από το περιβάλλον. (Doulos και συνεργάτες, 2004). Σε άλλη παρόμοια μελέτη για τη θερμική απόδοση λευκών επιστρωμάτων σε οροφές, εξετάστηκαν τα θερμικά και οπτικά χαρακτηριστικά διάφορων υλικών. Μετρήθηκε πως η μέση και η μέγιστη ημερήσια θερμοκρασία είχαν τις ελάχιστες τιμές τους για τα λευκά επιστρώματα, ενώ τις μέγιστες για τα επιστρώματα ασημένιου χρώματος, κυρίως κατά τη διάρκεια της ημέρας. Παρατηρήθηκε επίσης ότι η ικανότητα ακτινοβολίας δεν ασκεί τόσο μεγάλη επίδραση στη θερμική απόδοση των υλικών όσο η ανακλαστική ικανότητα (Σύννεφα και συνεργάτες, 2005). 18

19 Τέλος, σε ακόμα μια μελέτη για τη θερμική απόδοση επιστρωμάτων με διαφορετικά ψυχρά χρώματα και λευκαύγεια στο εγγύς υπέρυθρο, δέκα πρωτότυπα επιστρώματα εκτέθηκαν σε παρόμοιες περιβαλλοντικές συνθήκες. Μετά από μετρήσεις αρκετών μηνών, βρέθηκε αρνητική συσχέτιση ανάμεσα στη λευκαύγεια και την επιφανειακή θερμοκρασία των υλικών, ενώ τόσο κατά τη διάρκεια της ημέρας όσο και της νύχτας, οι θερμοκρασίες όλων των υλικών ήταν χαμηλότερες από τις αντίστοιχες επιστρωμάτων με κοινό χρωματισμό (Σύννεφα και Σανταμούρης, 2006) Aύξηση χώρων πρασίνου Η εκτεταμένη φύτευση μέσα στον αστικό ιστό μπορεί να περιορίσει το φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας, καθώς η θετική επίπτωση που έχει η ύπαρξη ενός πάρκου μέσα στην πόλη στη θερμοκρασία μπορεί να φτάσει μέχρι και αρκετές εκατοντάδες μέτρα από τα όρια του πάρκου (Akbari and Kolokotsa, 2016). Ειδικότερα, μέσω της εξάτμισοδιαπνοής τα φυτά αποβάλλουν νερό στην ατμόσφαιρα με τη μορφή υδρατμών. Έχει υπολογιστεί πως ένα μόνο δέντρο κανονικού μεγέθους σε μια καλοκαιρινή μέρα αποβάλλει στην ατμόσφαιρα περίπου 1460 κιλά νερού, με το ενεργειακό κέρδος να ανέρχεται σε περίπου 2320KJ ανά κιλό νερού (Montgomery, 1987). Η διαφορά θερμοκρασίας ανάμεσα σε πάρκα και κοντινούς σε αυτά αστικούς χώρους έχει μετρηθεί πως μπορεί να φτάσει ακόμα και τους 8 C (Moffat και συνεργάτες, 1981), με τη μειωμένη αυτή θερμοκρασία να έχει θετικές επιπτώσεις και στην κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας κατά τις ώρες του μεσημεριού, όπως φαίνεται στην Εικόνα 2) (Donovan και συνεργάτες, 2009). 19

20 Εικόνα 2: Ενδοημερήσια διακύμανση ζήτησης ηλεκτρικού ρεύματος σε ένα μέσο σπίτι στην Καλιφόρνια τον Ιούλιο του Πράσινες οροφές Έχει υπολογιστεί πως το 50% της θερμότητας που αποθηκεύεται στο αστικό περιβάλλον εισέρχεται μέσω των οροφών των κτιρίων. Ως εκ τούτου μία διαδεδομένη μέθοδος αντιμετώπισης που προτείνεται είναι ο συνδυασμός των δύο προηγούμενων μεθόδων, δηλαδή η φύτευση στις στέγες των κτιρίων του αστικού ιστού, οι ονομαζόμενες και πράσινες οροφές (Nahar και συνεργάτες, 1999). Οι πράσινες οροφές έχει αποδειχθεί πως μειώνουν την ενεργειακή κατανάλωση, βελτιώνουν την ποιότητα του ατμοσφαιρικού αέρα, αυξάνουν την ανθεκτικότητα των υλικών της οροφής και αυξάνουν την ποσότητα νερού που είναι διαθέσιμη για εξάτμιση στην ατμόσφαιρα (Akbari and Kolokotsa, 2106). Εντούτοις, η επίδραση των πράσινων οροφών στη θερμοκρασία φαίνεται να μειώνεται αρκετά σε περιοχές με πολύ πυκνή δόμηση και με υψηλά κτίρια, καθώς η συγκεκριμένη μέθοδος είναι πιο αποδοτική όταν εφαρμόζεται σε κτίρια ύψους 10 μέτρων και κάτω. Επιπλέον, η χρησιμοποίηση πράσινων οροφών έχει μεγαλύτερες ωφέλειες σε 20

21 ήπια και ψυχρά κλίματα, ενώ στα πιο θερμά κλίματα η χρήση ψυχρών υλικών με μεγάλη λευκαύγεια είναι προτιμότερη (Σανταμούρης, 2012) Μια πρόταση στρατηγικού σχεδιασμού για την αντιμετώπιση του φαινομένου στο αστικό περιβάλλον στην Ελλαδα Πέρα από τις μεθόδους αυτές γίνονται επίσης προσπάθειες για συνολική αντιμετώπιση του φαινομένου, ακόμη και σε επίπεδο ολόκληρης πόλης. Παράδειγμα μιας τέτοιας πρότασης είναι, μεταξύ άλλων, αυτή που κατατέθηκε από τους Ζησοπούλου και Κάσδαγλη (2011)και αναλύεται στις επόμενες σελίδες Βελτίωση Υφιστάμενων Εργαλείων/ Δράσεων και Εισαγωγή Νέων Το «Εξοικονομώ κατ οίκον» μπορεί να αποτελεί ένα σημαντικό εργαλείο στα χέρια των πολιτών αλλά δεν παύει να είναι ένα πρώιμο εργαλείο της ενεργειακής αναβάθμισης που απαιτείται. Αναμφισβήτητα επιδέχεται πολλές βελτιώσεις και εξελίξεις όσον αφορά κυρίως τα κριτήρια των κτιρίων και των κοινωνικών ομάδων στα οποία αναφέρεται αλλά και στο είδος των αναβαθμίσεων. Το συγκεκριμένο πρόγραμμα πρέπει να αποτελέσει σταθμό έναρξης μελλοντικών προγραμμάτων ενεργειακών αναβαθμίσεων και σε καμία περίπτωση δεν πρέπει να παραμείνει στατικό και άκαμπτο (Ζησοπούλου και Κάζδαγλης, 2011). Ο Κανονισμός Ενεργειακής Απόδοσης Κτιρίων αν και θεσμοθετεί έναν ολοκληρωμένο ενεργειακό σχεδιασμό του κτιριακού τομέα έχει μεγάλα περιθώρια εξέλιξης ιδιαίτερα όσον αφορά το θεσμό των ενεργειακών επιθεωρητών αλλά και τις ενεργειακές μελέτες κτιρίων. Συν τοις άλλοις εξίζει να σημειωθεί ότι πουθενά δεν αναφέρεται το φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας (Ζησοπούλου και Κάζδαγλης, 2011). 21

22 Τον Μάρτιο 2011 το ΥΠΕΚΑ ανακοίνωσε επίσημα τη σύνταξη του νέου «πράσινου» Γενικού Οικοδομικού Κανονισμού (ΓΟΚ). Στον νέο ΓΟΚ προβλέπονται όλες οι μέθοδοι εξοικονόμησης ενέργειας στον κτιριακό τομέα ενσωματώνοντας όλες τις νέες εξελίξεις στον βιοκλιματικό σχεδιασμό και επιδοτώντας τα βιοκλιματικά κτίρια. Συν τοις άλλοις αναφέρεται ξεκάθαρα και ολιστικά το φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας στην ελληνική πόλη καθώς και οι τρόποι αντιμετώπισής του μέσω της μονάδας του αστικού ιστού, το κτίριο (Ζησοπούλου και Κάζδαγλης, 2011). Ο Οργανισμός Ρυθμιστικού Σχεδίου και Προστασίας Περιβάλλοντος Αθήνα, ανακοίνωσε τον Ιούνιο 2010, την σύνταξη του Νέου Ρυθμιστικού Σχεδίου Αττικής Ένας από τους τρεις κύριους στόχους του νέου Ρυθμιστικού Σχεδίου είναι η «Περιβαλλοντικά βιώσιμη χωρική ανάπτυξη με έμφαση σε στρατηγικές ανάσχεσης των φαινομένων κλιματικής αλλαγής. Αποτελεσματική και συνεκτική προστασία του περιβάλλοντος και της πολιτιστικής κληρονομιάς, αναχαίτιση της απώλειας φυσικού χώρου και βιοποικιλότητας» (Ζησοπούλου και Κάζδαγλης, 2011). Ο νέος ΓΟΚ και το νέο Ρυθμιστικό Σχέδιο για την Αττική, συνθέτουν το πλαίσιο αναφοράς για τη βελτίωση του θερμικού περιβάλλοντος σε αστικές περιοχές και την αντιμετώπιση της αστικής θερμικής νησίδας (Ζησοπούλου και Κάζδαγλης, 2011) Επίπεδο Κτιρίου Η κλίμακα επιρροής των δράσεων σε αυτό το στάδιο είναι σε επίπεδο κτιρίου και οικοδομικού τετραγώνου με εμβέλεια από το σημείο αναφοράς/κτίριο 1-10 μ. Στον πίνακα που ακολουθεί περιγράφεται συνοπτικά η στρατηγική στην κλίμακα σχεδιασμού κτιρίου. ΚΛΙΜΑΚΑ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ: ΚΤΙΡΙΟ 22

23 ΚΛΙΜΑΚΑ ΕΠΙΡΡΟΗΣ 1-10 μ. Επίπεδο κτιρίου και οικοδομικού τετραγώνου ΠΟΛΙΤΙΚΕΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΤΗΡΙΕΣ ΣΤΟΧΟΙ ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΡΓΑΛΕΙΑ & Τοπικά σχέδια δράσης Eνίσχυση περιοχών στο κέντρο και στα Δυτικά προάστια Κτιριακού κανονισμοί και κτιριακός έλεγχος Μείωση ενεργειακής κατανάλωσης κτιρίων Αερισμός δρόμων Άυξηση της λευκαύγειας Σχεδιασμός βιώσιμων κτιρίων Κατάλληλη συσχέτιση κτιρίων και δρόμων Ορθή αντιμετώπιση των μεγάλων επιφανειών του αστικού ιστού Μέθοδοι χαμηλής ενεργειακής κατανάλωσης κτιρίων Συντελεστής θέασης ουράνιου θόλου Διαμπερή ανοίγματα στους κτιριακούς όγκους Πράσινες οροφές Ψυχρά υλικά ΜΕΘΟΔΟΙ ΥΠΟΣΤΗΡΙΞΗΣ/ ΕΝΙΣΧΥΣΗΣ ΑΡΜΟΔΙΟΙ ΦΟΡΕΙΣ Σχέδια τοπικής αυτοδιοίκησης/δράσης Νέος ΓΟΚ & ΚΕΝΑΚ Εθνικά προγράμματα Τοπική αυτοδιοίκηση - Δήμοι Γενική Διεύθυνση Πολεοδομίας ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ Μείωση της έντασης του φαινομένου της αστικής θερμικής 23

24 νησίδας Πολιτικές και Κατευθυντήριες Γραμμές Οι κατευθυντήριες γραμμές που πρέπει να ορισθούν σε αυτήν την κλίμακα σχεδιασμού είναι: Τοπικά σχέδια δράσης Άμεση ενίσχυση των περιοχών στο κέντρο και στα Δυτικά προάστια της Αθήνας Κτιριακοί κανονισμοί και κτιριακός έλεγχος Στρατηγική αστικού σχεδιασμού Στόχοι, Μέθοδοι και Εργαλεία Οι στόχοι που πρέπει να τεθούν είναι: Η μείωση της ενεργειακής κατανάλωσης των κτιρίων: μπορεί να επιτευχθεί μέσω σχεδιασμού βιώσιμων κτιρίων χρησιμοποιώντας και λαμβάνοντας υπόψη συγκεκριμένες επιστημονικές μεθόδους χαμηλής ενεργειακής κατανάλωσης κτιρίων, όπως μεθόδους θερμομόνωσης, φυσικού αερισμού και δροσιμού, φυσικού φωτισμού κ.α. Ο αερισμός των δρόμων της πόλης: μπορεί να επιτευχθεί μέσω του κατάλληλου συνδυασμού κτιρίων και δρόμων χρησιμοποιώντας και λαμβάνοντας υπόψη κατά το σχεδιασμό το συντελεστή θέασης του ουράνιου θόλου καθώς και διαμπερή ανοίγματα στους κτιριακού όγκους στο επίπεδο του δρόμου (πιλοτές, στοές κ.α.) Η αύξηση της λευκαύγειας μπορεί να επιτευχθεί μέσω παρεμβάσεων σε μεγάλες επιφάνειες του αστικού ιστού (δώματα, όψεις, περιβάλλοντας χώρος, εξωτερικά δάπεδα) χρησιμοποιώντας πράσινες οροφές και ψυχρά υλικά. 24

25 Μέθοδοι Υποστήριξης/ Ενίσχυσης Οι μέθοδοι υποστήριξης και ενίσχυσης είναι: Σχέδια τοπικής ανάπτυξης και δράσης μέσω της ορθής και έγκαιρης πληροφόρησης των πολιτών από προγράμματα Δήμων, ημερίδες και πληροφοριακά έντυπα. Ο νέος Γενικός Οικοδομικός Κανονισμός και ο Κανονισμός Ενεργειακής Απόδοσης Κτιρίων, οι οποίοι ορίζουν συγκεκριμένους κτιριοδομικούς κανόνες και κανόνες κτιριοδομικού ελέγχου στο πλαίσιο αντιμετώπισης του φαινομένου της αστικής θερμικής νησίδας. Προγράμματα, τα οποία θα προωθούν την κτιριακή αναβάθμιση και την αναβάθμιση του οικοδομικού τετραγώνου ως κύριο συστατικό του αθηναϊκού ιστού Επίπεδο Συνοικίας Η κλίμακα επιρροής των δράσεων σε αυτό το στάδιο είναι σε επίπεδο γειτονιάς/συνοικίας με εμβέλεια μ. Στον πίνακα που ακολουθεί περιγράφεται συνοπτικά η στρατηγική στην κλίμακα σχεδιασμού συνοικίας. ΚΛΙΜΑΚΑ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ: ΣΥΝΟΙΚΙΑ ΚΛΙΜΑΚΑ ΕΠΙΡΡΟΗΣ μ. Επίπεδο γειτονιάς και συνοικίας ΠΟΛΙΤΙΚΕΣ & ΚΑΤΕΥΘΥΝΤΗΡΙΕΣ Τοπικά σχέδια δράσης & κοινωνικής στρατηγικής 25

26 Στρατηγική αστικού σχεδιασμού Στρατηγική πολεοδομικού σχεδιασμού ΣΤΟΧΟΙ ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΡΓΑΛΕΙΑ Μείωση θερμοκρασίας ανά περιοχή Μειώσεις ατμοσφαιρικών ρύπων στο μικροκλίμα Αερισμός της πόλης Οργανωμένο δίκτυο ελεύθερων χώρων Οργανωμένο δίκτυο χώρων πρασίνου Κατάλληλη χωροθέτηση κτιρίων και ζωνών κυκλοφορίας Χρήση ψυχρών υλικών στους δημόσιους χώρους Δίκτυο πράσινων χώρων χωρίς θερμικά όρια Επαναπροσδιορισμός του σχήματος του οικοδομικού τετραγώνου ΑΜΕΣΟΙ ΣΥΜΜΕΤΕΧΟ ΝΤΕΣ Τοπική αυτοδιοίκηση - Δήμοι Αρμόδια Πολεοδομικά Γραφεία ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΝΙΣΧΥΣΗΣ ΑΡΜΟΔΙΟΙ ΦΟΡΕΙΣ ΥΠΟΣΤΗΡΙΞΗΣ/ Περιφερειακά/ Τοπικά σχέδια δράσης από Δήμους και Περιφέρεια Κατευθυντήριες αστικού & πολεοδομικού σχεδιασμού Νέος Γενικός Οικοδομικός Κανονισμός Τοπική αυτοδιοίκηση - Δήμοι Τοπική αυτοδιοίκηση - Περιφέρεια 26

27 Γενική Διεύθυνση Πολεοδομίας ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ Μείωση της έντασης του φαινομένου Πολιτικές και Κατευθυντήριες Γραμμές Οι κατευθυντήριες γραμμές που πρέπει να ορισθούν σε αυτήν την κλίμακα σχεδιασμού είναι: Τοπικά σχέδια δράσης και κοινωνικής στρατηγικής Στρατηγική αστικού σχεδιασμού Στρατηγική πολεοδομικού σχεδιασμού Στόχοι, Μέθοδοι και Εργαλεία Οι στόχοι που πρέπει να τεθούν βάση των πολιτικών και των κατευθυντήριων γραμμών είναι: Μειώσεις θερμοκρασίας ανά περιοχή: μπορούν να επιτευχθούν μέσω ενός οργανωμένου δικτύου ελεύθερων χώρων χρησιμοποιώντας ψυχρά υλικά στις μεγάλες ελεύθερες επιφάνειες και μέσω οργανωμένου δικτύου πρασίνου χωρίς έντονα θερμικά όρια (π.χ. αυτοκινητόδρομοι πυκνής ροής) Μειώσεις αερίων ρύπων: μπορεί να επιτευχθούν και μέσω ενός οργανωμένου δικτύου χώρων πρασίνου Αερισμός της πόλης: μπορεί να επιτευχθεί με την κατάλληλη χωροθέτηση κτιρίων και ζωνών κυκλοφορίας λαμβάνοντας υπόψη τον «επαναπροσδιορισμό» του σχήματος του αθηναϊκού οικοδομικού τετραγώνου. 27

28 Συμμετέχοντες και Μέθοδοι Υποστήριξης/ Ενίσχυσης Οι άμεσοι συμμετέχοντες σε αυτήν την κλίμακα αντιμετώπισης του φαινομένου είναι η τοπική αυτοδιοίκηση σε επίπεδο Δήμων καθώς και τα αρμόδια πολεοδομικά γραφεία. Οι αρμόδιοι φορείς που θα πρέπει να εμπλακούν ενεργά στο συγκεκριμένο σχέδιο αντιμετώπισης πέραν των Δήμων είναι η τοπική αυτοδιοίκηση σε επίπεδο Περιφέρειας και η Γενική Διεύθυνση Πολεοδομίας. Οι μέθοδοι υποστήριξης και ενίσχυσης είναι: Περιφερειακά/τοπικά σχέδια δράσης από Δήμους και περιφέρεια, τα οποία θα προωθούν προγράμματα ενημέρωσης της τοπικής αυτοδιοίκησης, βασισμένα στην ολιστικής αντιμετώπιση του φαινομένου που έχει τεθεί από το ΥΠΕΚΑ, καθώς και σχέδια τοπικής ανάπτυξης και δράσης με άμεση ενίσχυση τομέων στο κέντρο και στα Δυτικά προάστια της Αθήνας. Κατευθυντήριες αστικού και πολεοδομικού σχεδιασμού, οι οποίες θα υποστηρίζουν/ενισχύουν την ποιοτική και ποσοτική αναβάθμιση ενός οργανωμένου δικτύου πρασίνου και ελεύθερων χώρων Ο νέος Γενικός Οικοδομικός Κανονισμός, o οποίος ορίζει κατευθυντήριες σχεδιασμού με σκοπό την ποιοτική αναβάθμιση των ελεύθερων χώρων και των χώρων πρασίνου του ευρύτερου οργανωμένου δικτύου Επίπεδο Πόλης Η κλίμακα επιρροής των δράσεων σε επίπεδο πόλης έχει εμβέλεια 1-50 χλμ. Στον πίνακα που ακολουθεί περιγράφεται συνοπτικά η στρατηγική στην κλίμακα σχεδιασμού πόλης. ΚΛΙΜΑΚΑ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ: ΠΟΛΗ ΚΛΙΜΑΚΑ ΕΠΙΡΡΟΗΣ 1-50 χλμ. 28

29 Επίπεδο συνοικίας και πόλης ΠΟΛΙΤΙΚΕΣ & ΚΑΤΕΥΘΥΝΤΗΡΙΕΣ ΣΤΟΧΟΙ ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΑΜΕΣΟΙ ΣΥΜΜΕΤΕΧΟΝΤΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΥΠΟΣΤΗΡΙΞΗΣ/ ΕΝΙΣΧΥΣΗΣ ΑΡΜΟΔΙΟΙ ΦΟΡΕΙΣ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ Στρατηγική περιφερειακή ανάπτυξη και πράσινη υποδομή Στρατηγική πολεοδομικού σχεδιασμού Στρατηγική χωροταξικού σχεδιασμού Μείωση των ανθρωπογενών κερδών στην αστική ζώνη Ποιοτική αναβάθμιση του μικροκλίματος Μείωση των ατμοσφαιρικών ρύπων σε μεγάλη κλίμακα Ανασύνταξη ζωνών χρήσεων Περιφερειακές ζώνες πρασίνου Χρήση ψυχρών υλικών στους δημόσιους χώρους Δίκτυο πράσινων χώρων χωρίς θερμικά όρια Επαναπροσδιορισμός του σχήματος του οικοδομικού τετραγώνου Τοπική αυτοδιοίκηση - Περιφέρεια Οργανισμός Ρυθμιστικού Σχεδία Αθήνας Νέο Ρυθμιστικό Σχέδιο Αθήνας Γενική Διεύθυνση Περιβάλλοντος Γενική Διεύθυνση Ενέργειας Γενική Διεύθυνση Χωροταξίας Μείωση της έντασης και της έκτασης του 29

30 φαινομένου Πολιτικές και Κατευθυντήριες Γραμμές Οι κατευθυντήριες γραμμές που πρέπει να ορισθούν σε αυτήν την κλίμακα σχεδιασμού είναι: Στρατηγική περιφερειακής ανάπτυξης και πράσινης υποδομής Στρατηγική πολεοδομικού σχεδιασμού Στρατηγική χωροταξικού σχεδιασμού Στόχοι, Μέθοδοι και Εργαλεία είναι: Οι στόχοι που πρέπει να τεθούν βάση των πολιτικών και των κατευθυντήριων Μείωση των ανθρωπογενών θερμικών κερδών στον πυρήνα της πόλης και στην αστική ζώνη: μπορεί να επιτευχθεί μέσω της ανασύνταξης των ζωνών χρήσεως του εμπορίου, βιομηχανίας, κατοικίας και αναψυχής κ.α., απομακρύνοντας από τον αστικό ιστό χρήσεις με αυξημένες εκπομπές θερμότητας και ρύπων (όπως βιομηχανίες, χρήσεις που απαιτούν αυξημένη χρήση μεταφορικών μέσων κ.α.) και ενισχύοντας παράλληλα το δίκτυο μέσων μαζικής μεταφοράς Ποιοτική αναβάθμιση του μικροκλίματος και μείωση ατμοσφαιρικών ρύπων σε μεγάλη κλίμακα: μπορεί να επιτευχθεί μέσω περιφερειακών ζωνών 30

31 πρασίνου που θα αποτελούν προέκταση του οργανωμένου αστικού δικτύου χώρων πρασίνου Συμμετέχοντες και Μέθοδοι Υποστήριξης/Ενίσχυσης Οι άμεσοι συμμετέχοντες σε αυτήν την κλίμακα αντιμετώπισης του φαινομένου της αστικής θερμικής νησίδας είναι η τοπική αυτοδιοίκηση σε επίπεδο Περιφέρειας καθώς και ο Οργανισμός Ρυθμιστικού Σχεδίου Αθήνας. Οι αρμόδιοι φορείς που θα πρέπει να εμπλακούν ενεργά στο συγκεκριμένο σχέδιο αντιμετώπισης η Γενική Διεύθυνση Περιβάλλοντος, η Γενική Διεύθυνση Ενέργειας και η Γενική Διεύθυνση Χωροταξίας. Οι μέθοδοι υποστήριξης και ενίσχυσης είναι: Το νέο Ρυθμιστικό Σχέδιο Αθήνας το οποίο παρέχει κίνητρα και θέτει δεσμευτικού χαρακτήρα στόχους για την ανασύνταξη χρήσεων γης με υψηλές θερμικές εκπομπές, δεσμευτικό χαρακτηρισμό περιαστικών περιοχών πρασίνου και καθορισμό ορίων χωρικής ανάπτυξης του αστικού ιστού. 4. Η ΑΣΤΙΚΗ ΘΕΡΜΙΚΗ ΝΗΣΙΔΑ ΣΤΗΝ ΑΘΗΝΑ Η ευρύτερη περιοχή της Αθήνας, εξαιτίας της μορφολογίας του εδάφους της, χωρίζεται σε τρείς περιοχές (Εικόνα 3). Στο κέντρο βρίσκεται το λεκανοπέδιο της Αττικής με έκταση 450 km 2 και πυκνότητα πληθυσμού 8000 κατοίκους ανά τετραγωνικό χιλιόμετρο και με κύριο δομικό άξονα από τα νοτιοδυτικά προς τα βορειοανατολικά. Στα βόρεια του λεκανοπεδίου βρίσκεται το όρος Πάρνηθα (ύψος 1426m), στα δυτικά το όρος 31

32 Αιγάλεω (458m) και στα ανατολικά ο Υμηττός (1026m) και η Πεντέλη (1107m), ενώ στα νότια βρέχεται από τον κόλπο του Σαρωνικού. Οι άλλες δύο περιοχές είναι το Θριάσιο Πεδίο στα δυτικά και τα Μεσόγεια στα ανατολικά. Οι δύο αυτές πεδιάδες επικοινωνούν με το λεκανοπέδιο διαμέσου μικρών μόνο ανοιγμάτων μεταξύ των λόφων που το περιβάλλουν, γεγονός που παίζει σημαντικό ρόλο στην ανταλλαγή αέριων μαζών ανάμεσα στις τρείς περιοχές (Μιχαλακάκου και συνεργάτες, 2004). Εικόνα 3: Γεωμορφολογικός χάρτης του λεκανοπεδίου της Αττικής και των γύρω περιοχών. Το κλίμα της Αθήνας είναι τυπικά μεσογειακό, με ήπιους και υγρούς χειμώνες και θερμά και ξηρά καλοκαίρια, καθώς και μεγάλη ηλιοφάνεια καθ όλη τη διάρκεια του έτους. Η θερμή περίοδος διαρκεί από τον Απρίλιο μέχρι το Σεπτέμβριο, ενώ οι θερμότεροι μήνες είναι ο Ιούλιος και ο Αύγουστος, με τη μέση μέγιστη θερμοκρασία να κυμαίνεται μεταξύ C (Ελληνική Μετεωρολογική Υπηρεσία, 2011). Εξαιτίας θερμών αέριων μαζών νότιας και νοτιοδυτικής διεύθυνσης, κύματα καύσωνα είναι αρκετά συνήθη σε αυτούς τους μήνες, με αποτέλεσμα να καταγράφονται θερμοκρασίες πάνω από 38 C. Η ιστορικά υψηλότερη θερμοκρασία της μητροπολιτικής περιοχής της 32

33 Αθήνας ήταν 48 C και καταγράφηκε το 1987 στη βιομηχανική ζώνη της Ελευσίνας (Κουρτίδης και συνεργάτες, 2015). Η μελέτη της αστικής θερμικής νησίδας στην Αθήνα παρουσιάζει αρκετές δυσκολίες εξαιτίας της επίδρασης που έχουν στη θερμοκρασία και τις εν γένει μικροκλιματικές συνθήκες, η απόσταση από τη θάλασσα, οι υψομετρικές διαφορές και η κυκλοφορία του αέρα που επηρεάζεται από τη μορφολογία του εδάφους και την αστική τοπογραφία (Κατσούλης και Θεοχαράτος, 1985). Εντούτοις, αρκετές έρευνες έχουν επιβεβαιώσει τη δημιουργία ισχυρής αστικής θερμικής νησίδας στην πόλη της Αθήνας (Γιαννοπούλου και συνεργάτες, 2010, Μιχαλακάκου και συνεργάτες, 2002, Μιχαλακάκου και συνεργάτες, 2004, Σανταμούρης και συνεργάτες, 1999). Το φαινόμενο προκαλείται κυρίως από την έντονη αστικοποίηση και βιομηχανοποίηση των τελευταίων δεκαετιών και συνδέεται με τις ανθρωπογενείς πηγές θερμότητας, την περιορισμένη παρουσία ανοιχτών χώρων, την έλλειψη πρασίνου, την έλλειψη υδάτινων πόρων προς εξάτμιση και την ατμοσφαιρική ρύπανση. (Κουρτίδης και συνεργάτες, 2015). Σημαντικός παράγοντας είναι επίσης η οικοδομική δραστηριότητα. Συγκεκριμένα, το αστικό τοπίο στην Αθήνα διαφέρει σημαντικά από το μη αστικό και αγροτικό τοπίο γύρω του. Χαρακτηριστικά του είναι η μικτή χρήση γης (οι ζώνες κατοικίας, εμπορικής και βιομηχανικής δραστηριότητας δεν είναι διαχωρισμένες), η πυκνή δόμηση, η έλλειψη χώρων πρασίνου και η έντονη κυκλοφορία οχημάτων. Τα κτίρια είναι στην συντριπτική τους πλειοψηφία πολυκατοικίες αρκετών ορόφων, ενώ τα υλικά που χρησιμοποιούνται είναι κυρίως το τσιμέντο και το ασβεστοκονίαμα, με αποτέλεσμα να έχουν υψηλή θερμική μάζα. Όλα αυτά συμβάλλουν σε υψηλή θερμοχωρητικότητα του αστικού περιβάλλοντος, γεγονός που ενισχύει το φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας (Παπαμανώλης, 2014). Η επίδραση των χώρων πρασίνου έχει παρατηρηθεί ότι είναι σημαντική. Συγκρίνοντας την ατμοσφαιρική θερμοκρασία στον Εθνικό Κήπο με αντίστοιχες στην ευρύτερη περιοχή του κέντρου, βρέθηκε έως και 13 C χαμηλότερη. Η διαφορά ήταν μεγαλύτερη κατά τη διάρκεια της νύχτας, ειδικά σε σύγκριση με δρόμους με χαμηλή 33

34 κίνηση και χαμηλό συντελεστή ύψους/πλάτους. Στους δρόμους με πιο έντονη ανθρώπινη δραστηριότητα η μεγαλύτερη διαφορά θερμοκρασίας παρατηρήθηκε κατά τη διάρκεια της ημέρας (Ζούλια και συνεργάτες, 2008). Η ένταση της αστικής θερμικής νησίδας στην Αθήνα είναι ισχυρότερη κατά τους καλοκαιρινούς μήνες. Ειδικότερα, στο κέντρο και τα δυτικά της Αθήνας η ατμοσφαιρική θερμοκρασία μετρήθηκε πως είναι 2-3 C υψηλότερη από την αντίστοιχη στα νότια και νοτιοανατολικά κατά τους μήνες αυτούς (Γιαννοπούλου και συνεργάτες, 2011). Όσον αφορά την ωριαία μεταβολή της έντασης της αστικής θερμικής νησίδας το καλοκαίρι στην Αθήνα, έχει παρατηρηθεί πως είναι αρκετά μεγαλύτερη τις νυχτερινές ώρες, ενώ νωρίς το πρωί και το μεσημέρι το φαινόμενο είναι λιγότερο ισχυρό (Γιάνναρος και συνεργάτες, 2013). Αντίθετα, κατά τους χειμερινούς μήνες η μεταβολή της έντασης της θερμικής νησίδας την ημέρα είναι μεγαλύτερη από την αντίστοιχη μεταβολή κατά τη διάρκεια της νύχτας. Σε κάθε περίπτωση, η μακρόχρονη παρατήρηση δεδομένων από διάφορους σταθμούς ανά την Αττική, δείχνει πως το φαινόμενο μέσα στην ημέρα είναι γενικά πιο έντονο το καλοκαίρι από ότι το χειμώνα (Φούντα και συνεργάτες, 2015). Οι υψηλές θερμοκρασίες που προκαλούνται στην Αθήνα ως αποτέλεσμα της αστικής θερμικής νησίδας οδηγούν στο διπλασιασμό του ψυκτικού φορτίου των κτιρίων και τον τριπλασιασμό της ενεργειακής κατανάλωσης, ενώ μειώνουν το συντελεστή απόδοσης των συστημάτων ψύξης κατά 25%. Αυτή η αύξηση της κατανάλωσης με τη σειρά της προκαλεί την ένταση των φαινομένων ρύπανσης και αυξάνει το οικολογικό αποτύπωμα της πόλης, με αποτέλεσμα την υποβάθμιση των συνθηκών θερμικής άνεσης και τελικά την εμφάνιση προβλημάτων υγείας (Σανταμούρης, 2012). 34

35 5. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 5.1. Εισαγωγή Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε το φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας της Αθήνας για την περίοδο Στόχος ήταν καταρχήν η επιβεβαίωση της ύπαρξης του φαινομένου και στη συνέχεια η παρατήρηση της ημερήσιας και της εποχιακής διακύμανσης της έντασής του σε διάφορες αστικές και περιαστικές περιοχές της Αττικής. Στόχος ήταν επίσης να γίνει σύγκριση της έντασης της αστικής θερμικής νησίδας σε περιοχές με διαφορετικά χαρακτηριστικά, έτσι ώστε να επιτευχθεί καλύτερη κατανόηση του φαινομένου και των παραγόντων που επηρεάζουν την κατά τόπους εμφάνισή του. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα θερμοκρασίας αέρα από τέσσερεις διαφορετικούς μετεωρολογικούς σταθμούς της Αττικής, οι οποίοι θα παρουσιαστούν πιο κάτω. Πιο συγκεκριμένα, ελήφθησαν οι μέσες μηνιαίες τιμές της ατμοσφαιρικής θερμοκρασίας από τον Ιανουάριο του 2012 μέχρι και το Δεκέμβριο του 2015 και για δύο χρονικές περιόδους της ημέρας, από τις 10:00 το πρωί μέχρι τις 14:00 το μεσημέρι και από τις 20:00 το βράδυ μέχρι τα μεσάνυχτα (24:00). Επιπλέον, για τη μελέτη της ημερήσιας μεταβολής, ελήφθησαν οι μέσες ωριαίες τιμές της θερμοκρασίας για όλες τις μέρες του μήνα τον Ιανουάριο και τον Ιούλιο του 2013, καθώς και τον Ιανουάριο και τον Ιούλιο του Τα δεδομένα αυτά παρατίθενται στο παράρτημα της εργασίας, μετά την παρουσίαση και το σχολιασμό των αποτελεσμάτων της έρευνας. Τέλος, είναι σημαντικό να αναφερθεί πως κατά τη χρονική περίοδο για την οποία ελήφθησαν δεδομένα, όλοι οι σταθμοί παρουσίασαν μικρές βλάβες με μερική απώλεια 35

36 δεδομένων, γεγονός όμως που δεν φαίνεται να επηρεάζει αισθητά την ποιότητα των μετρήσεων και τα εξαχθέντα αποτελέσματα. 5.2 Σταθμοί Οι 4 μετεωρολογικοί σταθμοί των οποίων τα δεδομένα χρησιμοποιήθηκαν για την εργασία είναι οι εξής: Κέντρο Αθήνας, στην οροφή του ραδιοφωνικού σταθμού Αθήνα 9.84 στο Γκάζι και σε υψόμετρο 50m Άνω Λιόσια, σε ταράτσα του 1 ου ΕΠΑΛ, σε υψόμετρο 182m Μαρκόπουλο Αττικής, σε οροφή κτιρίου και σε υψόμετρο 104m Διόνυσος Αττικής, σε οροφή κτιρίου και σε υψόμετρο 575m Οι θέσεις των σταθμών φαίνονται στην Εικόνα 4. Εικόνα 4: Γεωγραφικές θέσεις των 4 μετεωρολογικών σταθμών που χρησιμοποιήθηκαν για την εκτίμηση της αστικής θερμικής νησίδας. 36

37 Οι σταθμοί αυτοί επιλέχθηκαν με βασικό κριτήριο την τοποθεσία τους σε περιοχές της Αττικής με διαφορετικά χαρακτηριστικά, όπως αναφέρθηκε παραπάνω. Δύο από τους σταθμούς βρίσκονται στο λεκανοπέδιο, ο ένας στο κέντρο της πόλης (Γκάζι) και ο άλλος σε προάστιο με πιο αραιή δόμηση και περισσότερο πράσινο, περίπου 12km από το κέντρο (Άνω Λιόσια). Οι άλλοι δύο σταθμοί βρίσκονται εκτός λεκανοπεδίου, ο ένας στην πεδιάδα των Μεσογείων (Μαρκόπουλο) και ο άλλος στους πρόποδες της Πεντέλης (Διόνυσος). Εδώ να σημειωθεί πως οι δύο αυτοί σταθμοί έχουν παρόμοια απόσταση τόσο από το κέντρο (περίπου 22km) όσο και από τη θάλασσα (περίπου 8km), ενώ είναι τοποθετημένοι σε περιοχές με παρεμφερή δόμηση και πυκνότητα πληθυσμού, με τις βασικές τους διαφορές να εντοπίζονται στην ύπαρξη πρασίνου και στο υψόμετρο, καθώς ο σταθμός του Διονύσου βρίσκεται σε περιοχή με περισσότερη φύτευση και υψόμετρο κατά περίπου 500m μεγαλύτερο Μεθοδολογία Αφού έγινε η συλλογή και καταγραφή των δεδομένων, υπολογίστηκαν οι διαφορές όλων των μέσων θερμοκρασιών των σταθμών στα Άνω Λιόσια, το Μαρκόπουλο και το Διόνυσο από τις αντίστοιχες θερμοκρασίες του σταθμού στο Γκάζι, ο οποίος θεωρήθηκε σταθμός αναφοράς. Αυτές οι διαφορές θερμοκρασίας είναι το μέτρο της έντασης της αστικής θερμικής νησίδας για τις τέσσερις περιοχές. Στη συνέχεια σχεδιάστηκαν οι θερμοκρασιακές διαφορές όλων των σταθμών σε κοινά διαγράμματα για κάθε χρονική περίοδο υπό μελέτη, βάσει των οποίων έγινε η αξιολόγηση του φαινομένου και η σύγκριση της έντασής του στις υπό εξέταση περιοχές. Στα διαγράμματα χρησιμοποιήθηκε ο ακόλουθος συμβολισμός: GKZ ANL : διαφορά θερμοκρασίας των σταθμών Γκάζι και Άνω Λιόσια GKZ MAR : διαφορά θερμοκρασίας των σταθμών Γκάζι και Μαρκόπουλο GKZ DIO : διαφορά θερμοκρασίας των σταθμών Γκάζι και Διόνυσος 37

38 5.4. Παρουσίαση και σχολιασμός αποτελεσμάτων Το πρώτο άμεσο συμπέρασμα από την ανάλυση των θερμοκρασιών είναι πως το Γκάζι είχε κατά κανόνα τη μεγαλύτερη θερμοκρασία από τους 4 σταθμούς. Αυτό ήταν αναμενόμενο εξαιτίας της θέσης του στο κέντρο της μητρόπολης και εκ πρώτης όψεως επιβεβαιώνει την ύπαρξη αστικής θερμικής νησίδας Ημερήσια μεταβολή Τον Ιανουάριο του 2013 (Διάγραμμα 1) η ελάχιστη διαφορά θερμοκρασίας για τα Άνω Λιόσια ήταν 0.7 C, ενώ η μέγιστη διαφορά ήταν 2.4 C. Για το Μαρκόπουλο οι αντίστοιχες διαφορές ήταν 0.1 C και 2.2 C, ενώ για το Διόνυσο ήταν 2.6 C και 5.2 C αντίστοιχα. Παρατηρούμε ότι τα Άνω Λιόσια και το Μαρκόπουλο έχουν παρόμοιες διαφορές, με τα Άνω Λιόσια να έχουν ένταση μεγαλύτερη κατά περίπου 0.5 C. Αντίθετα, στο Διόνυσο η διαφορά θερμοκρασίας είναι εμφανώς μεγαλύτερη, κατά περίπου 2-4 C. Διάγραμμα 1: Ωριαία μεταβολή της θερμοκρασίας για τον Ιανουάριο

39 Τον Ιούλιο του 2013 (Διάγραμμα 2) οι ελάχιστες και μέγιστες θερμοκρασιακές διαφορές είναι για τα Άνω Λιόσια 0.7 C και 1.7 C, για το Μαρκόπουλο 0.7 C και 2.4 C και για το Διόνυσο 4.5 C και 5.9 C αντίστοιχα. Βλέπουμε ότι αυτή τη φορά η ένταση στο Μαρκόπουλο είναι κατά περίπου 0.7 C μεγαλύτερη σε σχέση με τα Άνω Λιόσια, ενώ στο Διόνυσο η διαφορά θερμοκρασίας είναι κατά 3-5 C μεγαλύτερη Διάγραμμα 2: Ωριαία μεταβολή της θερμοκρασίας για τον Ιούλιο Τον Ιανουάριο του 2015 (Διάγραμμα 3) οι μέγιστες και ελάχιστες τιμές της διαφοράς θερμοκρασίας που καταγράφονται είναι για τα Άνω Λιόσια 2.3 C και 0.3 C, για το Μαρκόπουλο 1.2 C και -0.2 C και για το Διόνυσο 2.2 C και 5.3 C αντίστοιχα. Βλέπουμε πως τα Άνω Λιόσια έχουν και πάλι ελαφρά μεγαλύτερη θερμοκρασιακή διαφορά από το Μαρκόπουλο κατά περίπου 1 C, ενώ και ο Διόνυσος εμφανίζει διαφορές περίπου 2-4 C. Συγκρίνοντας με τον Ιανουάριο του 2013, βλέπουμε πως οι διαφορές είναι σχεδόν όμοιες, με τις ελάχιστες ΔΤ οριακά μειωμένες. 39

40 Διάγραμμα 3: Ωριαία μεταβολή της θερμοκρασίας για τον Ιανουάριο Τον Ιούλιο του 2015 (Διάγραμμα 4) παρατηρούμε μία διακριτή έξαρση της διαφοράς θερμοκρασίας στις επτά Ιουλίου, η οποία είναι κοινή και στους τρεις σταθμούς και πιθανόν οφείλεται σε κάποιο κύμα καύσωνα που επικρατούσε εκείνη τη ημέρα στο κέντρο της Αθήνας. Αν εξαιρέσουμε την ημέρα αυτή τότε οι μέγιστες και ελάχιστες ΔΤ που καταγράφονται οι ακόλουθες: στα Άνω Λιόσια 1.7 C και 0.6 C, στο Μαρκόπουλο 2.5 C και 1.3 C και στο Διόνυσο 5.4 C και 3.9 C αντίστοιχα. Και πάλι το Μαρκόπουλο έχει ένταση μεγαλύτερη κατά περίπου 0.7 C από τα Άνω Λιόσια και ο Διόνυσος επίσης παρουσιάζει θερμοκρασιακή διαφορά 3-4 C. Κάνοντας τη σύγκριση με τον Ιούλιο του 2013, διαπιστώνεται ότι και σε αυτήν την περίπτωση οι θερμοκρασιακές διαφορές σχεδόν οι ίδιες. Καταλήγουμε, λοιπόν, στο συμπέρασμα ότι η ένταση του φαινομένου της αστικής θερμικής νησίδας για τους ίδιους μήνες του 2013 και του 2015 είναι περίπου η ίδια σε όλες τις περιοχές για τις οποίες είχαμε δεδομένα. 40