Екопросторові та теплофізичні особливості формування "острова тепла" Львівського середмістя і життєвість деревних рослин
Анотація
Просторова морфологія міської забудови старовинного Львова, який розташований у районі Західного Лісостепу, істотно впливає на локальні енергетичні баланси. Особливо це стосується Львівської котловини, на якій розташоване історичне середньовічне місто, природне середовище якого впродовж шести століть урбанізовувалось, змінивши докорінно теплофізичні характеристики компонентів ландшафту. Проаналізовано генезис трансформацій природних компонентів котловини: рослинного покриву, ґрунтів, водної поверхні. Водночас виявлено характер змін мертвої підстильної поверхні, представленої бруківкою, асфальтом, бетоном, металом, які маючи високі теплофізичні характеристики, є основним фактором у формуванні "острова тепла". За результатами аналізу літописних, літературних та іконографічних джерел встановлено основні етапи трансформаційних процесів у ландшафті Львівської котловини впродовж XIII-XX століть. Теплофізичні зміни на цих етапах проявилися у зменшенні альбедо та зростанні питомої теплоємності підстильної поверхні котловини. З'ясовано, що мертва підстильна поверхня тут досягає 92 %, тоді як природна (зелені насадження) – 8 %. Відповідно альбедо природної поверхні зменшилось від 3000 до 240 %, а теплоємність мертвої підстильної поверхні зросла – від 0 до 226 Дж/кг × K. Взято до уваги територію котловини площею 100 га. Мікрокліматичними дослідженнями, що проводили в межах котловини, виявлено різницю едафічних і кліматичних показників ділянок з різною підстильною поверхнею – мертвою і природною. Зовнішні межі цих едафо-кліматичних зон трактували як межі "острова тепла та сухості" – нижнього його ярусу. Внутрішні межі острова тепла охоплювали насадження ІV еколого-фітоценотичного поясу (ЕФП), а зовнішні – насадження ІІІ ЕФП. Застосовано еколого-порівняльні дослідження рівня життєвості деревних рослин IV ЕФП, тобто території найбільше урбанізованої, і ІІІ ЕФП – зелених острівків невеликих скверів, а також ІІ ЕФП – парків і ботанічного саду. Виявлено негативні зміни в морфології, фізіології та темпах росту деревних рослин, що ростуть у межах "острова тепла". Запропоновано шляхи оптимізації урбанізованого середовища.
Завантаження
Посилання
Ansar Khan, Eleni G. Papazoglou, Constantinos Cartalis, Kostas Philippopoulos, Konstantina Vasilakopoulou, & Mattheos Santamouris. (2022). On the mitigation potential and urban climate impact of increased green infrastructures in a coastal mediterranean city, Building and Environment, Vol. 221. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2022.109264
Astrid, Moser-Reischl, Mohammad, A. Rahman, Stephan, Pauleit, Hans, Pretzsch, & Thomas, Rötzer. (2019). Growth patterns and effects of urban micro-climate on two physiologically contrasting urban tree species, Landscape and Urban Planning, Vol. 183. 88–99, https://doi.org/10.1016/ j.landurbplan.2018.11.004
Brandsma, T., & Wolters, D. (2012). Measurement and Statistical Modeling of the Urban Heat Island of the City of Utrecht (the Netherlands). Journal of Applied Meteorology and Climatology, 51, 1046–1060. https://doi.org/ 10.1175/JAMC-D-11 0206.1
Chunbo, Jiang, Jiake, Li, Yihong, Hu, Yutong, Yao, & Huaien, Li. (2022). Construction of water-soil-plant system for rainfall vertical connection in the concept of sponge city: A review, Journal of Hydrology, Vol. 605. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2021.127327
Debbage, N., & Shepherd, M. (2015). The urban heat island effect and city contiguity. Computers, Environment and Urban Systems, 54, 181–190. https://doi.org/10.1016/j. compenvurbsys.2015.08.002
Farrell, C., Livesley, S. J., Arndt, S. K., Beaumont, L., Burley, H., Ellsworth, D., Esperon-Rodriguez, M. , Fletcher, T. D., Gallagher, R., Ossola, A., Power, S. A., Marchin, R., Rayner, J. P., Rymer, P. D., Staas, L., Szota, C., Williams, N. S. G., & Leishman, M. (2022). Can we integrate ecological approaches to improve plant selection for green infrastructure? Urban Forestry & Urban Greening, Vol. 76. https://doi.org/10.1016/j.ufug.2022.127732
Fedoniuk, M. A., Prokhorenko, A. O., & Fedoniuk, V. V. (2018). Doslidzhennia formuvannia ta prostorovoho rozpodilu "ostrova tepla" nad Lutskom. Ekolohichni notatky. Lutsk: IVV Lutskoho NTU, 6, 45–53.
Gatlik, P., Kandefer, S., & Olek, M. (2007). Rola pnączy w procesie naturalnego oczyszczania środowiska. Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja, 11, 112–114. bwmeta1.element.baztech-article-BAR0 0032 0008
Golany, G. (1996). Urban design morphology and thermal performance. Atmos Environmental 1, 30. https://doi.org/10.1016/1352 2310(95)00266 9
Henyk, Ya. V. (2014). Transformatsiini protsesy v porushenykh ekosystemakh Karpatskoho rehionu Ukrainy: Abstract of Dissertation for Doctor of Philosophy. Lviv: RVTs NLTU Ukrainy. [In Ukrainian].
Hnativ, P. S. (2014). Funktsionalna diahnostyka v dendroekolohii. Lviv: Kamula. [In Ukrainian].
Holubets, M. A. (1994). Urbanizacia, socialna sut ta ecologichni naslidku/ urbanizacia jak factor zmin bigeocenotichnogo pocruvy. Lviv: Academichnyj express, 3–5. [In Ukrainian].
Hotsii, N. D. (2020). Bioekolohichni osoblyvosti lian rodu Parthenocissus Planch. i yikh vykorystannia dlia fitomelioratsii dovkillia Lvova. Avtoreferat dys. kand. s. – h. nauk. [In Ukrainian].
Isaievych, Ya. D. (1980). Naidavnishyi istorychnyi opys Lvova. Zhovten, 10, 107–111.
Isaievych, Ya., Lytvyn, M., & Steblii, F. (2006). Istoriia Lvova. Tom 1 (1256 1772). Lviv: Tsentr Yevropy. [In Ukrainian].
Isaievych, Ya., Lytvyn, M., & Steblii, F. (2007). Istoriia Lvova. Tom 2 (1772 1918). Lviv: Tsentr Yevropy. [In Ukrainian].
Kabano, P., Sarah Lindley, S., & Harris, A. (2021). Evidence of urban heat island impacts on the vegetation growing season length in a tropical city, Landscape and Urban Planning, Vol. 206. https://doi.org/ 10.1016/ j.landurbplan.2020.103989
Kachor, I., & Kachor, L. (2004). Lviv kriz viky. Lviv: Tsentr Yevropy. [In Ukrainian].
Ketterer, C., & Matzarakis, A. (2014). Human-biometeorological assessment of the urban heat island in a city with complex topography – The case of Stuttgart, Germany. Urban Climate, 10 (3), 573–584. https://doi.org/ 10.1016/j.uclim. 2014. 01. 003
Kucheriavyi, V. P. (2020). Urboekolohiia. Lviv: "Novyi svit-2000". [In Ukrainian].
Kucheriavyi, V. P., & Kucheriavyi, V. S. (2019). Ozelenennia naselenykh mists. Lviv: "Novyi svit-2000",. [In Ukrainian].
Kucheriavyi, V. S. (2015). Tuia zakhidna ta yii dekoratyvni formy v ozelenenni m. Lvova. Avtoreferat dys. …kand. s. – h. nauk. [In Ukrainian].
Kycheryavyi, V. S., Popovych, V. V, Kycheryavyi, V. P., Dyda, O. A., Shuplat, T. I., & Bosak, P. V. (2021). The Influence of Climatic and Edaphic Conditions on the Development of Thuja occidentalis Smaragd Under the Urban Conditions of a Large City. Journal of Ecological Engineering, 22(4), 325–332. https://doi.org/10.12911/22998993/133094
Kycheryavyi, V. S., Shuplat, T. I., & Hotsii, N. D. (2022). Osoblivosti formuvania "ostrova tepla" Lvivskogo seredmistya. V Mignarodna naukovo-praktychna konferencia molodyh vchenyh ta studentiv: Sychasnyj stan ta perspektuvu rozvytky bio- i agrocenoziv v umovah postijnogo technogennogo zabrudnennia. Drogobich.
Kycheryavyj, V. P., Popovych, V. V., & Kycheryavyj, V. S. (2018). The climate of a large city and ecocline ordination of its vegetation cover. Journal of the Geographical Institute "Jovan Cvijić" SASA, 68(2), 177–193. https://doi.org/ 10.2298/IJGI1802177K
Landsberg, Ye. Ye. (1983). Klimat goroda. L.: Gidrometeoizdat. [In Russian].
Liu, Y., Yang, Z., Zhu, M., & Yin, J. (2017). Role of Plant Leaves in Removing Airborne Dust and Associated Metals on Beijing Roadsides. Aerosol Air Qual. Res. 17, 2566–2584. https://doi.org/ 10.4209/aaqr.2016.11.0474
Lokoshchenko, M. A., & Korneva, I. A. (2015). Underground urban heat island below Moscow city. Urban Climate, 13, 1–13.
Małuszyńska, I., Caballero-Frączkowski, W. A., & Małuszyński, M. J. (2014). Zielone dachy i zielone ściany jako rozwiązania poprawiające zdrowie środowiskowe terenów miejskich. Inżynieria Ekologiczna, 36, 40 52. https://doi.org/10.12912/2081139X.04
Maroni D., et al. (2021). Land surface temperature and vegetation index as a proxy to microclimate, Journal of Environmental Chemical Engineering, 9(4). https://doi.org/10.1016/j.jece.2021.105796
Mazur, J. (2018). Plants as natural anti-dust filters – preliminary research. Technical Transactions, 3, 165–172. https://doi.org/10.4467/ 2353737XCT. 18.045.8340
Mills, G. (2014). Urban climatology: History, status and prospects. Urban Climat, 10(3), 479–489. https://doi:10.1016/j. uclim.2014.06.004
Naika Meili N., Juan Angel Acero, Nadav Peleg, Gabriele Manoli, Paolo Burlando, & Simone Fatichi. (2021). Vegetation cover and plant-trait effects on outdoor thermal comfort in a tropical city, Building and Environment, Vol. 195. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2021.107733
Normativno-spravochnie materiali dlya taksatsii lesov Ukraini i Moldavii. (1987). Kiev: "Urozhai". [In Russian].
Oke, T. R. (1982). Klimati pogranichnogo sloya. L.: Gidrometeoizdat. [In Russian].
Scherban, M. I. (1985). Mikroklymatologia. K: Vyshcha shkola, 224.
Sholok, I. (2014). Prostorovyi analiz zelenoi zony ta perspektyvni terytorii yii rozshyrennia v mezhakh Lvova. Visnyk Lvivskoho universytetu, Seriia heohrafichna, 45, 417–423.
Shuika, T. I. (2009). Vplyv zakhysnyh nasadgen avtoshljakhiv na mikroklimatychny umovy terytorii. NLTU Ukrainu, 19(15), 271–275.
Shuplat, T. I. (2019). Zhyttievist ta urboekolohichna rol kushchovykh yalivtsiv u pokrashchenni stanu dovkillia mista Lviv. Avtoreferat dys. kand. s. – h. nauk. [In Ukrainian].
Shuplat, T. I. (2022). Osoblivosti formuvania "ostrova tepla" Lvivskogo seredmistya. Ohorona pryrody v konteksti energetichnoi ta ekologichnoi bezprky Ukrainu. Stara Guta, 1–14, 33–37.
Sukorr, H. (1990). Stadtokologie das Beispiel Berlin. Berlin: Dietrich Reimer Verlag. [In Germany].
Zhang, W., Randall, M., Jensen, M. B., Brandt, M., Wang, Q., & Fensholt, R. (2021). Socio-economic and climatic changes lead to contrasting global urban vegetation trends, Global Environmental Change, Vol. 71. https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2021.102385
Zullyadini, A. Rahaman, Abdulla – Al Kafy, Milan Saha, Asyirah Abdul Rahim, Abdulaziz I. Almulhim, Sk Nafiz Rahaman, Md. Abdul Fattah, Muhammad Tauhidur Rahman, Kalaivani S, Abdullah-Al-Faisal, & Abdullah Al Rakib. (2022). Assessing the impacts of vegetation cover loss on surface temperature, urban heat island and carbon emission in Penang city, Malaysia, Building and Environment, Vol. 222. https://doi.org/ 10.1016/ j.buildenv. 2022.109335
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
