Rozsáhlé městské oblasti mají svá specifika, pokud se týká počasí a klimatu. Jeden z nejvýraznějších rysů, tedy městský tepelný ostrov, zná asi velká část laické veřejnosti. Jde o oblast města, která je výrazně teplejší než jeho okraje nebo venkovské oblasti. Největších rozdílů teploty je dosahováno zpravidla po západu slunce, v první polovině noci. Více informací o něm naleznete například v článku Tepelný ostrov města Prahy. Existují ale i další zajímavé zvláštnosti, kterými se velká města projevují.

Městský ostrov chladu

Možná trochu překvapivě zní sousloví městský ostrov chladu. Je to na první pohled trochu ironické, ale právě ta oblast města, která se během dne a noci vyznačuje často výrazně vyššími teplotami než okolí, se ráno a brzy dopoledne naopak stává poměrně studenou částí města, chladnější než okolí. A proto se v této souvislosti stále častěji hovoří o městském chladném ostrovu. Důvod je vcelku zřejmý – hustě zastavěné oblasti v centrech měst zastiňují uliční kaňony a prostory mezi domy (obr. 1), sluneční paprsky (ohřívající povrch a následně vzduch) tam proto pronikají později než do okrajových částí měst, kde zástavba zpravidla není tak hustá. Rozdíly teplot zpravidla nejsou tak velké jako u tepelných ostrovů, přesto můžou za podmínek stabilního, klidného a jasného počasí v letní polovině roku přesáhnout i 3 °C, Prahu nevyjímaje. A zajímavý jev v tomto kontextu pak můžeme sledovat v zimě při studiu teploty při povrchu ulic, když leží sníh. V centrech měst totiž vlivem tepelného ostrova během dne sníh často taje a může úplně zmizet, zatímco na okrajích může přetrvat několik dnů. Protože ale sníh tvoří izolační vrstvu, pod kterou je tepleji než v oblastech bez sněhu, pak teplota holého zemského povrchu může být ve středu města citelně nižší, než na okraji, kde je povrch zasypán dobře tepelně izolující vrstvou sněhu. Tento rozdíl může mít i praktické důsledky a ovlivnit například procesy v citlivých rostlinách.


Obr. 1: Ulice v centrálních částech měst po ránu zastiňují vyšší budovy, proto je tam chladněji než na okrajích měst a vzniká městský chladný ostrov

Městský větrný ostrov

Dalším a poněkud překvapivým projevem klimatu města pak může být městský větrný ostrov. Jde totiž proti klasické představě, která počítá se všeobecným zeslabením větru ve městech vlivem budov, které, zjednodušeně řečeno, brzdí pohyb vzduchu v centrech měst. Jak ale vyplývá z nových modelových studií, může rychlost větru ve městech mírně překročit rychlost větru v okolních venkovských oblastech, a to typicky o 0,5 až 1 m/s. Městský větrný ostrov se zpravidla objevuje počátkem odpoledne a je do jisté míry důsledkem městského tepelného ostrova. Díky němu je totiž mezní vrstva atmosféry (tedy oblast, kde se výrazně projevuje vliv zemského povrchu) nad městem výše než v okolní krajině, a právě rozdíly výšek těchto hladin napomáhají zesílení větru nad městy. Vhodné podmínky pro vznik městského větrného ostrova jsou celkově nepříliš vysoká rychlost větru (do 5 m/s) a taky relativně nízká výška budov (typicky do 12 metrů).


Obr. 2: Srovnání modelového výpočtu rychlosti větru pro městské (červeně) a venkovské (zeleně) oblasti, zdroj: Iopscience.iop.org

Městský suchý ostrov

A do třetice ještě jedno městské specifikum, městský suchý ostrov. Souvisí s tím, že ve městech je voda z povrchu ulic zpravidla velmi rychle odvedena kanalizací pryč. A rovněž vegetace zadržující vodu je přítomna jen v omezené míře. Do vzduchu se taky z povrchu vypařuje výrazně méně vody než ve venkovské krajině s větším výskytem vegetace. S tímto dosud nepoužívaným termínem přišli vědci z Univerzity Nanjing v Číně. Analyzovali vývoj klimatu v deltě řeky Jang-c’-ťiang (Yangtze), kde v posledním desetiletí proběhla snad nejintenzivnější urbanizace na celé planetě (obr. 3). Jejich výsledky jasně ukazují, že obsah vlhkosti ve vzduchu v těchto oblastech výrazně klesl, jinými slovy vzduch tam nyní obsahuje podstatně méně vodní páry než je tomu v okolí, což je značná změna oproti dřívější situaci, kdy povrch tvořily mokřady a rýžová pole plná vody.


Obr. 3: Obr. 3: Srovnání podoby zemského povrchu v Šanghaji a jejím okolí pohledem družice z poloviny 80. let minulého století (nahoře) a poloviny 10. let 21. století (dole), zdroj: earthobservatory.nasa.gov