GEOGRAFSKI OBZORNIK T O P L O T N I O T O K P T U J A Jasmina Bedrač UDK: 911.2:551.58(497.4 »Ptuj«) COBISS: 1.04 IZVLEČEK Toplotni otok Ptuja Prispevek je povzetek dela diplomske naloge z na- slovom Mestna klima Ptuja. Razlika v temperaturi med mestom in okolico se kaže kot toplotni otok, saj je mesto glede na okolico toplejše. Izrazitost in oblika toplotnega otoka se tekom dneva spreminjata, odvi- sni pa sta tudi od vremenskih tipov. Toplotni otok je najizrazitejši v starem mestnem središču, ki je naj- gosteje pozidano območje mesta. KLJUČNE BESEDE klimatogeografija, mestna klima toplotni otok, tem- peratura zraka, Ptuj ABSTRACT The heat island of Ptuj The article is a summary of the part of the gradua- tion thesis entitled The heat island of Ptuj. The diffe- rences in temperature between the city and the surroundings can be observed as the heat island, because the city is warmer than surroundings. The intensity and the shape of the heat island change dur- ing the day; they depend also on the weather types. The heat island is the most expressive in the old city centre, where density of buildings is the highest wit- hin the town. KEY WORDS climatology, city climate, heat island, air temperature, Ptuj AVTORICA Jasmina Bedrač Naziv: prof. geografije in zgodovine Naslov: Veljka Vlahoviča 53, 2000 Maribor, Slovenija Telefon: +386 (0)2 47 12 802 E-pošta: jasminabedrac@hotmail.com 7 U v o d . Ptuj, eno najstarejših slovenskih mest, se ponaša že s poselitvijo v mlajši kame- ni dobi. Vzrok temu gre iskati v njegovi narav- ni in strateški legi. Stoji namreč ob prehodu prek Drave, na stičišču Slovenskih goric na severu ter Dravskega in Ptujskega polja na jugu, ki ju z južne strani obrobljajo Haloze. Lega pod gri- čem je Ptuju zagotavljala varnost, hkrati pa mu je omogočala dobro povezanost s Panonsko nižino na eni strani in z območjema zdajšnjih Italije in Avstrije na drugi. Prvim naseljencem so sledili Rimljani, Franki, Langobardi in konč- no Slovani. Pod Grajskim gričem se je razvil srednjeveški Ptuj, ki so ga listine že leta 9 1 0 omenjale kot »civitas«, mesto. Poselitev na območju današnjega Ptuja je za naravno oko- lje pomenila precejšnje spremembe, ki jih je mogoče zaznati tudi v mikroklimatskih razme- rah oziroma v višj ih zračnih temperaturah urbanega središča Ptuja kotvagrarni okolici (1). M e t o d e de la . Ugotoviti, ali v nekem mestu obstaja toplotni otok ter kakšna je njego- va oblika in izrazitost, je mogoče z ustrezno izbiro merilnih točk znotraj mesta in v njegovi bližnji okolici, kjer se ob določenih urah izme- rijo temperature zraka. Opravljenih je bilo 35 meritev ob 6. uri zjutraj in štiri celodnevne meritve, pri katerih je bila temperatura merje- na vsake štiri ure. S tem je bilo mogoče sprem- ljati, kaj se dogaja s toplotnim otokom tekom dneva. Vzroki za nastanek toplotnega oto- k a in n jegove znač i lnos t i . Zrak se segre- va predvsem od tal, zato je njegova temperatura odvisna od količine energije sevanja, ki se spre- minja glede na jakost sončnih žarkov, vpadni kot, trajanje obsevanja, vpojnost, odbojnost in prepustnost zemeljskega površja ter atmosfe- re (2). To velja za temperaturo zraka na splo- šno, za zračno temperaturo v mestih oziroma za nastanek mestne klime pa so pomembni tudi naslednji geografski dejavniki, ki se od mesta do mesta razlikujejo: • N a m e m b n o s t zeml j i šč . Pomembno je ločevati obdelovalna zemljišča ter vodne in komunalne površine od prometnic in zem- ljišč, namenjenih industriji, storitvam, oskrbi in stanovanjem, saj imajo pozidana zemljiš- GEOGRAFSKI OBZORNIK ča večjo sposobnost kopičenja in zadrževa- nja sončne energije. • Gostota prebiva ls tva. Delovna hipote- za je bila, da je največja gostota prebivals- tva na Ptuju tam, kjer je stanovanjsko območje najobsežnejše, to je na levem bre- gu Drave, zahodno od železnice. • Rel ief . Poleg nadmorske višine so za tem- peraturo zraka na Ptuju pomembne vboče- ne in izbočene reliefne oblike ter bližina obsežnega akumulacijskega jezera. Vvbo- čenih reliefnih oblikah se zaradi težnosti kopiči hladnejši zrak. To povzroča nižje mini- malne temperature, večji temperaturni raz- pon in pogostejše pojavljanje slane in megle, kar vpliva na zmanjšano vidljivost ter manjšo vetrovnost. Za izbočene reliefne oblike so značilni višja minimalna tempera- tura, manjši temperaturni razpon, redkejše pojavljanje slane in megle ter boljša preve- trenost z močnejšimi vetrovi (2). Med izbo- čenimi reliefnimi oblikami sta v mestu najbolj izstopajoči Grajski grič in Panorama, med vbočenimi pa velja izdvojiti območje med Grajskim gričem in Panoramo, širše območ- je tržnice in območje obrtne cone v Rogoz- nici. Bližina večjega vodnega telesa učinkuje na temperaturo zraka blažilno, saj se voda segreva in ohlaja počasneje od zraka. Tako se zrak nad vodno gladino tekom dneva segreje manj kot okoliški zrak, ponoči pa se tudi manj ohladi (zrak se neposredno od Son- ca le malo segreva, segreva se predvsem od podlage). Zato so dnevna kolebanja tempe- Slika 1: Pogled z Grajskega griča proti jugovzhodu Ptuja, na območje s primarnim maksimumom zračnih temperatur ffoto: Igor Bartonj. rature zraka nad vodnimi telesi manjša kot nad kopnim (2, 4, 7). • Onesnaževalci: industrija, promet, gospo- dinjstva in tudi kmetijstvo. Podrobnejši pregled geografskih dejavnikov nas opozori predvsem na naslednje modifika- torje zračne temperature: • sestava zraka z večjim deležem ozona in ogljikovega dioksida, ki vpliva na večjo vpoj- nost ozračja za dolgovalovno sevanje, • gradbeni material, ki ima večjo sposobnost kopičenja in zadrževanja energije, • antropogeno proizvedena toplota zaradi industrije, prometa, kurišč, • spremembe v kroženju zraka, nastale kot posledica razčlenjenosti površja, • zmanjšanje evapotranspiracije zaradi manj- še površine poraslih zemljišč ter hitrejšega odtoka vode. Za vsem tem se seveda skriva vloga člove- ka, posledica pa je nastanek mestnega toplot- nega otoka, ki s svojo višjo zračno temperaturo izstopa iz hladnejše okolice (3). Izraz toplotni otok izhaja iz podobnosti med potekom izoterm nad mestom in nad majhnim, osamljenim otokom sredi oceana. Za obe oko- lji je značilno, da izoterme potekajo tesno dru- ga ob drugi, kar pomeni, da temperatura od obrobja proti središču narašča (4). Razdalja med izotermami nad mestom ni enakomerna, kar kaže na različno gostoto prebivalstva in raz- lično rabo tal ter tudi na reliefno razgibanost mesta. Dogaja se tudi, da ima mesto več sre- dišč s povečano zračno temperaturo in več med- sebojno ločenih območij z nižjo temperaturo. Zaradi tega se oblika in intenzivnost toplotne- ga otoka od mesta do mesta razlikujeta (5). Tekom jasnega, brezvetrnega dneva začne temperatura v mestu in njegovi okolici naraš- čati takoj po sončnem vzhodu. Mesto čez dan kopiči toploto zlasti v zgradbah, cestah in ploč- nikih. Njihova toplotna kapaciteta je večja od toplotne kapacitete njive, travnika ali gozda. Po sončnem zahodu se začne okolica mesta hitreje ohlajati kot mesto samo. Mesto namreč začne sproščati toploto, ki jo je čez dan nako- pičilo, zato se zrak v mestih ne ohlaja tako hitro kot v njihovi okolici. Največja temperaturna raz- 8 GEOGRAFSKI OBZORNIK Slika 2: Pogled z Grajskega griča proti severozahodu Ptuja, na območje s primarnim minimumom zračnih temperatur (foto: Igor Bartonj. lika med mestom in okolico se pojavi nekaj ur po sončnem zahodu, nakar se razlika proti jutru zmanjšuje (6). Pomembni dejavniki izrazitosti toplotnega otoka so promet, industrija, obrtne dejavnosti ter seveda sama gospodinjstva, ki ne vplivajo samo na temperaturo zraka, ampak tudi na njegovo onesnaženost. Temperaturno spreminjanje tekom dneva se razlikuje glede na letni čas (pozimi je antropogeni vnos ener- gije večji kot poleti). Razlikuje se tudi glede na vremenske razmere; razlike v temperaturi med mestom in okolico so manjše, če je nebo oblač- no in če piha močnejši veter (s hitrostjo večjo od 5 do 6 m/s). Iz tega je mogoče sklepati, da na mestni toplotni otok odločilno vplivajo vre- menski tipi (4, 3). Toplotni otok Ptuja. V obdobju med 24. decembrom 1998 in 26. junijem 1999 je bilo na območju mesta Ptuja opravljenih 35 me- ritev (slika 3). Temperatura zraka ob 6. uri zjutraj je bila merjena tako, da je bil termometer privezan na anteno avtomobila, na izbranih točkah pa je bila odčitana temperatura. Pri tem je omeniti, da je na izmerjeno temperaturo vpli- val tudi promet, saj je okrog 6. ure zjutraj pro- metna gostota nadpovprečna. Zimsko obdobje in zgodnja jutranja ura sta bila za meritve izbra- na zato, ker je ponavadi toplotni otok takrat naji- zrazitejši. Iz povprečja vseh meritev ob 6. uri je razvidno, je temperaturni prerez skozi Ptuj precej razgiban. Temperaturna amplituda zna- ša 1,8° C, zelo izstopajoči pa so tudi maksi- mumi in minimumi. P r i m a r n i m a k s i m u m sicer ni tako izra- zit kot sekundarni, vendar je višji za 0,1 ° C. Naj- demo ga na območju Prešernove ulice v samem središču Ptuja, kjer je gostota pozidave izred- no velika. Prešernova ulica je na območju relief- ne vbočenosti, je na višji nadmorski višini kot z njo skoraj vzporedna Dravska ulica neposred- no ob Dravi in ima mešano stanovanjsko ter oskrbno-storitveno vlogo, kar povečuje antro- pogeno proizvodnjo toplote in zagotavlja nje- no večje kopičenje. Pri vrednotenjih se ne sme prezreti vloge termalnega pasu, ki se pričenja od 15 do 40 metrov nad dolinskim dnom in navzgor od 200 do 300 metrov nad oko- GEOGRAFSKI OBZORNIK E-SS« Slika 3: Merilne točke (vir podlage: Mestna karta Ptuja, Geodetski zavod Slovenije, 1996). 10 GEOGRAFSKI OBZORNIK POVPREČJE VSEH MERITEV OB 6. URI V PTUJU (v °C) MERILNO MESTO Slika 4: Povprečje vseh meritev ob 6. uri v Ptuju (v °CJ. lico. Srednje mesečne temperature zraka tega pasu so višje kot na dnu doline, letne in dnev- ne amplitude pa manjše (8). Na oblikovanje primarnega maksimuma torej vpliva tudi rela- tivna nadmorska višina. S e k u n d a r n i m a k s i m u m se v tempera- turnih vrednostih skoraj ne razlikuje od primar- nega; največja razlika med njima je v tem, da je sekundarni maksimum precej bolj izrazit. Naj- demo ga ob glavni prometni ži l i (cesta in želez- nica), ki tudi poteka skozi središče Ptuja. Ob njej se prepletata stanovanjska in oskrbno-sto- ritvena vloga, nedaleč pa je tudi industrijska cona. Razen tega sekundarnega maksimuma jih je bilo ugotovljenih še več, vendar ni nobe- den podobno izrazit. Območje p r imarnega m i n i m u m a je v neposredni bližini območja primarnega mak- simuma. Tudi zanj je značilna vbočenost, vendar tu pozidanosti skorajda ni. Prevladujejo kmetij- ska zemljišča, ujeta med Vičavo in Maistrovo uli- co. Temperatura zraka je zato razumljivo nižja. Območij s e k u n d a r n i h m i n i m u m o v je več, vendar nobeno ni zelo izrazito. V glavnem se pojavljajo na stikih redkeje pozidanih in kme- tijskih zemljišč ter rekreacijskih in zelenih površin, na primer na območju obrtne cone v Rogozni- ci in pri bolnišnici na Muzejskem trgu. Iz navedenega lahko povzamemo, da se temperaturni maksimumi pojavljajo na območ- jih strnjene pozidanosti in izbočenih reliefnih oblik, medtem ko se minimumi pojavljajo na območjih z manjšo gostoto pozidanosti in vbočenih reliefnih oblik. Preučena je bila tudi izrazitost in oblika toplot- nega otoka. Ob povprečju vseh meritev ima toplotni otok dvoje središč, na Prešernovi ulici in v starem delu Ptuja ob železnici, kjer je gostota pozidanosti velika. Iz teh središč se širi proti seve- ru in jugu, deloma tudi proti zahodu. Tako zaobjame mestne predele z največjo gostoto pozidanosti ter industrijsko cono vzhodno od železnice. Kot najhladnejša izstopa Panorama. Toplotni otok je najizrazitejši ob anticiklonalnem tipu vremena, ko je središče toplotnega otoka v starem mestnem jedru pod Grajskim gričem in se širi proti industrijski coni vzhodno od želez- nice. Tudi v tem vremenskem tipu je najhladnej- 11 GEOGRAFSKI OBZORNIK še območje Panorama. Glede izrazitosti mu je podoben toplotni otok ob advektivnem vremen- skem tipu, le da se takrat pojavita dva toplotna otočka, eden v starem mestnem jedru in drugi v blokovskem naselju ob Ljudskem vrtu. Takrat so najhladnejši predeli Gorje, Budina, Draga, Breg in Panorama. Najmanj izrazit je toplotni otok ob anticiklonalno-advektivnem vremenskem tipu. Tudi takrat ima središče v starem mestnem jedru, od koder se širi proti severu in jugu in tudi takrat je najhladnejše območje Panorama. Pri vseh analizah celodnevnih meritev (16. ja- nuar, 25. januar, 30. maj, 26. junij 1999) so bili ugotovljeni temperaturni viški na gosto pozi- danih območjih in tudi v vbočenih reliefnih obli- kah (staro mestno središče, pomembnejše prometnice oziroma križišča, blokovska naselja in naselja stanovanjskih hiš), medtem ko se niz- ki pojavljajo na območjih z majhno gostoto pozi- danosti (Rogoznica, Panorama, Grajski grič). Na meritve so vplivali tudi drugi dejavniki, na primer promet (neposredna bližina stoječih in vozečih avtomobilov, zlasti v križiščih, ki tem- peraturo zraka zvišujejo) in krošnje dreves (sen- ca drevesnih krošenj zračno temperaturo znižuje). Ne gre prezreti tudi vplivov vremen- skega tipa, termalnega pasu in obdobja dne- va. Izkazalo se je namreč, da je na primer na območju Grajskega griča ob določeni uri tem- peraturni maksimum (zjutraj ob 6. uri), ob drugi (ob 10., 14. in 18. uri) pa temperaturni mini- mum. Jutranji temperaturni maksimum je očit- no povezan s temperaturno inverzijo (hladen zrak se steka in kopiči pod Grajskim gričem, na območju Raičeve ulice), temperaturni mini- mumi pa s senco grajskega obzidja in dreves ob cesti. Potrebno je poudariti, da tekom dne- va, razen ob 18. uri, na območjih med Graj- skim gričem in starim mestnim jedrom oziroma med Panoramo in Grajskim gričem izrazito izsto- pajo strnjeno potekajoče izoterme. Vzrok je raz- lična relativna nadmorska višina. Temperatura zraka namreč z naraščanjem višine pada, saj se takrat, ko so bile opravljene dopoldanske, popoldanske in večerne meritve, temperaturna inverzija navadno več ne pojavlja (pozna pomlad, zgodnje poletje). Ker gre obenem še za redkeje pozidano območje, je nižja tempe- ratura bolj izrazita, izoterme pa so bolj strnjene. Toplotni otok Ptuja ima čez dan različne obli- ke, območja z najvišjo in najnižjo temperatu- ro pa se ne pojavljajo v istih delih mesta. Od 6. ure zjutraj do 1 8. ure zvečer je toplotni otok v samem središču mesta (staro mestno jedro, industrijska cona vzhodno od železnice in blokovsko naselje ob Ciril-Metodovem drevo- redu), nakar se okrog 18. ure premakne pro- ti jugu (industrijska cona in območje ob Dravi). To je predvsem posledica dejstva, da se vod- ne površine začnejo zvečer pozneje ohlajati in oddajati toploto, ki jo že pred jutrom v celoti oddajo, medtem ko pozidana zemljišča nako- pičijo več toplote, ki jo postopoma oddajajo prek cele noči. Zaradi tega se toplotni otok ob 6. uri pojavi na območju strnjene pozidave. V vseh delih dneva pa s sorazmerno nižjimi tem- peraturami izstopajo Panorama, Grajski grič in Rogoznica. Čeprav je Ptuj v svetovnem merilu majhno mestece, ustvarja s svojim prebivalstvom in dejavnostmi svojevrstno mestno klimo z izob- likovanim toplotnim otokom, ki je seveda v ve- lemestih še mnogo izrazitejši. /. Priročni krajevni leksikon Slovenije. DZS. Ljub- ljana, 1996. 2. Hočevar A., Petkovšek Z. 1988: Meteorolo- gija - osnove in nekatere aplikacije. Partizan- ska knjiga. Ljubljana. 3. Barry, R. G. 1992: Atmosphere, weather and climate. Routledge. New York. 4. Pal Arya, S. 1988: Introduction to Microme- teorology. Academic Press. San Diego. 5. Oke, T. R. 1987: Boundary Layer Climates. Routledge. New York. 6. Landsberg, H. 1981: The City Climate. Aca- demic Press. New York. 7. Heyer, E. 1993: Witterung und Klima, Eine allgemeine Klimatologie. B. G. Teukner Ver- lagsgesellchaft. Stuttgart. 8. Gams, I. 1972: Prispevek h klimatogeograf- ski delitvi Slovenije. Geografski obzornik, 19. Slika 5: Karta namembnosti površin (vir: podlage: Mestna karta Ptuja, Geodetski zavod Slovenije, 1996). 13