Łódzkie badania klimatu miasta

• Authors: Fortuniak Krzysztof , Pawlak Włodzimierz , Podstawczyńska Agnieszka , Siedlecki Mariusz , Wibig Joanna , Wilk Szymon

Title variants

EN

Lodz research on urban climate

• Languages of publication: PL EN

Abstracts

PL

W pracy przedstawiono rys historyczny oraz główne osiągnięcia badaczy łódzkich w zakresie klimatu miast. Chociaż regularne pomiary meteorologiczne w Łodzi rozpoczęto na początku XX w., to rozwój klimatologii miejskiej, rozumianej jako wpływ miasta na pole elementów meteorologicznych, datuje się na lata 50. ubiegłego wieku. Szczególną aktywizację działań w zakresie klimatologii miejskiej w ośrodku łódzkim przyniosła ostatnia dekada XX w. i początek obecnego stulecia. Obok studiów nad klasycznymi problemami miejskiej wyspy ciepła czy stosunków solarnych, w okresie tym przeprowadzono unikatowe pomiary bilansu cieplnego, wymiany powierzchniowej gazów cieplarnianych (CO2 i CH4), czy stężenia radonu w mieście; zastosowano nowatorskie metody pomiarowe (scyntylometria) i zbudowano autorskie modele numeryczne.

EN

The work presents a historical outline and main achievements of Lodz researchers in the field of urban climate. Although regular meteorological measurements in Lodz began at the beginning of the 20th century, the development of urban climatology, understood as the city's influence on the field of meteorological elements, dates back to the 1950s. The last decade of the 20th century and the beginning of the present century brought a special intensification of activities in the field of urban climatology in Lodz. Apart from studies on the classic problems of the urban heat island or solar relations, unique measurements of the heat balance, surface exchange of greenhouse gases (CO2 and CH4) or radon concentration in the city were carried out during this period; the innovative measurement methods (scintillometry) were used and original numerical models were developed.

Keywords

PL

klimat miast; miejska wyspa ciepła; bilans cieplny miast; radon; strumienie CO2 i CH4

EN

urban climate; urban heat island; urban energy balance; radon; CO2 and CH4 fluxes

• Publisher: Łódzkie Towarzystwo Naukowe, Stowarzyszenie
• Journal: Acta Geographica Lodziensia
• Year: 2019
• Volume: 108
• Pages: 35-49

Contributors

author

Fortuniak Krzysztof

• Uniwersytet Łódzki, Wydział Nauk Geograficznych, Katedra Meteorologii i Klimatologii

author

Pawlak Włodzimierz

• Uniwersytet Łódzki, Wydział Nauk Geograficznych, Katedra Meteorologii i Klimatologii

author

Podstawczyńska Agnieszka

• Uniwersytet Łódzki, Wydział Nauk Geograficznych, Katedra Meteorologii i Klimatologii

author

Siedlecki Mariusz

• Uniwersytet Łódzki, Wydział Nauk Geograficznych, Katedra Meteorologii i Klimatologii

author

Wibig Joanna

• Uniwersytet Łódzki, Wydział Nauk Geograficznych, Katedra Meteorologii i Klimatologii

author

Wilk Szymon

• Uniwersytet Łódzki, Wydział Nauk Geograficznych, Katedra Meteorologii i Klimatologii

References

• Bański J. 2017. Analiza dorobku publikacyjnego samodzielnych pracowników naukowych z polskich placówek geograficznych. Przegląd Geograficzny 89, 4: 595-616.
• Barlow J., Best M., Bohnenstengel S.I., Clark P., Grim-mond S., Lean H., Christen A., Emeis S., Haef-felin M., Harman I.N., Lemonsu A., Martilli A., Pardyjak E., Rotach M.W., Ballard S., Boutle I., Brown A., Cai X.M., Carpentieri M., Coceal O., Crawford B., Di Sabatino S., Dou J.X., Drew D.R., Edwards J.M., Fallmann J., Fortuniak K.,Gornall J., Gronemeier T., Halios C.H., Hert-wig D., Hirano K., Holtslag A.A.M., Luo Z.W.,Mills G., Nakayoshi M., Pain K., SchlunzenK.H., Smith S., Soulhac L., Steeneveld G.J.,Sun T., Theeuwes N.E., Thomson D., VoogtJ.A., Ward H.C., Xie Z.T., Zhong J. 2017. Developing a research strategy to better understand, observe, and simulate urban atmosphericprocesses at kilometer to subkilometer scales.Bulletin of the American Meteorological Society 98, 10: ES261-ES264.
• Chambers S.D., Podstawczyńska A., Pawlak W., Williams A.G., Fortuniak K., Griffiths A.D. 2019. Characterizing the state of the urban surface layer using radon‐222. Journal of Geophysical Research: Atmospheres 124, 2: 770-788.
• Chambers S.D., Podstawczyńska A., Williams A.G., Pawlak W. 2016. Characterising the influence of atmospheric mixing state on urban heat island intensity using radon-222. Atmospheric Environment 147: 355-368.
• Christen A. 2014. Atmospheric measurement tech-niques to quantify greenhouse gas emissions from cities. Urban Climate 10, 2: 241-260.
• Dubaniewicz H. 1977. Wpływ miasta na kształtowanie się wilgotności powietrza obszarów przyległych na przykładzie Łodzi. Studia Regionalne I (VI): 95-103.
• Fortuniak K. 1994. Wpływ aglomeracji łódzkiej na usłonecznienie. Przegląd Geofizyczny XXXIX, 2: 169-178.
• Fortuniak K. 2003a. A slab surface energy balance model (SUEB) and its application to the study on the role of roughness length in forming an urban heat island. W: J. Pyka, M. Dubicka, A. Szczepankiewicz-Szmyrka, M. Sobik, M. Błaś (red.) Man and climate in the 20th century. Acta Universitatis Wratislaviensis No 2542, Studia Geograficzne 75: 368-377.
• Fortuniak K. 2003b. Miejska wyspa ciepła. Podstawy energetyczne, studia eksperymentalne, modele numeryczne i statystyczne. Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego, Łódź: 1-233.
• Fortuniak K. 2008. Numerical estimation of the effec-tive albedo of an urban canyon. Theoretical and Applied Climatology 91, 1-4: 245-258.
• Fortuniak K. 2010. Radiacyjne i turbulencyjne składniki bilansu cieplnego terenów zurbanizowa-nych na przykładzie Łodzi. Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego, Łódź: 1-232.
• Fortuniak K., Kłysik K. 1998. The model of winter night-time temperature distribution in Łódź. Acta Universitatis Lodziensis, Folia Geographica Physica 3: 393-402.
• Fortuniak K., Kłysik K. 2008. Osobliwości klimatu miast na przykładzie Łodzi. W: K. Kłysik, J. Wibig, K. Fortuniak (red.) Klimat i bioklimat miast. Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego, Łódź: 477-488.
• Fortuniak K., Pawlak W. 2015. Selected spectral char-acteristics of wind turbulence over urbanised area in the centre of Łódź, Poland. Boundary-Layer Meteorology 154, 1: 137-156.
• Fortuniak K., Kłysik K., Pawlak W., Podstawczyńska A., Siedlecki M., Wibig J., Zieliński M. 2014. Singularities of the urban climate of Łódź, Central Poland. W: E. Kobojek, T. Marszał (red.) Natural environment of Poland and its protec-tion in Łódź University Geographical Research. Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkie-go, Łódź: 125-150.
• Fortuniak K., Kłysik K., Wibig J. 2006. Urban-rural contrasts of meteorological parameters in Łódź. Theoretical and Applied Climatology 84, 1-3: 91-101.
• Fortuniak K., Offerle B.D., Grimmond C.S.B., Oke T.R., Kłysik K., Wibig J. 2001. A system to observe the urban energy balance: Initial resultsfrom wintertime measurements in Łódź.Annales Universitatis Mariae Curie-Skłodowska, Sectio B – Geographia, Geologia, Minera-logia et Petrographia LV/LVI, 20: 167-176.
• Fortuniak K., Pawlak W., Siedlecki M. 2013. Integral turbulence statistics over a central European city centre. Boundary-Layer Meteorology 146, 2: 257-276.
• Fortuniak K., Pawlak W., Siedlecki M. 2015. Urban-rural differences in longwave radiation – Łódź case study. 9th International Conference on Urban Climate jointly with 12th Symposium on the Urban Environment, 20-24 July 2015, Toulouse, France, Presentations. Wyd. International Association for Urban Climate, World Meteorological Organization, American Meteorological Society, Centre National de la Recherche Stientifique, MeteoFrance: 1-4 (CD).
• Fortuniak K., Pawlak W., Siedlecki M. 2016. Multiannual eddy-covariance measurements of surface energy balance components for urban, agricultural and natural wetland sites in Poland. W: M. Reckermann, S. Köppen (red.) 1st Baltic Earth Conference “Multiple drivers for Earth system changes in the Baltic Sea region”, Nida, Curonian Spit, Lithuania, 13-17 June 2016. Conference Proceedings. International Baltic Earth Secretariat Publication No. 9: 139-140.
• Grimmond C.S.B., Blackett M., Best M.J., Baik J-J., Belcher S.E., Beringer J., Bohnenstengel S.I., Calmet I., Chen F., Coutts A., Dandou A., For-tuniak K., Gouvea M.L., Hamdi R., Hendry M., Kanda M., Kawai T., Kawamoto Y., Kondo H., Krayenhoff E.S., Lee S-H., Loridan T., Martilli A., Masson V., Miao S., Oleson K., Ooka R., Pigeon G., Porson A., Ryu Y-H., Salamanca F., Steeneveld G-J., Tombrou M., Voogt J.A., Young D., Zhang N. 2011. Initial Results from Phase 2 of the International Urban Energy Balance Comparison Project. International Journal of Climatology 31, 2: 244-272.
• Grimmond C.S.B., Blackett M., Best M.J., Barlow J., Baik J-J., Belcher S.E., Bohnenstengel S.I., Calmet I., Chen F., Dandou A., Fortuniak K., Gouvea M.L., Hamdi R., Hendry M., Kawai T., Kawamoto Y., Kondo H., Krayenhoff E. S., Lee S-H., Loridan T., Martilli A., Masson V., Miao S., Oleson K., Pigeon G., Porson A., Ryu Y-H., Salamanca F., Shashua-Bar L.,Steeneveld G-J., Tombrou M., Voogt J., YoungD., Zhang N. 2010a. The International UrbanEnergy Balance Models Comparison Project:First Results from Phase 1. Journal of AppliedMeteorology and Climatology 49, 6: 1268-1292.
• Grimmond C.S.B., Roth M., Oke T.R., Au Y.C., Best M., Betts R., Carmichael G., Cleugh H., Dab-berdt W., Emmanuel R., Freitas E., Fortuniak K., Hanna S., Klein P., Kalkstein L.S., Liu C.H., Nickson A., Pearlmutter D., Sailor D.,Voogt J. 2010b. Climate and More SustainableCities: Climate Information for Improved Plan-ning and Management of Cities (Producers/Ca-pabilities Perspective). Procedia Environmental Sciences 1: 247-274.
• Helfter C., Tremper A.H., Halios C.H., Kotthaus S., Bjorkegren A., Grimmond C.S.B., Barlow J.F., Nemitz E. 2016. Spatial and temporal variability 1 of urban fluxes of methane, carbon mon-oxide and carbon dioxide above London, UK. Atmospheric Chemistry and Physics 16: 10543-10557.
• Kłysik K. 1974. Cechy dobowego i rocznego prze-biegu usłonecznienia w Łodzi. Zeszyty Naukowe UŁ, Seria II - Nauki Matematyczno-Przyrodnicze 63: 23-32.
• Kłysik K. 1985. Wpływ struktury termiczno-wilgotno-ściowej przyziemnych warstw powietrza na klimat lokalny w wybranych warunkach tereno-wych. Acta Geographica Lodziensia 49: 1-119.
• Kłysik K. 1996. Spatial and seasonal distribution of anthropogenic heat emission in Lodz, Poland. Atmospheric Environment 30, 20: 3397-3404.
• Kłysik K. 1998a. Charakterystyka powierzchni miej-skich w Łodzi z klimatologicznego punktu widzenia. Acta Universitatis Lodziensis, Folia Geographica Physica 3: 173-185.
• Kłysik K. 1998b. Struktura miejskiej wyspy ciepła w Łodzi. Acta Universitatis Lodziensis, Folia Geographica Physica 3: 385-390.
• Kłysik K. (red) 2004. 100 lat obserwacji meteorologicznych w Łodzi. Acta Geographica Lodzien-sia 89: 1-206.
• Kłysik K., Fortuniak K. 1998. Dobowy i roczny cykl występowania miejskiej wyspy ciepła w Łodzi. Acta Universitatis Lodziensis, Folia Geographica Physica 3: 23-32.
• Kłysik K., Fortuniak K. 1999. Temporal and spatial characteristics of the urban heat island of Łódź, Poland. Atmospheric Environment 33, 24-25: 3885-3895.
• Kłysik K., Tarajkowska M. 1977. Niektóre cechy ter-micznej struktury przyziemnych warstw atmos-fery nad miastem. Przegląd Geofizyczny XXII (XXX), 1: 43-48.
• Kłysik K., Kafar M., Gajda-Pijanowska I. 1995a. Hi-storia obserwacji meteorologicznych w Łodzi. W: K. Kłysik (red.) Klimat i bioklimat miast. Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego, Łódź: 279-286.
• Kłysik K., Zawadzka A., Gajda-Pijanowska I. 1995b. Wstępne wyniki rocznej działalności Miejskiej Stacji Meteorologicznej w Łodzi. W: K. Kłysik (red.) Klimat i bioklimat miast. Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego, Łódź: 79-86.
• Nicolini G., Castaldi S., Fratini G., Valentini R. 2013. A literature overview of micrometeorological CH4 and N2O flux measurements in terrestrial ecosystems. Atmospheric Environment 81: 311-319.
• Offerle B., Grimmond C.S.B., Fortuniak K. 2005. Heat storage and anthropogenic heat flux in relation to the energy balance of a central European city centre. International Journal of Climatology 25, 10: 1405-1419.
• Offerle B., Grimmond C.S.B., Fortuniak K., Kłysik K., Oke T.R. 2006a. Temporal variations in heat fluxes over a central European city centre. Theoretical and Applied Climatology 84, 1: 103-115.
• Offerle B., Grimmond C.S.B., Fortuniak K., Pawlak W.2006b. Intra-urban differences of surfaceenergy fluxes in a central European city. Journal of Applied Meteorology and Climatology45, 1: 125-136.
• Oke T.R., Mills G., Christen A., Voogt J.A. 2017. Urban Climates. Cambridge University Press: 1-525.
• Pawlak W. 2006. Pomiary albedo efektywnego w mie-ście. Annales Universitatis Mariae Curie-Skłodowska, Sectio B – Geographia, Geologia, Mineralogia et Petrographia LXI, 41: 353-361.
• Pawlak W. 2009. Efektywne albedo powierzchni miejskiej. Acta Universitatis Lodziensis, Folia Geo-graphica Physica 9: 1-166.
• Pawlak W. 2016. Wybrane wyniki pomiarów strumieni turbulencyjnych netto gazów cieplarnia-nych (pary wodnej, dwutlenku węgla i metanu) w centrum Łodzi w latach 2013–2015. Acta Geographica Lodziensia 104: 87-99.
• Pawlak W., Fortuniak K. 2003a. Application of physical model to study effective albedo of the urban can-yon. W: K. Kłysik, T. Oke, K. Fortuniak, S. Grimmond, J. Wibig (red.) Fifth International Conference on Urban Climate, 1-5 September, 2003, Łódź, Poland, Proceedings, Vol. 1. Department of Meteorology and Climatology, Faculty of Geographical Sciences, University of Łodź, Łódź: 233-236.
• Pawlak W., Fortuniak K. 2003b. Estimation of the ef-fective albedo of the urban canyon – comparison of the two different algorithms. W: J. Pyka, M.Dubicka, A. Szczepankiewicz-Szmyrka, M.Sobik, M. Błaś (red.) Man and climate in the20th century. Acta Universitatis WratislaviensisNo 2542, Studia Geograficzne 75: 361-367.
• Pawlak W., Fortuniak K. 2016. Eddy covariance measurements of the net turbulent methane flux in the city centre – results of 2-year campaign in Łódź, Poland. Atmospheric Chemistry and Physics 16: 8281-8294.
• Pawlak W., Fortuniak K., Siedlecki M. 2011. Carbon dioxide flux in the centre of Łódź, Poland – analysis of a 2-year eddy covariance measurements data set. International Journal of Climatology 31, 2: 232-243.
• Podstawczyńska A. 2007. Cechy solarne klimatu Łodzi. Acta Universitatis Lodziensis, Folia Geographica Physica 7: 1-294.
• Podstawczyńska A. 2010. UV and Global Solar Radi-ation in Łodź, Central Poland. International Journal of Climatology 30, 1: 1-10.
• Podstawczyńska A. 2013. Meteorologiczne uwarunkowania stężenia radonu w przygruntowej warstwie powietrza w środowisku miejskim i za-miejskim. Wydawnictwo Uniwersytetu Łódz-kiego, Łódź: 1-285.
• Podstawczyńska A. 2016a. Differences of near-ground atmospheric Rn-222 concentration between urban and rural area with reference to microcli-mate diversity. Atmospheric Environment 126: 225-234.
• Podstawczyńska A. 2016b. Wyniki rocznego monitoringu stężenia radonu w powietrzu budynku mieszkalnego w Łodzi na tle warunków meteorologicznych. Acta Geographica Lodziensia 104: 137-146.
• Podstawczyńska A., Chambers S.D. 2018. Radon-based technique for the analysis of atmospheric stability – a case study from Central Poland. Nukleonika 63, 2: 47-54.
• Podstawczyńska A., Pawlak W. 2006. Pomiary wybranych elementów meteorologicznych w kanionie ulicznym Łodzi. Annales Universitatis Mariae Curie-Skłodowska, Sectio B – Geographia, Geo-logia, Mineralogia et Petrographia LXI, 43: 370-379.
• Podstawczyńska A., Pawlak W. 2016. Soil heat flux and air temperature as factors of radon (Rn-222) concentration in the near-ground air layer. Nukleonika 61, 3: 231-237.
• Podstawczyńska A., Piotrowski P. 2010. Stężenie radonu (Rn-222) w przygruntowej warstwie po-wietrza w środkowej i południowej Polsce na tle cyrkulacji atmosferycznej. Przegląd Geofi-zyczny LV, 3-4: 145-156.
• Podstawczyńska A., Kozak K., Pawlak W., Mazur J. 2010. Seasonal and diurnal variation of outdoor radon (222Rn) concentrations in urban and rural area with reference to meteorological condi-tions. Nukleonika 55, 4: 543-547.
• Różański S. 1959. Budowa miasta a jego klimat. Wyd. Arkady, Warszawa: 1-323.
• Różański S., Tarajkowska M., Zych S. 1961. Niektóre wyniki badań nad klimatem Łodzi. Przegląd Geofizyczny VI (XIV), 1-2: 19-26.
• Rzepa M., Siedlecki M., Gromek B. 2006. Zastosowa-nie programu BMSky-view do obliczania współczynnika widoku nieba w centrum Łodzi. Annales Universitatis Mariae Curie-Skło-dowska, Sectio B – Geographia, Geologia, Mineralogia et Petrographia LXI, 46: 400-410.
• Rzepa M., Siedlecki M., Gromek B. 2008. Correlation between temperature distribution and sky view factor in the center of Łódź. W: K. Kłysik, J. Wibig, K. Fortuniak (red.) Klimat i bioklimat miast. Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego, Łódź: 489-500.
• Siedlecki M. 2003. Urban–rural wind speed differences in Łódź. W: K. Kłysik, T. Oke, K. Fortuniak, S. Grimmond, J. Wibig (red.) Fifth International Conference on Urban Climate, 1-5 September, 2003, Łódź, Poland, Proceedings, Vol. 1. Depar-tment of Meteorology and Climatology, Faculty of Geographical Sciences, University of Łodź, Łódź: 459-462.
• Skrzypski J., Papiernik Ż. 2006. Zmiany bioklimatu miast (na przykładzie Łodzi). Polska Akademia Nauk, Oddział w Łodzi, Łódź: 1-192.
• Tarajkowska M., Zawadzka A. 1984. Badania klimatu miast w Zakładzie Meteorologii, Klimatologii i Hydrologii IG UŁ. Materiały I Ogólnopol-skiej Konferencji nt. Klimat i bioklimat miast, Łódź, 22-24 listopada 1984 r. Uniwersytet Łódzki, Łódź: 7-20.
• Wawer J. 1997. Miejska wyspa ciepła w Warszawie. Prace i Studia Geograficzne 20: 145-197.
• Wouters H., Demuzere M., Blahak U., Fortuniak K., Maiheu B., Camps J., Tielemans D., van Lipzig N.P.M. 2016. The efficient urban canopy de-pendency parametrization (SURY) v1.0 for at-mospheric modelling: description and application with the COSMO-CLM model for a Belgian summer. Geoscientific Model Development 9, 9: 3027-3054.
• Zieliński M., Fortuniak K., Pawlak W., Siedlecki M. 2013. Turbulent sensible heat flux in Łódź, Central Poland, obtained from scintillometer and eddy covariance measurements. Meteorologische Zeitschrift 22, 5: 603-613.
• Zieliński M., Fortuniak K., Pawlak W., Siedlecki M. 2017. Influence of Mman rooftop-level estimation method on sensible heat flux retrieved from a largeaperture scintillometer over a city centre. Boundary-Layer Meteorology 164, 2: 281-301.
• Zieliński M., Fortuniak K., Pawlak W., Siedlecki M. 2018. Long-term Turbulent Sensible-Heat-Flux Measurements with a Large-Aperture Scin-tillometer in the Centre of Łódź, Central Poland. Boundary-Layer Meteorol. 167, 3: 469-492.
• Zych S. 1951. Przegląd literatury z zakresu klimatologii miast. Przegląd Meteorologiczny i Hydrologiczny 3/4: 227-230.
• Zych S. 1961. Zagadnienia klimatyczne miasta Łodzi. Przegląd Techniczny 49: 9.
• Zych S., Tarajkowska M., Zawadzka A. 1964. Zanie-czyszczenia atmosferyczne w miastach. W: Warunki zdrowotne w planowaniu miast. Materiały z konferencji, Płock 28-30.XI.1961 r. Wyd. Instytut Urbanistyki i Architektury, Seria Prac Własnych 80: 7-36.