Urban Heat Island in the city of Kielce as derived from in-situ measurements and satellite imagery

Authors

  • Krzysztof Jarzyna Uniwersytet Warszawski, Wydział Geografii i Studiów Regionalnych

DOI:

https://doi.org/10.26485/AGL/2024/117/1

Keywords:

atmospheric and surface Urban Heat Island, Kielce

Abstract

The intensity of the atmospheric Urban Heat Island (UHI) effect in the city of Kielce (central-southern Poland) was studied for the 2010–2018 period, in particular its diurnal and annual variability. The UHI is defined as a positive difference in hourly air temperature between the centre and outskirts of a city or town. Meanwhile, four LANDSAT 8 images were used to delimit the Surface Heat Island (SHI). The average annual intensity of the atmospheric UHI in Kielce is 0.5°C, while its maximum intensity was 8.3°C in the studied period. The highest average intensity of the UHI is recorded at night during the summer. The inverse state known as the “cold island” (when the air temperature is higher on the outskirts) often occurs in Kielce in the morning. A seasonal variability of the intensity of the UHI depends largely on the total cloudiness. SHI covered 34–70% of the area of Kielce. The highest intensity of SHI was found in areas where large low-rise industrial, commercial and storage buildings are located. The lowest Land Surface Temperature (LST) was found for forests, water bodies and green areas, especially in the area adjacent to the Silnica River

References

Avdan U., Jovanovska G. 2016. Algorithm for automated mapping of Land Surface Tempera-ture using LANDSAT 8 satellite data. Journal of Sensors 1480307.

Błażejczyk K., Kuchcik M., Milewski P., Dudek W., Kręcisz B., Błażejczyk A., Szmyd J., Degórska B., Pałczyński C. 2014. Miejska wyspa ciepła w Warszawie, uwarunkowania klimatyczne i urbanistyczne. IGiPZ PAN, Wyd. Akademickie „Sedno”, Warszawa.

Bokwa A. 2009. Miejska wyspa ciepła na tle naturalnego zróżnicowania termicznego obszaru położonego we wklęsłej formie terenu (na przykładzie Krakowa). Prace Geograficzne 122: 111-132.

Conrad O., Bechtel B., Bock M., Dietrich H., Fischer E., Gerlitz L., Wehberg J., Wichmann V., Boehner J. 2015. System for Automated Geoscientific Analyses (SAGA) v. 2.1.4. Geoscientific Model Development 8: 1991-2007. DOI 10.5194/gmd-8-1991-2015

Dudek S., Kuśmierek-Tomaszewska R., Żarski J. 2010. Charakterystyka miejskiej wyspy ciepła na przykładzie Bydgoszczy. Ekologia i Technika 18(4): 180-185.

Earth Explorer (US Geological Service). 2023. Online: https://earthexplorer.usgs.gov/ (data ostatniego dostępu: 28.12.2023)

Filipiuk E., Kaszewski B.M., Zub T. 1998. Porównanie warunków termicznych w śródmieściu Lublina z obszarami pozamiejskimi. Acta Universitatis Lodziensis – Folia Geographica Physica. 3: 71-82.

Geoportal (Główny Urząd Geodezji i Kartografii). 2024. Online: https://mapy.geoportal.gov.pl/ (data ostatniego dostępu: 4.01.2024)

Google Earth. 2023. Online: https://earth.google.com/ (data ostatniego dostępu: 10.12.2023)

IMGW-PIB (Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej – Państwowy Instytut Badawczy). 2023. Online: https://danepubliczne.imgw.pl/ data/dane_pomiarowo_obserwacyjne/ oraz https://danepubliczne.imgw.pl/pl/datastore/ (data ostatniego dostępu: 18.12.2023)

Jarzyna K., Żarnowiecki G. 2016. Warunki klimatyczne i bioklimatyczne terenów rekreacyjnych Kielc na tle klimatu centrum miasta w trakcie epizodów pogody gorącej. Acta Geographica Lodziensia 104: 181-192.

Kłysik K. 1998. Struktura przestrzenna miejskiej wyspy ciepła w Łodzi. Acta Universitatis Lodziensis – Folia Geographica Physica 3: 385-391.

Kłysik K., Fortuniak K. 1998. Dobowy i roczny cykl występowania miejskiej wyspy ciepła w Łodzi. Acta Universitatis Lodziensis – Folia Geographica Physica 3: 23-32.

Krawczyk E., Fortuniak K., Wilk S. 2022. Miejska wyspa ciepła w Łodzi w latach 2015–2018 na tle wcześniejszych badań. Przegląd Geofizyczny 1–2: 3-18. DOI: 10.32045/PG-2022-028

Kuchcik M., Milewski P. 2016. Miejska wyspa ciepła w Warszawie – próba oceny z wykorzy-staniem Local Climate Zones. Acta Geographica Lodziensia 104: 21-33.

Kuchcik M., Czarnecka K. 2023. Ogólna charakterystyka termiczna doliny Wisły w obszarze Warszawy. Przegląd Geograficzny 95(3): 313-334.

Majkowska A., Kolendowicz L., Półrolniczak M., Hauke J., Czernecki B. 2017. The urban heat island in the city of Poznań as derived from Landsat 5 TM. Theoretical and Applied Climatology. 128: 769-783. DOI 10.1007/s00704-016-1737-6

Niedźwiedź T. 2017. Kalendarz typów cyrkulacji atmosfery dla Polski południowej – zbiór komputerowy. Uniwersytet Śląski, Katedra Klimatologii, Sosnowiec.

Oke T.R. 1973. City size and the Urban Heat Island. Atmospheric Environment 7(8): 769-779. DOI 10.1016/0004-6981(73)90140-6

Olszewski J.L., Żarnowiecki G., Predygier K., Szałach G. 2003. Wstępne wyniki badań bioklimatu terenów rekreacyjnych Kielc w sezonie wiosennym. Prace Geograficzne IGiPZ PAN 188: 303-315.

Półrolniczak M., Kolendowicz L., Majkowska-Juskowiak A. 2019. Stan badań klimatu Poznania ze szczególnym uwzględnieniem pola temperatury i zjawiska miejskiej wyspy ciepła. Acta Geographica Lodziensia 108: 79-92. DOI 10.26485/AGL/2019/108/6

Przybylak R., Uscka-Kowalkowska J., Araźny A., Kejna M., Kunz M., Maszewski R. 2017. Spatial distribution of air temperature in Toruń (Central Poland) and its causes. Theoretical and Applied Climatology. 127: 441-463. DOI 10.1007/s00704-015-1644-2

Renc A., Łupikasza E., Błaszczyk M. 2022. Spatial structure of the surface heat and cold islands in summer based on Landsat 8 imagery in southern Poland. Ecological Indicators 142(12): 109181. DOI 0.1016/j.ecolind.2022.109181

Steinacke K. 1999. Urban climatological studies in the Reykjavik subarctic environment, Iceland. Atmospheric Environment 33(24–25): 4157-4162. DOI 10.1016/S1352-2310(99)00158-2

Stopa-Boryczka M., Boryczka J., Wawer J., Grabowska K. 2011. Cykliczne zmiany miejskiej wyspy ciepła w Warszawie i ich przyczyny. Prace i Studia Geograficzne 47: 409-416.

Szyłobryt K., Bednorz E., Kolendowicz L. 2013. Występowanie miejskiej wyspy ciepła w mieście średniej wielkości na przykładzie Stargardu Szczecińskiego. Badania Fizjograficzne, Seria A – Geografia Fizyczna 64: 247-268.

Szymanowski M. 2004. Miejska wyspa ciepła we Wrocławiu. Studia Geograficzne 77. Wyd. Uniwersytetu Wrocławskiego, Wrocław.

Wawer J. 1997. Miejska wyspa ciepła w Warszawie. Prace i Studia Geograficzne 20: 145-197.

Yang X., Li Y., Luo Z., Chan P.W. 2016. The urban cool island phenomenon in a high-rise high-density city and its mechanisms. International Journal of Climatology 37(2): 890-904.

Żarnowiecki G. 2002. Zróżnicowanie bioklimatu Kielc w sezonie letnim. Regionalny Monitoring Środowiska Przyrodniczego 3: 109-116.

Żarnowiecki G. 2003. Sultry weather characteristics in Kielce. Fifth International Conference on Urban Climate. 1–5 September 2003, Łódź, Poland, Book of Abstracts 2: 219-222.

Downloads

Published

2024-11-15

How to Cite

Jarzyna, K. (2024). Urban Heat Island in the city of Kielce as derived from in-situ measurements and satellite imagery. Acta Geographica Lodziensia, 117, 7–18. https://doi.org/10.26485/AGL/2024/117/1

Issue

Section

Articles