Assessment of the extent and intensity of the urban heat island in the Górnośląsko-Zagłębiowska Metropolis in the warm season

Celem pracy jest ocena zasięgu i intensywności atmosferycznej miejskiej wyspy ciepła (MWC) na obszarze Górnośląsko-Zagłębiowskiej Metropolii (GZM) w półroczu ciepłym (kwiecień–wrzesień). W opracowaniu wykorzystano dane z sieci pomiarów temperatury powietrza (ciepłe półrocza wielolecia 2012–2022 oraz ciepłe półrocze roku 2023), w skład której wchodziło 11 stanowisk pomiarowych. Dane stacjonarne uzupełniono o pomiary mobilne, w ramach których wykonano 8 przejazdów wzdłuż dwóch uprzednio wytyczonych tras wewnątrz GZM. Pomiary mobilne wykonywane były w godzinach nocnych poprzedzonych dniami z pogodą radiacyjno-insolacyjną. Wykazano, że najwyższa średnia wartość intensywności MWC spośród analizowanych punktów osiągana jest na śródmiejskim stanowisku Katowice GIG i wynosi w półroczu ciepłym 1,9°C. Przeprowadzona seria pomiarów mobilnych pozwoliła wyznaczyć intensywność MWC w ciepłej porze roku w poszczególnych typach stref klimatu lokalnego (ang. Local Climate Zones, LCZ); wahała się ona od 1,8°C w LCZ 2 (gęsta zabudowa śródmiejska średniej wysokości) oraz LCZ E (obszar odkrytej skały lub bruku) do -0,7°C w LCZ G (obszar wodny). Struktura przestrzenna zjawiska MWC na obszarze GZM posiada cechy miejskiego archipelagu ciepła.

In this study, the atmospheric urban heat island (UHI) within the Górnośląsko-Zagłębiowska Metropolis (GZM) during the warm season (April–September) is investigated employing a dual approach, aiming at describing its intensity and delimiting the spatial extent of the phenomenon. First, data from an urban network comprising 11 stations was collected and analysed for the time periods of 2012–2022 and 2023 separately. Second, a series of bicycle mobile measurements was conducted within the GZM, alongside pre-defined routes and in favourable weather conditions. In total, 8 traverses were completed over two routes covering diverse urban backgrounds, all during night hours. Data analyses showed the downtown Katowice GIG station to have the highest average UHI index at 1.9°C during the warm season. The series of mobile measurements made it possible to determine the intensity of the AUHI in designated LCZ types; it ranged from 1.8°C in LCZ 2 (Compact midrise) and LCZ E (Bare rock or paved) to -0.7°C in LCZ G (Water). The spatial structure of the phenomenon in the GZM area was described as an urban heat archipelago.