De stad heeft een eigen klimaat

Wat is het stadsklimaat?

In het begin van de 19e eeuw ontdekte de Londense chemicus Luke Howard dat stedelijke klimaten verschillen van hun landelijke tegenhangers. Na jaren van metingen in en rond Londen merkte hij hogere temperaturen op in steden, vooral ’s nachts en in de winter. Dit fenomeen werd later het stedelijk hitte-eilandeffect genoemd. Het stadsklimaat, gekenmerkt door hogere temperaturen en lagere windsnelheden, is nu een belangrijk onderzoeksonderwerp, mede omdat meer dan de helft van de wereldbevolking in steden woont. Overdag absorberen materialen zonnestraling en ’s nachts geven ze warmte af. De aanwezigheid van gebouwen belemmert echter de ontsnapping van deze warmte. Daarnaast verhinderen de gebouwen een goede ventilatie, waardoor de warmte in de stad blijft hangen.

In de linker figuur ziet u de temperatuur en in de rechter figuur de vegetatiekaart van New York. Op plaatsen met weinig vegetatie is de temperatuur gemiddeld hoger. Bron: NASA via Wikimedia Commons

Meten is weten

Systematische metingen zijn essentieel om het stadsklimaat te begrijpen en goede modellen op te stellen. De voorspellingen van deze modellen worden gebruikt voor risicobeoordelingen en stadsplanning. Steden kunnen sterk van elkaar verschillen: groot of klein, dichtbebouwd of met veel parken. Daarom is het belangrijk om de variaties tussen steden en hun stadsklimaat te monitoren. Zo levert het meteorologische VLINDER-netwerk bijvoorbeeld waardevolle data.

Doordat steden uitbreiden en dichter bebouwd worden, neemt de intensiteit van het stedelijk hitte-eiland toe. Dit leidt tot hogere temperaturen in steden, bovenop de stijging door klimaatverandering. Steden moeten actie ondernemen om op lange termijn leefbaar te blijven.

Het VLINDER-weerstation op de VUB, in Etterbeek

Effect op gezondheid en comfort

In steden zoals Brussel kunnen dichtbebouwde gebieden tijdens een hete nacht wel 10 °C warmer zijn dan het omliggende platteland. Te hoge temperaturen veroorzaken hittestress, wat leidt tot slechtere slaap en verminderde productiviteit. Als iemand zich niet goed kan afkoelen tijdens extreme hitte, kan dit leiden tot ernstige gezondheidsproblemen zoals hittestuwing, uitdroging, nierfalen, ademhalingsproblemen, hart- en vaatziekten en in sommige gevallen tot overlijden. Ouderen en jonge kinderen zijn bijzonder kwetsbaar op hete dagen en nachten. Slechte slaap veroorzaakt door hitte kan bovendien leiden tot agressief gedrag en lagere arbeidsproductiviteit.

Hitte verhoogt ook het energieverbruik voor koeling, wat, als het op fossiele brandstoffen is gebaseerd, bijdraagt aan broeikasgasemissies. Het hitte-eilandeffect maakt stedelijk regenwater ook warmer, wat problemen veroorzaakt zoals algenbloei, vissterfte en mogelijke risico’s voor de volksgezondheid.

De Anspachlaan, vroeger. Bron: Google Streetview
De Anspachlaan, nu. Bron: Google Streetview

Vergroenen om te verkoelen

Het verminderen van verharde oppervlakken in steden is essentieel om verkoeling te bieden. Groene ruimten en bomen spelen hierin een belangrijke rol. Ze bieden koeling door schaduw te creëren en water te verdampen. In vergelijking met asfalt en beton, houden planten minder warmte vast, waardoor ze bijdragen aan een snellere afkoeling. Planten gebruiken zonne-energie om water uit de grond te verdampen, waardoor de energie niet meer wordt gebruikt om het oppervlak op te warmen.

De illustratie hieronder toont het verband tussen vegetatie en verdamping.

De watercyclus in de stad en daarbuiten. Bron: USEPA, 2008.

Invloed op hitte, wind en water

De effectiviteit van verkoeling hangt af van het groenvolume en de biomassa. Grotere bomen met dichte kronen koelen beter dan kleinere bomen. Vegetatie vermindert ook pieken in waterafvoer door regenwater vast te houden en langzaam te laten infiltreren in de grond.

Stedelijke en plattelandsomgeving

Rol van water in de stad

Stedelijk water zorgt overdag voor verkoeling, maar geeft ’s nachts warmte af als het stilstaat. Stromend water koelt de omgeving beter af dan stilstaand water. De combinatie van bomen en water, zoals vijvers en fonteinen, is het meest effectief tegen hittestress door de schaduw en verkoeling.

Bovendien helpen elementen als wadi’s - een soort natuurlijke bufferbekkens - om het regenwater op te vangen en traag te laten infiltreren. Dit is belangrijk om het grondwaterniveau op peil te houden in tijden van droogte.

Oplossingen voor het stedelijk hitte-eilandeffect. Bron: Wageningen University & Research