Kuumalainete ajal tiheasustusaladel esinev võimalik soojussaare efekt on üks peamisi tulevikukliima riske nii Eestis kui ka mujal maailmas. Keskkonnaagentuuril valmis Eesti linnade soojussaartest värske kaardilugu, mis põhineb Ameerika Landsat-8/9 satelliitide mõõtmistele aastail 2020 kuni 2024.
Mis on linna soojussaared?
Leidub paiku, kus keegi suvel eriti viibida ei taha – näiteks linn võib muuta elu kuumaperioodidel üsna keeruliseks. Viimastel aastatel on ka Eestis esinenud suviseid kuumalaineid päris sageli ja paljud linnainimesed on kahtlemata märganud, et ümbritsevast tehiskeskkonnast võib kergesti kujuneda lämmatavalt palav lõks, kust pole pääsu isegi öötundidel. Maapiirkondades pakuvad seevastu jahutust avarus, metsad ja veekogud.
Need saared, kuhu suvel keegi tulla ei taha, on muidugi linnade soojussaared. Linna soojussaare efekti all mõistetakse nähtust, kus nii õhu- kui ka pinnatemperatuurid on linnas üldiselt kõrgemad kui maapiirkondades. Seda efekti kirjeldas aastail 1818–1820 juba Luke Howard Londonis, meie mail aga Kaarel Kirde 1939. aastal ja Andres Tarand 1986. aastal Tallinna Botaanikaaia teadustöödes. Ehkki soojussaarte efekt pole otseselt tingitud globaalsest kliima soojenemisest, muudab viimasega seotud kuumalainete sagenemine (ka Eestis, vt joonis 2 ja joonis 3), kuumastress ja sellega seotud suremus, inimeste jätkuv koondumine linnadesse ja autostumine ka linna soojussaarte uurimise üha pakilisemaks kogu maailmas.
Keskkonnaagentuuri üheks ülesandeks on inimeste varajane hoiatamine ohtlike ilmastikunähtuste eest, sh saabuva kuumalaine eel – aga millised piirkonnad Eestis on kuumalainetest enim ohustatud?
Soojussaarte kindlakstegemisel on viimasel ajal etendanud olulist rolli kaugseire ehk eelkõige satelliitidelt saabuvad andmed. Käesolev kaardilugu põhinebki maavaatlussatelliitide Landsat-8 ja Landsat-9 andmeseeriatel.
Satelliidiandmed Eesti linnade soojussaarte kaardistamiseks
Landsat-8 ja Landsat-9 on USA satelliidid, mis saadeti orbiidile vastavalt 2013. ja 2021. aastal NASA ja Ühendriikide geoloogiateenistuse (USGS) koostöös. Landsat-8 kaugseireandmed on suhteliselt hea eraldusvõimega (30–100 m) ja kujutavad endast peamiselt satelliidi soojuskanalis tehtud piltide seeriaid. Nende põhjal on kindla arvutusskeemiga tuletatud maapinna hinnanguline kiirgustemperatuur (land surface temperature, LST), mis võimaldabki kaardistada eri piirkondade temperatuuri kaugseire teel.
Kuna tegu on satelliidiandmetega, tuleb kindlasti arvesse võtta järgmisi aspekte:
- Andmete puhul pole tegu otseselt ei õhu- ega maapinna temperatuuriga, vaid kaugseire põhjal tuletatud hinnangulise pinnatemperatuuriga, mis võimaldab eristada kõrgema- ja madalama temperatuuriga piirkondi kaartidel;
- Piltide valik sõltub satelliidi ülelendude sagedusest, sest täpselt sama piirkonda pildistatakse iga 16 päeva tagant. Kahe satelliidi puhul on nüüd lisandunud rohkem ülelende. Valikut piirab ka võimalik pilvisus, eriti meie laiuskraadil;
- Andmed kaardiloos on võimalusel valitud vastavalt kuupäevadele, mil lähimas ilmajaamas registreeriti kuumalaine, aga välja on toodud ka üksikud päevad, mil hinnanguline pinnatemperatuur linnas oli märkimisväärselt kõrge.
Neid alasid, kus kaugseire teel mõõdetud pinnatemperatuur on märkimisväärselt kõrgem lähimas ilmajaamas mõõdetud õhutemperatuurist, võibki pidada linna soojussaarteks.
Linna kuumimad kohad
Siinkohal ei tule paraku juttu uutest baaridest ja diskoteekidest, vaid kõrgema temperatuuriga piirkondadest linnas. Pilguheit soojuskaartidele ei üllata: kõige kõrgema temperatuuriga aladel paiknevad tumedate lamekatustega kontorihooned ja äri-, tööstus- ning kaubanduskeskused oma suurte asfaltkattega parklatega. Hoonete kõrgusel on samuti märkimisväärne mõju soojussaarte kujunemises, ent kõige enam mõjutavadki seda suuremad väljakud, teed ja ristmikud. Väärib märkimist, et Pärnus ja Narvas paiknevad kuumatsoonis ka linna haiglad. Paljud neist piirkondadest paistavad satelliidipiltidelt terviklike suurte kuumasaartena.
Seevastu haljasaladel ja veekogude ümbruses jäävad hinnangulised pinnatemperatuurid paiguti allapoole soojussaare lävendit ja on soojuskaartidel markeerimata. Sama kinnitavad ka kuumalaine ajal Tartu Ülikooli ökoloogide poolt termokaameraga tehtud ülesvõtted Tartust: puudealuse muruplatsi ja päikese käes kuumenenud asfalttee temperatuuride vahe oli ligi 20 °C (muru puude all 27 °C, tee varjus 37 °C, tee päikese käes 40–45 °C), niidetud ja niitmata rohuga platside temperatuuride vahe ligi 7 °C.
Satelliitpiltidelt selgub ka, et pikemaks veninud kuumalainete ajal (nt 2021. ja 2024. aastal Pärnus ja Tallinnas) mere jahutav toime väheneb. Kuna vesi talletab soojusenergiat väga hästi, siis võib spekuleerida, et temperatuur mere jm veekogude lähedal ei langenud kuigi palju ka öösiti. Teatavasti on aga kõige ohtlikumad just öised kõrged temperatuurid, mis ei lase inimestel välja puhata.
Tallinna öiste temperatuuride hindamiseks on katsetatud ka MODIS instrumentide pilte NASA satelliitidelt Terra ja Aqua (vt Tallinna soojussaarte kaardistus 2021. aastal).
Soojussaared ja riskirühmad
Euroopas aastatel 1980–2023 registreeritud ilma ja kliimaga seotud äärmuslike ilmastikunähtustega seotud surmajuhtumitest 95% olid seotud kuumalainetega. Kuumalainete puhul on riskirühmadeks eelkõige vanemad inimesed (65+) ja väga noored lapsed (0–4). Tartu Ülikooli teadlased on kõrvutanud Tallinnas neid piirkondi, kus on korraga väga kõrged pinnatemperatuurid ja elab suhteliselt rohkem riskirühmadesse kuuluvaid inimesi. Eriti silmatorkavad on selles osas suurte paneelmajadega piirkonnad nn magalarajoonides Mustamäel ja Lasnamäel. Sarnaste korruselamutega rajoonides on soojussaarte mõju riskirühmadele suurem ka Pärnus ja Tartus (vt joonis 5).
Sellegipoolest ei pruugi magalarajoonid olla absoluutses arvestuses kõige kuumemad „saared“ linnas, sest haljastus ja majade suuremad vahed võivad soojussaare efekti märgatavalt leevendada.
Mida siis teha?
Nagu eelnevast selgub, on haljastus üks parimaid mooduseid soojussaarte tekkimise vältimiseks. Kindlasti tasub seetõttu kaaluda juba olemasoleva haljastuse säilitamist. Enamiku kuumapiirkondade takkajärgi haljastamine on seevastu väga keeruline, mistõttu tasuks seal pigem panustada elanikkonna teavitamisele ja ennetustööle.
Tasub jälgida ka Keskkonnaagentuuri ilmaprognoose ja varajasi hoiatusi. Hoiatus võimaldab inimestel valmistuda, et valida vastav riietus, varuda joogivett, päikesekaitsevahendid, muuta nii väli- kui sisetööde plaane, leida aega enda jahutamiseks veekogude ääres ning vältida pikalt otsese päikesekiirguse käes veetmist (loe lisaks siit).
Sellegipoolest aitab käesolev andmestik kaasa Eesti linnade kujundamiseks tulevikus, et toetada linnaplaneerijaid ja otsustajaid innovaatiliste ning kuumakindlate linnakeskkondade rajamisel. Vaja on ka tahet ja olukorra teadvustamist.
Teadlased on pakkunud mõningaid lahendusi, et piirata planeeringu- ja ehituslahendustega soojuse akumuleerumist: säilitada ja laiendada linnakeskkonnas rohealasid ja haljastust, aga ka näiteks veekogusid (sh purskkaevusid); vältida suuri tumedaid pindu, võtta kasutusele muru- ja viilkatuseid. Uuritud on ka hoonete asetuse mõju temperatuuridele Tallinnas.
2012. aastal soovitas Ühendriikide energeetikaminister Steven Chu võõbata valgeks katuseid. Kuus aastat hiljem pälviski tähelepanu tänavate valgendamise eksperiment Los Angeleses, kus õnnestus vähendada tänavate temperatuure ligi 10 kraadi võrra. Ehkki maksumus oli umbes 40 000 dollarit miili kohta, loodeti eksperimendiga hoida kokku kuumaga kaasnevaid märksa suuremaid kulusid.
Kõige hilisemaid initsiatiive kliimamuutustega, sh kuumalainetega kohanemiseks Euroopa linnades käsitletakse ka Copernicuse Euroopa kliimaraportis 2024 (vt Climate resilience initiatives).
Ka seiresüsteemide täiustamine linnades aitaks kaasa soojussaarte vahetu mõju uurimisele. Kuna ilmajaamad paiknevad enam-vähem standardses keskkonnas ja mõõdavad temperatuure 2 m kõrgusel muruplatsi kohal, siis võivad temperatuurid linnas olla paljude kraadide võrra kõrgemad.
Samas on oluline tähele panna, et linnade energiabilansi uuringud, ka Eestis, on suhteliselt algusjärgus. On avaldatud ka artikleid, mille kohaselt peaks linnade soojussaartele lähenema paindlikumalt, vastavalt aastaajale.
Värskemad andmed Eesti soojussaarte kohta
Käesolev kaardilugu käsitleb satelliidipilte Eesti suuremate linnade soojussaartest perioodil 2020-2024. Satelliidiandmetest on otsitud välja eelkõige aastad ja kuupäevad, millal esinesid kuumalainete perioodid. Mõnedel aastatel pilte kuumalaine ajast ei leidunud ja nendele ülesvõtetele on lisatud vastav kommentaar. Satelliidiülesvõtete kellaaeg on piltide puhul suhteliselt konstantne: kl 12:30 paiku Eesti suveaja järgi. Soojussaarteks on loetud alad, kus maapinna hinnanguline kiirgustemperatuur oli üle 30 °C.
Autor: Keskkonnaagentuuri peaspetsialist Tanel Kallis
Kaardiloo autorid: Jekaterina Služenikina ja Kairi Vint
