Αστική θερμική νησίδα (ΑΘΝ) ονομάζουμε την αύξηση της θερμοκρασίας που παρατηρείται στις αστικές περιοχές, σε σχέση με την αντίστοιχη θερμοκρασία στις γειτονικές περιαστικές/αγροτικές περιοχές, εξαιτίας κυρίως των ανθρωπογενών δραστηριοτήτων και της αυξανόμενης αστικοποίησης των πόλεων.

Η παρούσα διπλωματική εργασία προσπαθεί να διερευνήσει τις αιτίες που επηρεάζουν το φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας και των επιπτώσεων της αστικοποίησης στο ατμοσφαιρικό περιβάλλον μιας από της μεγαλύτερες πόλεις της Ελλάδος, αυτής της Θεσσαλονίκης.

Για τους σκοπούς αυτής της διπλωματικής εργασίας χρησιμοποιήθηκαν τα διαθέσιμα δεδομένα των μετρήσεων της θερμοκρασίας του αέρα , για μια περίοδο δέκα ετών , από το 2013 έως το 2022, από δύο αντιπροσωπευτικούς μετεωρολογικούς σταθμούς , έναν αστικό σταθμό ( Στ.Εγνατία/κέντρο πόλεως) και έναν περιαστικό σταθμό (Στ.Μακεδονία/περιοχή Αεροδρομίου) στην ευρύτερη περιοχή της Θεσσαλονίκης.Τα δεδομένα του πρώτου σταθμού προήλθαν από τις μετρήσεις του Δικτύου των Δημοτικών σταθμών μέτρησης ατμοσφαιρικής ρύπανσης και μετεωρολογικών παραμέτρων , που λειτουργεί υπ'ευθύνη του Τμήματος Περιβάλλοντος του Δήμου Θεσσαλονίκης , ενώ του δεύτερου σταθμού προήλθαν από το Δίκτυο των μετεωρολογικών σταθμών της Εθνικής Μετεωρολογικής Υπηρεσίας (ΕΜΥ). Οι δύο σταθμοί απέχουν μεταξύ τους περίπου 16 χιλιόμετρα .

Από τη μελέτη του φαινομένου της ΑΘΝ προέκυψε ότι, το φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας ήταν αρκετά σημαντικό στην περιοχή της Θεσσαλονίκης. Οι ετήσιες θερμοκρασίες , στο πυκνοδομημένο κέντρο της πόλης, ήταν μεγαλύτερες καθ'όλη τη διάρκεια της περιόδου μελέτης, σε σχέση με την περιοχή που βρίσκεται ο περιαστικός σταθμός. Οι θερμότεροι μήνες ήταν ο Ιούλιος και ο Αύγουστος, ενώ το χειμώνα παρατηρήθηκαν μονοψήφιες μέσες μηνιαίες τιμές, με την ελάχιστη να σημειώνεται τον Ιανουάριο και στους δύο σταθμούς.Η άνοιξη και το φθινόπωρο επιβεβαιώνονται ως μεταβατικές εποχές, καθώς οι μέσες τιμές θερμοκρασίας, παρουσιάζουν σημαντικό εποχικό θερμοκρασιακό εύρος και στους δύο σταθμούς. Και οι δύο σταθμοί έχουν ίσο περίπου ετήσιο θερμοκρασιακό εύρος ελάχιστης-μέγιστης τάξης των 20^οC. Η μέση τιμή της ημερήσιας έντασης της ΑΘΝ ήταν της τάξης του 1,6^οC.Επίσης, προκύπτει ότι το φαινόμενο της ΑΘΝ ήταν εντονότερο κατά τη διάρκεια της χειμερινής περιόδου του έτους.

Επίσης, διαπιστώθηκε ότι και στους δύο μετεωρολογικούς σταθμούς παρατηρήθηκε άνοδος των μέσων ετήσιων θερμοκρασιών του αέρα κατά τη διάρκεια της δεκαετίας 2013-2022.Η μεγαλύτερη τάση ανόδου παρατηρήθηκε στο σταθμό της Εγνατίας κάτι που δείχνει, όπως ήταν αναμενόμενο, το μεγαλύτερο βαθμό αστικοποίησης στο κέντρο της πόλης.Γενικά όμως, και οι δύο σταθμοί δείχνουν την αύξηση της θερμοκρασίας του αέρα,λόγω της γενικότερης επίδρασης στην περιοχή του φαινομένου της κλιματικής αλλαγής.

Οι εποχικές διαφορές των μέσων ημερήσιων θερμοκρασιών του αέρα, μεταξύ των δύο αντιπροσωπευτικών μετεωρολογικών σταθμών ήταν παρόμοιες μεταξύ τους και κυμάνθηκαν μεταξύ του 1,5 και 2^οC,ενώ ήταν γενικότερα μικρότερες από τις αντίστοιχες εποχικές ελάχιστες και μέγιστες ημερήσιες θερμοκρασίες του αέρα κατά τη διάρκεια των δύο εξεταζόμενων ενδεικτικών ετών, 2016 και 2022.

Οι περιβαλλοντικές, οικονομικές και κοινωνικές επιπτώσεις της ΑΘΝ είναι πολλές, θετικές και αρνητικές.Επειδή το πρόβλημα της αστικής θερμονησίδας προβλέπεται ότι θα γίνει οξύτατο τα επόμενα χρόνια, αναζητούνται λύσεις και πρακτικές που να μπορούν να βοηθήσουν στη μάχη ενάντια στην κλιματική αλλαγή.

Urban Heat Island (UHI) is the temperature increase observed in urban areas, in relation to the corresponding temperature in the neighboring rural/suburban areas, mainly due to anthropogenic activities and the increasing urbanization of cities.

The aim of this study was to attempt to investigate the causes and factors that affect UHI and to understand the effects of urbanization on the atmospheric environment of Thessaloniki, one of the largest cities in Greece.

For the purposes of this study, the available measurements of air temperature have been used, from two representative meteorological stations, one urban (meteorological station Egnatia in the city center) and one suburban (meteorological station of Makedonia which is located in the area of the Airport), in the greater Thessaloniki area, for a ten-year period (2013-2022). The meteorological data from the Egnatia station were provided from the National Meteorological Service.The two stations are about 16km apart.

The results show that UHI effect was significant in the greater Thessaloniki area.The annual temperatures were higher, in the densely structured center of city, than those that were found in the suburban station, at the ten years period of the study.The warmer months were July and August, while January was the colder month of the year, at both stations.The spring and autumn were confirmed as transient seasons, since the mean temperatures present important seasonal range, in the two stations. Both stations have approximately the same annual minimum-maximum temperature range of 20^oC.The mean value of the daily intensity of UHI was approximately 1,6^oC.Also, the UHI effect was larger in winter than in summer, during the study period.

It was also found that both meteorological stations saw an increase in the average annual air temperatures during the decate 2013-2022. The greatest upward trend was observed at Egnatia station, which shows, as expected, the greatest degree of urbanization in the city center. In general, however, both stations show an increase in air temperature, due to the effect on the region of the climate change phenomenon.

The seasonal differences in mean daily air temperatures between the two representative meteorological stations were similar to each other and ranged between 1,5 and 2^oC, while they were generally smaller than the corresponding seasonal minimum and maximum daily air temperatures during two considered indicative years, 2016 and 2022.

The environmental, economic and social impacts of UHI are many, both positive and negative.Because the problem of the Urban Heat Island is predicted to become very acute in the coming years, solutions and practices are being sought that can help in the fight against climate change.