DYNAMICS OF THE URBAN HEAT ISLAND OVER LUTSK DURING 2013–2023
DOI:
https://doi.org/10.32782/naturaljournal.12.2025.8Keywords:
urban heat island, Lutsk, air temperature, active surface temperature, remote sensing of the EarthAbstract
In the 21st century the level of urbanization is constantly growing both in the world and in Ukraine. In the Volyn region, the largest city is Lutsk. In Lutsk, as in any large city, its own microclimate is formed, the features of which are determined by the nature of the underlying surface and circulation processes in the atmosphere, relief, distribution of green areas and water bodies, location of industrial zones and other natural and anthropogenic factors. One of the manifestations of the influence of a large city on regional climate features is the formation of an urban heat island. The phenomenon of a heat island affects the work of urban utilities and transport, it can lead to changes in the local microclimate, for example, increase the discomfort of city residents in the summer due to the influence of hyperthermia.Therefore, its study is an urgent scientific task.The purpose of the work – research into the conditions of formation, dynamics, structure and environmental consequences of the urban heat island in Lutsk. Tasks of the work: 1) using a comparative analysis of space satellite infrared images of the Lutsk territory, assess the distribution and origin of heat island formation centers over the city in annual dynamics and under different weather conditions during the period 2013–2023; 2) conduct a series of instrumental measurements of air temperature in Lutsk and its surroundings with subsequent evaluation of the results;3) investigate the existence of a connection between the type and nature of meteorological conditions and manifestations of the heat island; 4) develop proposals for improving the microclimate of the city and its individual microdistricts in the context of the problem being studied.In the process of preparing the work, analytical, descriptive, comparative-evaluative, mathematical- statistical and graphic methods were used. Typical methods and algorithms of statistical and graphic analysis in MS Excel, instrumental and cartographic methods.The conditions for the formation and annual dynamics of the urban heat island in Lutsk were determined; areas and sections of the city with strong manifestations of elevated air temperature and active surface were identified; differences in temperature fields in the city and in the suburban area were assessed; a series of graphs, diagrams, cartograms were developed based on the results of instrumental measurements and their analysis; proposals were developed to improve the microclimate of the city and its individual microdistricts. The novelty of the study lies in the fact that for the first time a detailed analysis of the manifestations of the urban heat island over Lutsk was carried out using a combination of remote sensing methods and instrumental analysis. The practical application of the obtained results is possible in the field of planning urban development measures to adapt to climate change and the increase in cases of periods of extreme heat (greening, energy-saving technologies, planning a network of artificial water bodies in the city, optimization of the work of municipal structures and transport).
References
Адаптація до зміни клімату: зелені зони міст на варті прохолоди / Т.Т. Казанцев та ін. Київ : Зелена хвиля, 2016. 40 с.
Артамонов Б.Б. Аналіз впливу мікрокліматичних зон на процеси кліматоутворення у містах в умовах глобальної зміни клімату. Науковий вісник Національного лісотехнічного університету України. 2013. № 23. C. 133–137.
Гречко А.А. Досвід та переваги застосування зелених дахів як елементу зеленої інфраструктури. Вісник Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна. Серія «Екологія». 2022. № 26. С. 32–42. https://doi.org/10.26565/1992-4259-2022-26-03.
Зацерковний В.І., Оберемок Н.В., Березіна П.О. Просторово-часовий аналіз «островів тепла» мегаполіса за супутниковими знімками Landsat. Наукоємні технології. 2018. № 1. С. 106–113. https://doi.org/10.18372/2310-5461.37.12377.
Клімат Києва / за ред. В.I. Oсадчогo, O.O. Косовця, В.M. Бабіченко. Kиїв : Ніка-Центр, 2010. 320 с.
Кучерявий В.П., Геник Я.В., Кучерявий В.С., Шуплат Т.І., Гоцій Н.Д. Екопросторові та теплофізичні особливості формування «острова тепла» Львівського середмістя і життєвість деревних рослин. Науковий вісник Національного лісотехнічного університету України. Львів, 2023. Вип. 33 (3). С. 23–33. https://doi.org/10.36930/40330304.
Лялько В.І., Крилова Г.Б., Філіпович В.Є. Вивчення розподілу поверхневих температур в історичній частині м. Києва. Світ геотехніки. 2016. № 2. С. 27–29.
Маринін І.Л., Дранічер О.Р. Деякі оцінки характеристик острову тепла м. Одеса. Український гідрометеорологічний журнал. 2013. № 12. С. 54–61.
Матвієнко М.О. Особливості міського острова тепла в Харкові. Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. 2019. № 3. С. 131–133.
Метеопост – Архів погоди [Електронний ресурс]. URL: https://meteopost.com/weather/archive/ (дата звернення: 10.01.2024).
Нетробчук І.М., Недбайло Д.Р., Лапюк С.В. Температурні аномалії влітку в місті Луцьку Волинської області. Економіка міста та урбаністика : матеріали Міжнародної науково-практичної інтернет-конференції. Київ : КНЕУ, 2018. С. 162–167.
Нужина Н.В., Іванова І.Ю., Грицак Л.Р., Дробик Н.М. Посухостійкі види дерев та кущів – важлива ланка для зменшення негативних ефектів «міських островів тепла». Наукові записки Тернопільського національного педагогічного університету імені Володимира Гнатюка. Серія «Біологія». 2022. Т. 82. № 3. С. 37–43. https://doi.org/10.25128/2078-2357.22.3.6.
Романюк Д.О., Панькевич А.С., Федонюк В.В., Федонюк М.А. Геопросторова оцінка поля температури в Луцьку. Contemporary challenges of society and ways to overcome them : The 4th International scientific and practical conference, January 30 – February 02, 2024. Tallinn, Estonia : International Science Group, 2024. 297 p. Р. 68–71.
Свінціцька Г.І. Дослідження термічного режиму великого міста у світовій практиці. Фізична географія та геоморфологія. 2016. № 2. С. 96–99.
Стельмах В.Ю., Нетробчук І.М. Особливості формування «острова тепла» над містом Нововолинськом та шляхи оптимізації мікрокліматичних змін. Наукові записки Тернопільського національного педагогічного університету імені Володимира Гнатюка. Серія «Географія». 2023. № 1. Вип. 54. С. 23–32. https://doi.org/10.25128/2519-4577.23.1.3.
Тарасюк Н.А., Тарасюк Ф.П. Реґіональні прояви глобального потепління (за даними спостережень по метеостанції Луцьк). Географія та екологія: наука і освіта : матеріали V Всеукраїнської науково-практичної конференції з міжнародною участю, м. Умань, 10–11 квітня 2014 р. / відп. ред. О.В. Браславська. Умань : ВПЦ «Візаві» (видавець М.М. Сочінський), 2014. С. 330–333.
Федонюк М.А., Федонюк В.В. Проблеми теплового забруднення селітебних територій: дослідження та моніторинг. Екологічна безпека та збалансоване ресурсокористування. 2017. № 1 (15). С. 231–239 [Електронний ресурс]. URL: http://elar.nung.edu.ua/handle/123456789/5308 (дата звернення: 10.12.2024).
Шевченко О.Г., Сніжко С.І., Самчук Є.В. Температурні аномалії великого міста. Український гідрометеорологічний журнал. 2011. Вип. 8. С. 67–73. [Електронний ресурс]. URL: http://surl.li/rmegs (дата звернення: 09.10.2024).
Шуплат Т.І. Особливості формуваня «острова тепла» львівського середмістя. Охорона природи в контексті енергетичної та екологічної безпеки України : збірник праць Перших зимових читань у Синьогорі / за ред. І.М. Данилика, Ю.С. Шпарика. 13–14 грудня 2022 р. Івано-Франківськ, 2022. С. 33–38.
Diem P.K., Nguyen C.T., Diem N.K., Diep N.T.H., Thao P.T.B., Hong T.G., Phan T.N. Remote sensing for urban heat island research: Progress, current issues, and perspectives. Remote Sensing Applications: Society and Environment. 2024. № 33. Р. 101081. https://doi.org/10.1016/j.rsase.2023.101081.
Qin Y., Ghalambaz S., Sheremet M., Baro M., Ghalambaz M. Deciphering urban heat island mit- igation: a comprehensive analysis of application categories and research trends. Sustainable Cities and Society. 2024. V. 101. Р. 105081. https://doi.org/10.1016/j.scs.2023.105081.
Sarah E.D., Martin R.A. Evolutionary Consequences of the Urban Heat Island. Urban Evolutionary Biology. 2020. 5. Р. 91–110.
Tehrani A.A., Veisi O., Delavar Y., Bahrami S., Sobhaninia S., Mehan A. Predicting urban Heat Island in European cities: A comparative study of GRU, DNN, and ANN models using urban morphological variables. Urban Climate. 2024. № 56. Р. 102061. https://doi.org/10.1016/j.uclim.2024.102061.
Wu Q., Huang Y., Irga P., Kumar P., Li W., Wei W., ... Zhou J.L. Synergistic control of urban heat island and urban pollution island effects using green infrastructure. Journal of Environmental Management. 2024. № 370. Р. 122985. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2024.122985.





