Valurile de Căldură (Heat Waves – HW) sunt evenimente meteorologice caracterizate prin temperaturi atmosferice ridicate (fiind mai mari decât 95% din temperaturile înregistrate în ultimii 20 de ani pentru aceeași perioadă) înregistrate de-a lungul a cel puțin trei zile consecutive. 

În perioada de vară acestea pot fi resimțite mai intens în zonele urbane, acolo unde geometria spațiului urban, abundența clădirilor de piatră, lipsa spațiilor verzi și proprietățile termice ale suprafețelor urbane (ex. capacitatea asfaltului de a absorbi și menține căldura), corelate cu nivelurile ridicate de căldură atmosferică pot duce la crearea Insulelor de Căldură Urbană (ICU).

Fiind adesea asociate cu prezența anticiclonilor cu presiune atmosferică ridicată, viteză redusă a vântului și cer senin, Valurile de Căldură pot fi amplificate de Insulele de Căldură Urbană, astfel chiar dacă avem temperaturi relativ suportabile în zonele de la limita orașului sau cele rurale, aceste temperaturi pot crește cu mai mult de 10° C în interiorul orașului ca rezultat a ICU formată acolo. 

În termeni practici, lipsa circulației aerului răcoros dinspre zonele forestiere sau ariile rurale către zona urbană și suprapunerea celor două fenomene (HW si ICU) pot avea un impact major asupra mediului urban, atât la nivelul mediului înconjurător cât și asupra contextului socio-economic. Printre aceste efecte cele mai des atestate sunt stresul cauzat de căldură, poluarea atmosferică și problemele de sănătatea publică asociate. Un studiu realizat în Berlin și Brandenburg în 2011 a concluzionat de exemplu că în timpul valurilor de căldură din 1990 și 2006, cea mai înaltă rată a mortalității a fost în zonele dens populate/construite din Berlin față de zonele mai puțin populate din aceeași zonă.

Un alt impact major al valurilor de căldură este cel economic, astfel când avem evenimente meteorologice extreme, precum valurile de căldură, productivitatea muncii poate scădea drastic, reducând în acest fel productivitatea economică în general. Un studiu recent analizând impactul valurilor de căldură asupra Australiei a estimat că scăderea productivității și absenteismul cauzat de aceste evenimente aduc pierderi anuale de cel puțin 6.2 Mld. dolari americani.

Aceste calcule au fost făcute pentru economia Austrialiană, care este una din cele mai adaptate la extremele de căldură, or în cazul Europei, și mai ales al României, costul valurilor de căldură poate fi mult mai mare decât în Australia dată fiind lipsa experienței în combaterea efectelor acestor valuri de căldură. Mai mult decât atât, în cazul României ne întâlnim și cu absența unei informări conforme a populației în legătură cu Insulele de Căldură Urbane și a Valurilor de Căldură din moment ce toate avertizările de temperaturi extreme sunt date în baza temperaturilor înregistrate de stațiile meteo și nu în baza temperaturilor înregistrate în zonele urbane, acolo unde apar Insulele de Căldură.

În vara 2015 în Cluj-Napoca au fost înregistrate trei valuri de căldură (două în cursul lunei Iulie și unul în August). Analizând imaginile din satelit am reușit să construim o hartă a variațiilor temperaturilor terestre pe teritoriul orașului în perioada celor trei valuri de căldură. Astfel în baza datelor obținute se poate observa co în cazul la toate trei valuri de căldură variații majore a temperaturilor în dependență de zona orașului.

De exemplu în cazul primului val de căldură temperatura medie pentru oraș înregistrată la ora 12.00 era de 33.1°C în timp ce temperatura minimă era de 23.4 °C în zona lacului de acumulare din Florești (punctul 1 de pe harta de mai jos) precum și în zonele forestiere sau cu multă vegetație. În același timp maximele de temperatură au atins 49 °C fiind caracteristice zonelor urbane fără vegetație, cu multe construcții sau zonelor industriale (punctele 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15). Cel mai clar vizibil efect a ISU și Valului de Căldură poate fi observat pentru Punctul 2 de pe hartă, care corespunde unui larg complex comercial de la frontiera dintre Cluj-Napoca și Florești. Având în vedere spațiu larg a acestuia, dominat de parcare și acoperiș, temperaturile înregistrate aici au fost cele mai înalte de-a lungul a toate valurile de căldură analizate. Pentru acest prim val de căldură, pe aproximativ 28% din suprafața orașului s-au înregistrat temperaturi extrem de înalte (între 35.1 și 45 °C) în cursul acestui prim val de căldură, constituind o Insulă de Căldură Urbană.

Suprafața afectată de temperaturile mai mari de 45 C au crescut la 35% din suprafața totală a orașului în cazul celui de-al doilea val și a constituit circa 41% în cazul celui de-al treilea și cel mai sever val de căldură din August 2015. Astfel referindu-ne strict la orașul Cluj-Napoca, observăm că ISU acoperă o bună parte din oraș, mai ales când se suprapun cu Valurile de Căldură extremă. Cele mai afectate sunt zonele largi industriale din estul orașului, zonele comerciale fără spații verzi cât și centrul orașului datorită lipsei de aerisire naturală și abundența clădirilor. 

Este cert că incidența temperaturilor de peste 35 °C cauzează un impact asupra bunăstării locuitorilor orașului. Dar dincolo de impactul asupra confortului termic, calității aerului sau consumului de energiei, e important să evaluăm impactul economic direct a valurilor de căldură și respectiv ale ICU formate. 

Pentru a identifica impactul financiar la nivel de oraș am calculat câți bani s-au pierdut ca urmare a reducerii productivității persoanelor angajate la nivelul orașului Cluj-Napoca aplicând următoarea formulă:

Pierderile Economice = Numărul total de angajați* Productivitatea acestora (Eur/h) * Rata pierderilor de productivitate (%) * Numărul de zile. 

Astfel dacă aplicăm cifrele specifice Clujului obținem pierderi zilnice de  2.548.000 Euro din cauza reducerii productivității cu 30%, pentru toate cele 15 zile în timpul cărora am avut valurile de căldură, pierderile economice estimate au constituit Mil. 38.2 Euro. Weekendurile au fost excluse din acest calcul, astfel impactul final poate fi și mai mare pentru cei ce au o activitate și în timpul weekendului. Mai mult decât atât, având în vedere capacitatea Insulelor de Căldură Urbană de a prelungi durata valurilor de căldură, putem presupune ca perioada de-a lungul căreia productivitatea a fost redusă din cauza temperaturilor ridicate a fost mai lungă de 15 zile, respectiv impactul economic poate fi mai mare decât cel calculat. 

Pierderile economice pentru Municipiul Cluj-Napoca în perioada Valurilor de Căldură (amplificate de Insulele Urbane de Căldură) pot ajunge la 2.3 Mil. Euro, or această estimare poate fi în creștere în cazul valurilor de căldură extreme, odată cu scăderea productivității cu mai mult de 30%. Deasemenea duratele mai lungi ale valurilor de căldură pot avea un impact cumulat destul de mare pentru economia locală.

Deși acest rezultat nu poate fi extrapolat la nivel regional sau național (din moment ce a fost calculat în baza indicatorilor pentru Cluj) putem considera că pentru orice localitate din România unde se pot forma Insule de Căldură Urbană (ex. orașele mari, centrele județene) pot vor resimți impactul economic al Valurilor de Căldură. În acest context e foarte important ca autoritățile publice locale și naționale să conștientizeze importanța informării și raportării conforme a evenimentelor climatice extreme și să implementeze politici ce ar permite diminuarea impactului Valurilor de Căldură (sau prevenirea formării Insulelor de Căldură Urbană).