Insieme agli scienziati dell'Empa, Il professor Jan Carmeliet dell'ETH ha studiato l'ultima ondata di caldo lo scorso giugno. ETH News gli ha chiesto dov'è il posto più piacevole dove stare a Zurigo in estate, e quali misure strutturali dovrebbero essere adottate per proteggere le città da eventi di caldo estremo.

ETH News:Professoressa Carmeliet, perché le città sono molto più calde della campagna durante l'estate?

Jan Carmeliet:Le città sono fatte di molto cemento e asfalto. Questi materiali sono relativamente scuri e sono particolarmente efficaci nell'assorbire la radiazione solare; si riscaldano durante il giorno e immagazzinano il calore. Di notte, edifici e strade fungono quindi da radiatori, rilasciando il calore accumulato durante il giorno e riscaldando l'ambiente. Anche gli edifici nelle città bloccano il vento, e le città contengono meno vegetazione della campagna. Il vento rimuovendo l'aria calda e le piante che evaporano l'acqua hanno un effetto rinfrescante.

Insieme agli scienziati dell'Empa, ha esaminato l'ultima ondata di caldo di fine giugno a Zurigo. Quanto era più calda la città?

La differenza città-campagna – nella scienza si parla di intensità dell'isola di calore urbana – è stata di 6 gradi la notte del 22 giugno a Zurigo. Abbiamo avuto alti livelli di radiazione solare durante il giorno prima. La notte era allora senza nuvole, il che significava che in campagna, molto calore è uscito e l'aria si è raffreddata. Nel centro città, però, gli edifici e le strade irradiavano molto calore, quindi il raffreddamento notturno era molto più limitato. Sei gradi è un valore alto:durante l'ondata di caldo dell'estate 2015, la differenza città-campagna ha raggiunto solo un massimo di 4,5 gradi.

Hai utilizzato una simulazione al computer per modellare le temperature per Zurigo ad alta risoluzione. Dove è stato più caldo a Zurigo durante l'ultima ondata di caldo?

Faceva più caldo vicino alla stazione centrale e lungo i binari della ferrovia. Le tracce scure e la ghiaia scura hanno assorbito molto calore. Faceva molto caldo anche a Unterstrass e tra lo stadio Letzigrund e Altstetten.

E dove erano le temperature più piacevoli?

Vicino al lago – a Seefeld, Bürkliplatz ed Enge – le temperature notturne erano più basse. La circolazione dell'aria portava in città aria più fresca dal lago. Le temperature sono state piacevoli anche a Hirslanden e Schwamendingen, che ha beneficiato dei venti provenienti dalle colline di Adlisberg e Zürichberg.

Cosa speri di ottenere con questa modellazione al computer?

Vogliamo capire meglio le ondate di calore nelle città su scala locale. Poiché non è pratico coprire un'intera città con una rete molto fitta di stazioni di misurazione della temperatura, stiamo lavorando con modelli di simulazione. Usiamo i valori di temperatura e vento misurati dalle stazioni meteorologiche come condizioni al contorno e poi calcoliamo la temperatura per Zurigo e dintorni con una risoluzione di 250 metri. Per la simulazione, abbiamo integrato un modello meteorologico esistente con informazioni sugli edifici, i materiali utilizzati e la vegetazione. Possiamo anche usare tali modelli per esaminare l'influenza delle ondate di calore sulla salute e sul benessere degli abitanti della città, perché hanno una grande influenza. Molte persone anziane e malate hanno problemi con le temperature estreme. Il loro metabolismo si adatta lentamente, se non del tutto, alle alte temperature.

Entro la fine di questo secolo, gli scienziati del clima prevedono che dovremmo aspettarci un aumento significativo dei livelli di calore estremo, soprattutto nell'Europa meridionale ma anche in Svizzera. Dobbiamo smetterla di rendere le nostre città così dense?

Quando aumentiamo la densità delle nostre città, dobbiamo farlo in modo intelligente e lasciare che l'aria circoli. Gli isolati con un cortile recintato senza vegetazione o ombra risultano in punti caldi locali. Le città dovrebbero includere corsie di ventilazione. Ed è importante, Per esempio, costruire più apertamente intorno ai laghi e ad altri corpi idrici. File chiuse di edifici lungo la costa impediscono all'aria più fresca di fluire in città.

Nella tua ricerca, affronti anche la questione di come possiamo proteggere meglio le nostre città dalle ondate di calore più frequenti. Quali opzioni ci sono?

L'infrastruttura urbana non può essere modificata facilmente, ma le misure potrebbero essere attuate nei punti di crisi. L'introduzione dell'ombra e il raffreddamento con l'acqua sono entrambe misure efficaci. Le strade esposte potrebbero essere ombreggiate con strutture tessili. Acqua piovana – dai temporali estivi, per esempio – potrebbe essere immagazzinato localmente e spruzzato nelle giornate calde. Poiché gli alberi forniscono ombra ed evaporano l'acqua, sono anche molto efficienti. C'è anche un potenziale significativo nello sviluppo di nuovi materiali da costruzione.

In quale modo?

Prendiamo ad esempio le superfici stradali:in Svizzera, molte strade, marciapiedi e spazi aperti sono pavimentati con asfalto, che li rende facili da mantenere. Però, l'asfalto ha anche un grosso svantaggio, poiché il suo colore scuro lo rende un materiale molto assorbente per il calore. Sarebbe meglio avere superfici più leggere e porose che assorbono l'acqua quando piove o che possono essere irrigate. Mi occupo dello sviluppo di tali superfici in uno dei miei progetti di ricerca.