Le nostre città stanno diventando più calde a causa del calore rilasciato dalle attività umane. Ciò è aggravato dalle ondate di calore che si verificano più spesso a causa dei cambiamenti climatici, alterare il bilancio energetico delle aree urbane e quindi influenzare l'ambiente locale e la salute dei residenti.

Le città sono molto più calde dei loro dintorni poiché le strutture urbane assorbono e intrappolano più radiazioni solari e termiche rispetto al suolo o alla vegetazione. Inoltre, impianti di condizionamento, le emissioni del traffico e l'industria aggiungono calore al clima urbano, contribuendo a creare l'effetto isola di calore urbana (UHI).

Il calore derivante dalle attività umane è noto come flusso di calore antropogenico (QF). Il progetto URBANFLUXES, finanziato dall'UE, ha affrontato la sfida della lotta al calore nelle città utilizzando l'osservazione della Terra (EO) per identificare i modelli spaziali del bilancio energetico urbano (UEB). Sia la comunità scientifica della pianificazione urbana che quella del sistema Terra richiedono dati UEB spazialmente disaggregati, a scala locale (cioè quartiere/aree più grandi dell'ordine di 100 m x 100 m) e cittadina. Però, tali informazioni sono praticamente impossibili da ricavare mediante misure di flussi puntuali in situ.

I satelliti aiutano a identificare i punti caldi

I partner del progetto hanno studiato l'idoneità dell'EO per la determinazione dell'UEB, supportato da semplici misurazioni meteorologiche a terra. I ricercatori hanno studiato il clima urbano in tre città europee (Londra, Basilea e Heraklion) e calcolato i contributi separati delle strutture urbane, aria condizionata, spazi verdi e mobilità al calore urbano. "L'obiettivo era quello di sviluppare una metodologia basata su EO, che è facilmente trasferibile in qualsiasi area urbana e in grado di fornire dati di riferimento QF per diverse applicazioni, " afferma il coordinatore del progetto, il dott. Nektarios Chrysoulakis.

La domanda principale che gli scienziati si ponevano era se EO fosse in grado di fornire stime affidabili del QF durante l'acquisizione del satellite attraverso il recupero dei modelli spaziali dell'UEB. Il consorzio ha sviluppato con successo un metodo in grado di derivare UEB dai sistemi EO attuali e futuri sulla base dei dati delle missioni Sentinels del programma Copernicus.

Grazie al lavoro svolto dal gruppo di ricerca, gli scienziati sono stati in grado per la prima volta di utilizzare i dati satellitari per determinare il bilancio energetico e la sua distribuzione temporale. "Ora possiamo stimare con precisione su scala locale aree altamente concentrate di calore e alti livelli di calore antropogenico, " dice il dottor Chrysoulakis.

Pianificare città più fresche

URBANFLUXES aumenterà il valore dei dati EO per le analisi scientifiche sfruttando la migliore qualità dei dati, copertura e rivisitare i tempi delle Sentinelle di Copernico. Il progetto sosterrà anche strategie rilevanti per la mitigazione e l'adattamento ai cambiamenti climatici nelle città.

Le applicazioni emergenti come la pianificazione urbana e la mitigazione e l'adattamento ai cambiamenti climatici a livello locale/regionale beneficeranno della maggiore conoscenza degli impatti dei modelli UEB sull'effetto UHI, e quindi sul clima urbano. Secondo il dott. Chrysoulakis:"Gli strumenti di pianificazione come le mappe climatiche urbane saranno arricchiti con informazioni sui modelli UEB. La mappatura fornisce la visualizzazione delle valutazioni di questi fenomeni per aiutare i pianificatori, gli sviluppatori e i responsabili politici prendono decisioni migliori sulla mitigazione e l'adattamento al calore urbano." Ciò porterà allo sviluppo di strumenti di pianificazione e strategie sostenibili per mitigare questi effetti, migliorare il comfort termico e l'efficienza energetica nelle città attraverso punti caldi QF ridotti.