Utilizzando i dati sulla temperatura estiva di più di 30, 000 città del mondo, i ricercatori hanno sviluppato un nuovo modello per le isole di calore urbane che utilizza la popolazione e le precipitazioni come proxy per una serie complessa di fattori che coinvolgono il clima, ambiente e ingegneria urbana. Sulla mappa qui mostrata, le città sono contrassegnate da punti colorati che corrispondono all'intensità del loro effetto isola di calore urbana:i punti rossi e arancioni indicano le città che sono notevolmente più calde delle aree circostanti. Credito:immagine di Gabriele Manoli. Illustrazione di Beatrice Trinidad
Nella calura estiva, le città possono soffocare più dei vicini sobborghi e aree rurali. E mentre la dimensione di questo effetto isola di calore urbana varia ampiamente tra le città del mondo, l'intensità dell'isola di calore può essere ampiamente spiegata dalla popolazione di una città e dal livello di precipitazioni, i ricercatori hanno riportato in un articolo pubblicato il 4 settembre sulla rivista Natura .
Comprendere l'effetto isola di calore di una città è fondamentale per lo sviluppo di strategie per ridurre il consumo di energia e scongiurare temperature pericolosamente alte, disse Elie Bou-Zeid, uno degli autori dello studio e professore presso il Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale di Princeton. L'analisi suggerisce che il raffreddamento delle città piantando più vegetazione può essere più efficace nelle regioni più secche rispetto a quelle più umide.
Utilizzando i dati sulla temperatura estiva di più di 30, 000 città del mondo, Bou-Zeid ha lavorato con i colleghi dell'ETH di Zurigo e della Duke University per sviluppare un nuovo modello per le isole di calore urbane. La novità del modello è che utilizza la popolazione e le precipitazioni come proxy per una serie complessa di fattori che coinvolgono il clima, ambiente e ingegneria urbana.
Uno dei vantaggi del modello è la sua semplicità. Sebbene non sia in grado di catturare i dettagli delle singole città, può fornire ai pianificatori una visione rapida e ampiamente accurata delle possibili soluzioni e dei loro effetti sulla temperatura di una città.
"Ci sono alcune città:New York, Londra, Baltimora, studiati intensamente, e non sappiamo molto di una vasta gamma di altre città, " ha detto Bou-Zeid. "Con un modello ridotto che necessita solo di informazioni su precipitazioni e popolazione, speriamo di fornire un quadro semplice che possa dare una guida a qualsiasi città" nella pianificazione degli sforzi di mitigazione del calore.
L'effetto isola di calore definita nello studio come la differenza di temperatura superficiale tra aree urbane e rurali, è leggermente più grande per le città con una popolazione più alta. Uno dei motivi principali è che queste città tendono ad avere aree più grandi e più edifici alti che non dissipano il calore con la stessa efficacia delle strutture inferiori.
I ricercatori hanno anche scoperto che l'effetto isola di calore aumenta con l'aumento delle precipitazioni medie annue di una città, poiché i suoi dintorni diventano più verdi e più freschi, ma solo fino a un certo punto. Oltre un livello di precipitazioni di circa 39 pollici (100 centimetri) all'anno, simile a quello di Washington, D.C.:l'aumento della temperatura di una città non supera di molto i 2 gradi Fahrenheit (1,25 gradi Celsius). Ciò ha implicazioni per gli approcci al raffreddamento delle città più umide.
La mappa mostra in quali città l'effetto isola di calore è più significativo. Credito:Gabriele Manoli / ETH Zurigo
Sebbene piantare vegetazione possa abbassare le temperature della città attraverso l'evapotraspirazione, ci sono limiti a questo approccio. Le città del sud-est asiatico come Singapore hanno precipitazioni elevate e vaste aree di copertura verde, ma hanno forti effetti di isola di calore urbana perché le foreste pluviali vicine contengono inevitabilmente molta più vita vegetale rispetto alla città. D'altra parte, le città più secche come Phoenix possono essere anche più fresche delle aree circostanti in estate se l'irrigazione viene utilizzata per far crescere le piante in città.
"In luoghi che sono già bagnati e vegetati, aggiungere più vegetazione non aiuta, " ha spiegato Bou-Zeid. Abbassare le temperature estive in queste città richiederà soluzioni diverse, come aumentare l'ombreggiamento o la ventilazione, o costruire con nuovi materiali. Ancora, tutte le città possono trarre altri benefici dalle aree verdi, come il miglioramento della qualità dell'aria e le opportunità di svago.
"I nostri risultati mostrano che non esiste una soluzione valida per tutti per ridurre il riscaldamento su scala urbana, " ha detto Gabriele Manoli, ricercatore presso l'ETH di Zurigo e autore principale dello studio. "L'efficienza delle strategie di mitigazione del calore varia a seconda delle regioni geografiche, e qualsiasi sforzo volto a rendere più verdi e raffreddare le città del mondo dovrebbe essere collocato nel contesto delle condizioni idroclimatiche locali." Dato che le aree urbane dovranno affrontare gli effetti combinati del cambiamento climatico globale e della crescita della popolazione, questi risultati possono fornire una guida per la progettazione sensibile al clima delle città future.
Bou-Zeid ei suoi colleghi stanno lavorando per estendere il loro modello per esaminare le variazioni stagionali dell'effetto isola di calore urbana. Il loro quadro potrebbe anche essere utilizzato per creare modelli più personalizzati per regioni specifiche del mondo.
