Gli scienziati hanno ideato un nuovo semplice modello che spiega come gli effetti indesiderati delle isole di calore urbane variano a seconda delle stagioni. I loro risultati potrebbero aiutare le città in diverse regioni climatiche a progettare strategie di mitigazione del calore.

A differenza dei modelli climatici urbani esistenti che richiedono una grande quantità di informazioni e sono computazionalmente molto impegnativi, il nuovo modello a grana grossa fornisce approfondimenti generali su come i cambiamenti stagionali delle precipitazioni, radiazione solare, e le condizioni della vegetazione di un ambiente urbano influiscono sull'intensità e sui tempi delle isole di calore urbane di superficie su scala urbana.

"Con solo due equazioni, il nostro modello può descrivere tutte queste complesse interazioni, " ha detto Gabriele Manoli, un docente di ingegneria ambientale presso l'University College di Londra, che ha condotto la ricerca.

"Per gli urbanisti, fornisce un nuovo approccio che integra dettagli più dettagliati, strumenti specifici della città, e fornisce linee guida generali sugli effetti delle strategie di mitigazione del calore, come aumentare gli spazi verdi, in climi diversi e durante i diversi periodi dell'anno, " Disse Manoli. " Per la sua semplicità, il nostro framework può essere applicato alle città in cui non sono disponibili dati estesi e simulazioni dettagliate".

Per gli scienziati, il modello fornisce nuove prove che le variazioni stagionali nell'intensità delle differenze di temperatura della superficie urbano-rurale, che, fino ad ora, sono stati osservati ma non spiegati chiaramente, sono controllati da ritardi temporali tra la radiazione solare, temperature, e pioggia, ha detto Manoli.

Se la radiazione solare si verifica in concomitanza con la disponibilità di acqua, le condizioni estive causano forti intensità di isole di calore urbane in superficie a causa degli alti tassi di raffreddamento per evaporazione nelle aree rurali circostanti. Le zone rurali si raffreddano di qualche grado, mentre l'area urbana, dove le superfici impermeabili e termoassorbenti possono limitare l'effetto del raffreddamento evaporativo, diventa molto più caldo. Questo è in genere ciò che vediamo in città come Parigi o Londra, che si trovano in climi con estati relativamente umide.

"Questo può avere importanti implicazioni per il consumo energetico locale, politiche di adattamento climatico, e salute pubblica, soprattutto mortalità legata al calore, " ha detto Gabriel Katul, Theodore S. Coile Distinguished Professor di idrologia e micrometeorologia alla Duke University.

Ma nelle città dove le precipitazioni sono scarse durante l'estate, come Phoenix o Madrid, può verificarsi l'effetto opposto. Con meno precipitazioni e vegetazione per stimolare il raffreddamento, le zone rurali si riscaldano e la città sperimenta un "effetto oasi" in cui, anche se può essere ancora bollente, è comunque uno o due gradi più fresco della campagna circostante.

"Questi modelli stagionali di riscaldamento e raffreddamento hanno implicazioni significative per le strategie di mitigazione del calore, poiché gli spazi verdi urbani possono ridurre l'intensità dell'isola di calore durante l'estate, mentre gli effetti potenzialmente negativi durante l'inverno della gestione dell'albedo, per esempio. dipingendo strade di bianco, sono mitigati dalla stagionalità della radiazione solare, " ha notato Katul.

L'aumento delle temperature e lo spostamento dei modelli di precipitazioni legati al cambiamento climatico possono alterare la stagionalità delle isole di calore urbane nei prossimi decenni, Egli ha detto. Sono necessarie ulteriori ricerche in quella direzione.

Manoli e Katul hanno sviluppato il nuovo modello con Simone Fatichi dell'ETH di Zurigo e Elie Bou-Zeid dell'Università di Princeton.

Hanno pubblicato la loro ricerca sottoposta a revisione paritaria il 16 marzo nel Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .