Denver è nota per il suo clima relativamente mite e per le sue quattro stagioni distinte. È anche noto per le sue fluttuazioni di temperatura nel corso di una giornata o addirittura di ore. Ma cosa significa questo per i residenti della città, e del resto, il resto degli abitanti degli Stati Uniti continentali quando si tratta di temperature estreme?

Questo è ciò che Ashley Broadbent voleva sapere. Nello specifico, voleva sapere come le popolazioni degli Stati Uniti sperimenteranno caldo e freddo durante il 21° secolo.

Così, ampio, un assistente professore di ricerca presso la School of Geographical Sciences and Urban Planning dell'Arizona State University, ha utilizzato strumenti di modellazione all'avanguardia per analizzare come tre variabili chiave avrebbero influenzato l'esposizione umana a temperature estreme dall'inizio di questo secolo alla sua fine.

Lui e il suo collaboratore Matei Georgescu, professore associato presso la Scuola di Scienze Geografiche e Urbanistica dell'ASU, si è concentrato sui seguenti tre fattori chiave:i cambiamenti climatici causati dalle emissioni di gas serra; impatti indotti dallo sviluppo urbano derivanti dalla crescita delle città; e la variazione della popolazione nelle singole città.

La carta, "I fattori eterogenei dell'esposizione al caldo e al freddo nelle città degli Stati Uniti del 21° secolo, " è pubblicato online nella " Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze ." È il primo studio del suo genere a prendere in considerazione l'esposizione al caldo e al freddo ponderata per la popolazione che rappresenta direttamente e simultaneamente i gas serra e il riscaldamento indotto dallo sviluppo urbano.

Per descrivere come queste tre variabili influenzerebbero le temperature, e a loro volta popolazioni, ampio, Georgescu e il coautore Eric Scott Krayenhoff, professore assistente presso l'Università di Guelph, Ontario, usavano una metrica che chiamavano "ore-persona, " per descrivere l'esposizione degli esseri umani al caldo e al freddo estremi.

"È una metrica intuitiva, " ha detto Broadbent. Ad esempio, quando una persona è esposta a un'ora di una temperatura estrema tale esposizione equivale a un'ora persona di esposizione. Allo stesso modo, se 10 persone sono esposte a 10 ore di una temperatura estrema, tale esposizione equivale a 100 ore-persona.

"Penso che questa definizione sia più rappresentativa di ciò che le persone sperimentano, di cosa tratta questo studio rispetto a uno studio che comunica semplicemente i cambiamenti di temperatura senza alcun elemento umano collegato ad esso, ", ha detto Broadbent.

Globale, i ricercatori hanno scoperto che l'esposizione media annuale al calore all'inizio di questo secolo negli Stati Uniti era di circa 5,2 miliardi di ore-persona. Assumendo uno scenario peggiore di picco del riscaldamento globale, crescita demografica e sviluppo urbano, l'esposizione annuale al calore salirebbe a 150 miliardi di ore-persona entro la fine del secolo, un aumento di quasi 30 volte.

"L'effetto combinato di questi tre fattori aumenterà sostanzialmente l'esposizione media al calore negli Stati Uniti, ma non si prevede che l'esposizione al calore aumenti in modo uniforme in tutte le città degli Stati Uniti, " dice Broadbent. "Ci saranno punti caldi in cui l'esposizione al calore cresce bruscamente".

A quello scopo, i ricercatori hanno definito le soglie di calore in base alle definizioni delle città locali, qualcosa che gli studi precedenti non hanno fatto. Anziché, studi precedenti hanno utilizzato soglie di temperatura fissa che potrebbero essere inadeguate per alcune città. Dopotutto, una giornata a 90 gradi a Phoenix sembra molto diversa da una giornata a 90 gradi a New York City, date le differenze di umidità relativa.

"È risaputo che le città hanno soglie definite a livello locale in cui il caldo e il freddo causano mortalità e morbilità, " ha spiegato Broadbent. "In altre parole, le persone muoiono a temperature diverse in città diverse perché ciò che è estremo in una città può essere normale in un'altra".

È importante sottolineare che Le aree degli Stati Uniti in cui l'esposizione umana aumenterebbe maggiormente sono quelle in cui il cambiamento climatico e la popolazione aumentano di pari passo. Nel frattempo, lo sviluppo urbano ha un minore, ma effetto non trascurabile.

Secondo i risultati dello studio, si prevede che i maggiori cambiamenti assoluti nell'esposizione al calore della popolazione si verificheranno nelle principali regioni metropolitane degli Stati Uniti, come New York, Los Angeles e Atlanta.

Lo studio rileva anche che si prevede che i maggiori cambiamenti relativi nelle ore-persona legati all'esposizione al calore si verificheranno nelle città in rapida crescita situate nella cintura solare, compreso Austin, TX; Orlando; e Atlanta.

"L'aumento dell'esposizione è piuttosto ampio se lo si considera rispetto all'inizio del secolo, " disse Broadbent. "Alcune città oltre la cintura del sole, secondo le nostre proiezioni, avrà 90 volte il numero di ore-persona di esposizione al calore." Ad esempio, le città del Texas che vedono una crescita demografica sostanziale e un forte riscaldamento climatico indotto dai gas serra potrebbero essere notevolmente colpite.

Un modo per prepararsi a una maggiore esposizione al calore è ridurre le emissioni di gas serra su scala globale, che ridurrebbe il numero di ore di esposizione delle persone a temperature estreme. Altre opzioni includono l'adattamento dell'infrastruttura localizzata che fornisce effetti tampone contro l'aumento delle temperature come, Per esempio, piantare alberi, fornendo zone d'ombra e di raffreddamento e costruendo edifici utilizzando materiali che assorbono meno calore.

Sebbene la temperatura media negli Stati Uniti sarà più calda in futuro, lo studio rileva che l'esposizione al freddo aumenterà leggermente rispetto all'inizio del secolo, principalmente a causa della crescita della popolazione. "Mentre c'è una diminuzione generale del numero di eventi di freddo estremo previsti entro la fine di questo secolo, si prevede un aumento del numero di individui esposti al freddo estremo, poiché la crescita della popolazione significa che il numero totale di ore-persona di esposizione al freddo aumenterà, ", ha detto Broadbent.

"Il freddo è attualmente più un problema sanitario nazionale che il caldo, ma i nostri risultati suggeriscono che entro la fine del secolo l'esposizione al calore potrebbe diventare un problema di salute più grave dell'esposizione al freddo", ha affermato Broadbent. Tuttavia, l'esposizione al freddo non scomparirà completamente con il riscaldamento del clima. Infatti, secondo una delle simulazioni del team, Si prevede che Denver avrà un freddo più estremo alla fine del secolo rispetto all'inizio, secondo lo studio.

"Questa è la cosa interessante del cambiamento climatico. Sappiamo che la temperatura media aumenterà, " ha detto Broadbent, "ma sappiamo meno di come cambieranno gli estremi, e spesso gli estremi sono la parte più importante della nostra vita quotidiana."

"Ci sono diversi messaggi da asporto da questo lavoro, ma uno di quelli centrali riguarda la futura resilienza delle nostre città, " disse Georgescu.

"I passi compiuti con successo richiederanno un pensiero olistico che abbracci i contributi degli urbanisti, ingegneri, scienziati sociali e scienziati del clima con una visione a lungo termine di come vogliamo che siano le nostre città.

Chiediamo quindi alle città di iniziare a porre alcune domande fondamentali riguardo all'esposizione prevista dei loro cittadini ai futuri cambiamenti ambientali. Il lavoro della comunità di modellazione del clima urbano viene integrato nei loro piani di adattamento ambientale? Se è così, come, e se no, perchè no?"