Le città occupano solo circa il 3% della superficie terrestre totale della Terra, ma sopportano il fardello degli effetti percepiti dall'uomo del cambiamento climatico globale, ricercatori hanno detto. I modelli climatici globali sono impostati per l'analisi del quadro generale, lasciando aree urbane scarsamente rappresentate. In un nuovo studio, i ricercatori esaminano più da vicino come il cambiamento climatico influisca sulle città utilizzando modelli statistici basati sui dati combinati con modelli climatici fisici tradizionali basati su processi.

I risultati della ricerca condotta dall'ingegnere Lei Zhao dell'Università dell'Illinois Urbana Champaign sono pubblicati sulla rivista Cambiamenti climatici naturali .

Sede di oltre il 50% della popolazione mondiale, le città sperimentano più stress da caldo, scarsità d'acqua, inquinamento atmosferico e insicurezza energetica rispetto alle aree suburbane e rurali a causa della loro conformazione e dell'elevata densità di popolazione, i rapporti di studio.

"Le città sono piene di superfici realizzate in cemento e asfalto che assorbono e trattengono più calore delle superfici naturali e perturbano altri processi biofisici su scala locale, " disse Zhao, un professore di ingegneria civile e ambientale e affiliato al National Center for Supercomputing Applications. "Incorporare questi tipi di variabili su piccola scala nella modellazione climatica è fondamentale per comprendere il futuro clima urbano. Tuttavia, trovare un modo per includerli in modelli su scala globale pone una grande risoluzione, scalabilità e sfide computazionali."

I modelli climatici globali proiettano scenari futuri modellando il modo in cui processi su scala più ampia come le emissioni di gas serra costringono il clima globale a rispondere. Combinando questa tecnica con un modello statistico che emula un modello climatico complesso e dettagliato per i paesaggi urbani, Il team di Zhao ha affrontato il divario informativo urbano-globale.

Il team ha applicato la sua tecnica di emulazione del clima urbano ai dati di 26 modelli climatici globali in scenari a emissioni intermedie e alte. Questo approccio ha permesso ai ricercatori di modellare i risultati in proiezioni a livello di città di temperatura e umidità relativa fino all'anno 2100, consentendo la quantificazione del cambiamento climatico e dell'incertezza.

Il modello prevede che entro la fine di questo secolo, il riscaldamento medio nelle città globali aumenterà di 1,9 gradi Celsius con emissioni intermedie e di 4,4 C con emissioni elevate, con un buon accordo tra i modelli climatici esistenti su alcune regioni, ha detto Zhao.

Le proiezioni hanno anche previsto una diminuzione quasi universale dell'umidità relativa nelle città, rendere più efficiente l'evaporazione superficiale e implicare che potrebbero essere utili strategie di adattamento come la vegetazione urbana.

"I nostri risultati evidenziano la necessità fondamentale di proiezioni globali dei climi urbani locali per le aree urbane sensibili al clima, " Zhao ha detto. "Questo potrebbe dare agli urbanisti il ​​supporto di cui hanno bisogno per incoraggiare soluzioni come l'intervento di infrastrutture verdi per ridurre lo stress termico urbano su larga scala".

Attualmente, le proiezioni non tengono conto degli effetti del futuro sviluppo urbano. Però, i ricercatori ipotizzano di poter estendere la loro strategia per rimediare a questo. "La metodologia, globale, è molto flessibile e può essere regolato per catturare cose come scale temporali più precise e può anche essere applicato ad altri ecosistemi, come foreste e regioni polari, Per esempio, " Ha detto Zhao.