Secondo il Servizio Meteorologico di Singapore, Singapore si sta riscaldando due volte più velocemente rispetto al resto del mondo.
A causa degli effetti del riscaldamento globale, dell'aumento del calore urbano e di El Niño, il 2023 è stato l'anno più caldo registrato a Singapore.
L'aumento della temperatura può provocare effetti climatici avversi come una maggiore frequenza di ondate di caldo, siccità, precipitazioni estreme e inondazioni.
Un altro fattore che contribuisce all'aumento delle temperature è la città densamente edificata di Singapore e le strutture urbane come edifici, strade e veicoli.
Le strutture urbane possono intrappolare e rilasciare calore nell'ambiente, soprattutto di notte.
L'effetto Urban Heat Island (UHI), o calore urbano intrappolato, spiega perché ci sono differenze di temperatura fino a sette gradi Celsius tra le aree urbane e quelle meno edificate di Singapore.
Le conseguenze dell'aumento delle temperature possono essere disastrose per gli esseri umani.
Oltre al disagio termico, i problemi di salute possono aggravarsi a causa dello stress da calore o del calore in eccesso intrappolato nei corpi.
Lo stress da calore si verifica nel caso in cui i corpi umani non riescono a raffreddarsi adeguatamente o a dissipare l'accumulo di calore in eccesso.
"Nel tentativo di raffreddare il calore urbano, nel 2021 è stato avviato il progetto Cooling Singapore 2.0. Questo progetto di ricerca è in collaborazione con l'ETH di Zurigo presso il Centro Singapore-ETH", ha informato l'assistente di ricerca Graces Ching all'Ufficio di ricerca.
"La ricerca sul clima è stata il mio focus fin dai miei studi universitari. Dopo la laurea, sono stata coinvolta nella ricerca sugli effetti degli alberi e della vegetazione nel 'sconfiggere il caldo' a Singapore", ha aggiunto.
"Quando mi è stata presentata l'opportunità di lavorare al progetto Cooling Singapore 2.0, l'ho colta per tre motivi. La mia curiosità per la ricerca sul clima è stata stuzzicata dal mio lavoro precedente. Avevo anche sviluppato un interesse per la comprensione delle interazioni tra l'atmosfera, gli esseri umani e l'ambiente. E volevo far parte del team che sviluppa uno dei progetti computazionali pionieristici del sud-est asiatico per ridurre il calore urbano", ha continuato.
"L'obiettivo di Cooling Singapore 2.0 è costruire un sistema Digital Urban Climate Twin (DUCT), che modella gli spazi urbani utilizzando un sistema di modelli. Sul sistema possono essere simulati diversi scenari. Ad esempio, diverse dimensioni, forme o densità di vegetazione può essere modellato in modo da poter sviluppare una comprensione approfondita di come i diversi scenari influenzano il microclima nelle aree circostanti," ha spiegato.
Il Digital Urban Climate Twin (DUCT) è essenzialmente una rappresentazione digitale e una copia di un sistema climatico fisico.
Il DUCT incorpora tutti i modelli computazionali rilevanti per tenere conto di fattori ambientali quali vento e luce solare, superfici terrestri, traffico, modelli energetici industriali ed edilizi, nonché i movimenti delle persone.
Tiene conto dei risultati precedenti insieme ai dati e ai modelli della ricerca UHI disponibile e sul comfort termico esterno (OTC). Può anche simulare i dati storici passati rispetto ai dati attuali che vengono raccolti. Ciò garantisce che i modelli prodotti siano accurati, validi e robusti.
Il DUCT può essere utilizzato per isolare gli effetti del calore urbano. Può quantificare il calore urbano in aree selezionate in modo da poter determinare i risultati climatici come la temperatura. Può anche quantificare la temperatura radiante media, ovvero lo scambio di calore tra un essere umano e l'ambiente circostante, l'umidità e la velocità del vento.
"Dato che si tratta di un potente strumento di visualizzazione, volevamo progettare e sviluppare il DUCT per i pianificatori urbani e i politici, per le persone che sono responsabili della pianificazione urbana ma che potrebbero non avere l'esperienza o una conoscenza approfondita del calore urbano, in modo che possono prendere decisioni valide e informate per la pianificazione urbana per la progettazione di un ambiente che sia più resistente al calore e termicamente confortevole per i residenti di Singapore," ha affermato Ching.
Ching ha continuato:"Vogliamo che utilizzino il DUCT per inventare, progettare, simulare e testare diversi scenari per ridurre il calore urbano. Se gli scenari vengono testati bene e c'è un'alta fiducia che funzioneranno bene, allora possono andare avanti e costruire e trasformare gli scenari in realtà."
Il progetto sta procedendo secondo i tempi previsti. Recentemente è stata rilasciata una versione beta di DUCT affinché i pianificatori urbani e i politici possano testarla.
Oltre a raccogliere feedback da un team selezionato di utenti delle varie agenzie governative di Singapore, i ricercatori hanno avviato la fase successiva del progetto, che si concentra sulla valutazione dei rischi termici e dell'impatto del calore urbano sugli ecosistemi umani e sulla biodiversità.
Una delle informazioni chiave emerse finora dalla ricerca riguarda l'impatto di alberi e parchi.
Sebbene la piantumazione di alberi sia percepita come la soluzione perfetta per ridurre il calore urbano, sembra esserci un punto di saturazione in cui si osserva una riduzione della temperatura.
Inoltre, una cattiva gestione degli alberi, soprattutto a causa del sovraffollamento, può ridurre la velocità del vento, aumentare l’umidità e intrappolare gli inquinanti atmosferici. Ciò si traduce in effetti dannosi sul comfort termico.
Detto questo, gli alberi in un parco contribuiscono a temperature più fresche che possono essere percepite nelle proprietà dell'Housing Development Board (HDB) fino a 300 metri di distanza.
Questo effetto, noto come effetto Park Cool Island, può ridurre la temperatura radiante media durante il giorno, quando il sole è più intenso, tra le 11:00 e le 15:00.
Gli alberi forniscono inoltre l'ombra necessaria dal sole e contribuiscono a rinfrescare le aree circostanti attraverso l'evapotraspirazione, che è il processo di estrazione del calore dall'ambiente e di dissipazione tramite evaporazione.
È stato scoperto che alberi e parchi forniscono altri effetti sull'ecosistema, come il miglioramento del benessere mentale e il sequestro del carbonio, che riduce le emissioni di gas serra.
Fornito da Singapore Management University
