Durante la notte, fa più caldo in città che nei vicini sobborghi o in campagna. Ma quanto più caldo differisce tra le città. I ricercatori del laboratorio di ricerca congiunto internazionale MSE2 (CNRS / MIT) e del Centre Interdisciplinaire des Nanosciences de Marseille (CNRS / Aix-Marseille University)1 hanno dimostrato che il fattore determinante è il modo in cui sono strutturate le città:città più organizzate, come tanti in Nord America con strade dritte e perpendicolari, intrappolare più calore. Al contrario, città meno organizzate, come quelli fondati tanto tempo fa, spargere calore facilmente. I risultati della squadra, pubblicato in Lettere di revisione fisica (9 marzo, 2018), suggerire nuove direzioni da esplorare per una pianificazione urbana e una gestione energetica ottimali.

Le isole di calore urbano (UHI) si creano quando la temperatura dell'aria nelle città aumenta più che nelle periferie circostanti e nelle aree rurali. Negli Stati Uniti, questo fenomeno interessa l'80% della popolazione urbana. Nelle aree popolate, Gli UHI possono portare a un maggiore consumo di energia (per alimentare l'aria condizionata, Per esempio), più inquinamento atmosferico, una qualità di vita inferiore, e una salute peggiore. Alcune città hanno applicato strategie per limitare gli UHI, inclusa l'aggiunta di più spazi verdi, ma l'impatto ambientale ed economico delle isole di calore, su scala nazionale o addirittura regionale, è stato ancora a malapena quantificato.

I ricercatori in questo studio hanno considerato i principali fattori che regolano l'aumento della temperatura, come la massa termica degli edifici e la misura in cui, di notte, irradiano il calore assorbito durante il giorno. Fare così, hanno esaminato le temperature registrate nelle aree urbane e rurali per diversi anni, nonché i dati sulle impronte degli edifici, combinato con un modello di radiazione termica. Per le cinquanta città che hanno studiato, tra queste, New York, Chicago, e Boston:questo metodo ha permesso di dimostrare che gli effetti degli UHI notturni variano a seconda della geometria urbana. Gli edifici possono scambiare calore più o meno facilmente a seconda del loro livello di organizzazione spaziale. Il team di ricerca ha misurato quest'ultimo con applicazioni fisiche che riducono la complessa geografia della costruzione urbana a una più semplice, rappresentazione statisticamente determinata mediante cluster di edifici. Hanno dimostrato che un alto livello di organizzazione urbana, come tipico della maggior parte delle città nordamericane, si traduce in effetti UHI più pronunciati e una maggiore ritenzione di calore. È vero il contrario per le città più "disorganizzate".

Nei paesi con climi caldi o temperati, l'effetto UHI porta a bollette energetiche significativamente più alte. Nei climi freddi, d'altra parte, potrebbe potenzialmente aiutare a ridurre la domanda di energia. Le stime di crescita della popolazione possono essere utilizzate per identificare i paesi che potranno beneficiare maggiormente dell'effetto UHI. Questa conoscenza può aiutare i responsabili delle politiche a ottimizzare il consumo energetico degli edifici e quindi ad alleggerire le emissioni di carbonio in città, regionale, e persino a livello statale.