C'è una buona ragione per cui gli abitanti delle città fuggono in campagna per rinfrescarsi nella calura estiva: le aree rurali di solito non sono così calde. A causa dell'effetto "isola di calore urbana", le città di un milione o più di persone possono essere in media 1–3 ° C (1.8–5.4 ° F) più calde e fino a 12 ° C (22 ° F) più calde nella sera — rispetto all'area circostante, secondo la US Environmental Protection Agency.
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Ci sono molte ragioni per cui le città sono più calde. Tutte quelle persone, i loro edifici e le macchine all'interno creano calore. L'aria condizionata, ad esempio, può aumentare le temperature di oltre 1 ° C, secondo quanto riportato dai ricercatori dell'Arizona State University il mese scorso. Gli edifici e le altre strutture possono accumulare più calore durante il giorno rispetto alle piante; di notte, emettono un po 'di quel calore, contribuendo a temperature più calde quando è buio. Le città potrebbero anche avere meno riflessività, il che le permetterebbe di assorbire più calore del Sole.
Ma la maggior parte dei ricercatori ha considerato il principale contributo all'effetto isola di calore urbana come la riduzione dell'evaporazione che si verifica quando le piante vengono sostituite dal cemento. Quell'evaporazione, prosegue il pensiero, assorbe energia e mantiene la campagna più fresca.
Secondo un nuovo studio, tuttavia, quella differenza di evaporazione non è il grande fattore dietro l'effetto dell'isola di calore. Il clima locale può avere più importanza. Lei Zhao, dell'Università di Scienze e tecnologia dell'informazione di Nanchino in Cina, e colleghi hanno pubblicato questi risultati oggi su Nature .
Zhao e colleghi hanno iniziato con una domanda: città simili situate in climi diversi sperimenterebbero lo stesso aumento di temperatura dall'effetto isola di calore urbano? Dai dati satellitari della NASA di 65 città degli Stati Uniti, hanno potuto vedere alcune tendenze: a mezzanotte, le città più grandi tendevano a sperimentare una maggiore differenza di temperatura, rispetto alla zona rurale circostante, rispetto alle città più piccole. A mezzogiorno, tuttavia, le città più umide hanno registrato un maggiore effetto isola di calore.
I ricercatori hanno quindi creato un modello al computer che consente loro di valutare l'importanza di vari fattori che potrebbero influenzare l'effetto dell'isola di calore urbano. Queste includevano caratteristiche come l'evaporazione, il calore creato dall'uomo e le sue strutture e il calore immagazzinato dalle città. Sono state anche incluse differenze nella terra e nella convezione: il trasferimento di calore dalla città o dalla regione rurale all'atmosfera.
Dal modello, i ricercatori hanno potuto vedere che questi ultimi due fattori erano importanti e interagivano con il clima locale. Nelle aree umide, come quelle sulla costa orientale degli Stati Uniti, "la convezione è meno efficiente nel dissipare il calore dalla terra urbana che dalla terra rurale", osservano Zhao e colleghi, e queste città sono di solito circa 3 gradi più calde della campagna circostante. La fitta vegetazione della zona rurale è aerodinamicamente più ruvida della città, il che aumenta l'efficienza della convezione, lasciando che più calore si trasferisca dalla terra all'atmosfera.
Nelle regioni aride, dove manca quella vegetazione rurale - pensa a Las Vegas - si verifica in realtà il contrario. "In media, la terra urbana è circa il 20% più efficiente nel rimuovere il calore dalla superficie per convezione rispetto alla terra rurale", scrivono i ricercatori. E in alcune di queste città, la differenza di convezione è abbastanza grande da non sperimentare l'effetto isola di calore urbano.
Di notte, tuttavia, indipendentemente dal clima, il rilascio di calore accumulato durante il giorno determina l'effetto dell'isola di calore. Quel calore viene intrappolato nello strato superficiale dell'atmosfera vicino alla superficie e, per dissiparsi, deve spostarsi più orizzontalmente per sfuggire. Per le città più grandi, il calore dovrà spostarsi più lontano, quindi il centro di una grande città tenderà ad essere molto più caldo rispetto al centro di una piccola città, i ricercatori osservano.
L'effetto isola di calore urbana non è solo un fastidio per gli abitanti delle città: può anche esacerbare i problemi di salute associati allo stress da calore, aggiungendo a condizioni già scomode, specialmente negli anni asciutti in aree normalmente umide, dicono i ricercatori. Ma questa nuova ricerca fornisce alcune informazioni su quali misure potrebbero aiutare ad alleviare un po 'di quel calore.
Ridurre il calore dei nostri condizionatori d'aria e di altri macchinari potrebbe sembrare una soluzione semplice, ma secondo il modello del computer, ciò non sarebbe di grande aiuto perché il calore antropogenico non è un fattore enorme. Affrontare i grandi contributori - efficienza della convezione e accumulo di calore - non è tuttavia una soluzione pratica "perché richiederebbe cambiamenti fondamentali nella morfologia urbana", osservano Zhao e colleghi.
Ciò che aiuterebbe, tuttavia, è aumentare la riflettività della città, dicono. Ciò ridurrebbe la quantità di calore che la città assorbe durante il giorno e aiuterebbe anche indirettamente di notte, diminuendo la quantità di calore disponibile per essere rilasciato dopo che il sole tramonta. Inoltre, è facile: i tetti piani della città possono essere dipinti di bianco o di un altro colore riflettente.
I tetti bianchi hanno anche ulteriori vantaggi, come la riduzione del consumo di energia perché non è necessaria una quantità sufficiente di aria condizionata per bilanciare il calore assorbito dagli edifici. E ridurre il consumo di energia significa anche ridurre le emissioni di carbonio, un vantaggio che si estende oltre la dinamica di un'isola di calore urbana.
