Forskeren overvejer strukturelle foranstaltninger for at beskytte byer mod ekstreme varmehændelser

Sammen med forskere fra Empa, ETH -professor Jan Carmeliet studerede den seneste hedebølge i juni sidste år. ETH News spurgte ham, hvor er det mest behagelige sted at være i Zürich om sommeren, og hvilke strukturelle foranstaltninger der skal træffes for at beskytte byer mod ekstreme varmehændelser.

ETH Nyheder:Professor Carmeliet, hvorfor er byer så meget varmere end landskabet om sommeren?

Jan Carmeliet:Byer er lavet med meget beton og asfalt. Disse materialer er relativt mørke og er særligt effektive til at absorbere solstråling; de varmer op i løbet af dagen og gemmer varmen. Om natten, bygninger og gader fungerer derefter som radiatorer, frigivelse af den varme, der er lagret i løbet af dagen, og opvarmning af miljøet. Bygninger i byer blokerer også for vinden, og byer indeholder mindre vegetation end landskabet. Vind ved fjernelse af varm luft og planter, der fordamper vand, har en kølende effekt.

Sammen med forskere fra Empa, du undersøgte den seneste hedebølge i slutningen af ​​juni i Zürich. Hvor meget varmere var byen?

By-landdistriktsforskellen-inden for videnskaben taler vi om byens varmeø-intensitet-udgjorde 6 grader om natten den 22. juni i Zürich. Vi havde høje niveauer af solstråling i løbet af dagen før. Natten var da skyfri, hvilket betød, at på landet, en masse varme slap ud og luften afkølet. I byens centrum, imidlertid, bygninger og gader udstrålede meget varme, så natkøling var meget mere begrænset. Seks grader er en høj værdi - i løbet af sommeren 2015 hedebølge, by-landdistriktsforskellen nåede maksimalt 4,5 grader.

Du brugte en computersimulering til at modellere temperaturer for Zürich ved høj opløsning. Hvor var det varmeste i Zürich under den seneste hedebølge?

Det var varmest nær hovedbanegården og langs jernbanesporene. De mørke spor og det mørke grus absorberede meget varme. Det var også meget varmt i Unterstrass og mellem Letzigrund stadion og Altstetten.

Og hvor var de mest behagelige temperaturer?

Nær søen - i Seefeld, Bürkliplatz og Enge - nattemperaturerne var lavere. Luftcirkulationen bragte køligere luft fra søen ind i byen. Temperaturerne var også behagelige i Hirslanden og Schwamendingen, som nød godt af vinde, der kom ned fra Adlisberg og Zürichberg bakkerne.

Hvad håber du at opnå med denne computermodellering?

Vi ønsker bedre at forstå hedebølger i byer i lokal skala. Da det ikke er praktisk at dække en hel by med et meget tæt netværk af temperaturmålestationer, vi arbejder med simuleringsmodeller. Vi bruger de målte temperatur- og vindværdier fra vejrstationer som grænseforhold og beregner derefter temperaturen for Zürich og omegn til en opløsning på 250 meter. Til simulering, vi supplerede en eksisterende vejrmodel med oplysninger om bygninger, de anvendte materialer og vegetation. Vi kan også bruge sådanne modeller til at undersøge hedebølgernes indflydelse på byens indbyggeres sundhed og trivsel - fordi de har en stor indflydelse. Mange ældre og syge mennesker har problemer med ekstreme temperaturer. Deres stofskifte tilpasser sig langsomt, hvis overhovedet til høje temperaturer.

Ved slutningen af ​​dette århundrede, klimaforskere forudsiger, at vi skal forvente en betydelig stigning i ekstreme varmeniveauer, især i Sydeuropa men også i Schweiz. Skal vi stoppe med at gøre vores byer så tætte?

Når vi øger tætheden i vores byer, vi skal gøre det intelligent og lade luft cirkulere. Byblokke med en lukket gårdhave uden vegetation eller skygge resulterer i lokale hotspots. Byer bør omfatte ventilationsbaner. Og det er vigtigt, for eksempel, at bygge mere åbent omkring søer og andre vandområder. Lukkede rækker af bygninger langs kysten forhindrer køligere luft i at strømme ind i byen.

I din forskning, du behandler også spørgsmålet om, hvordan vi bedre kan beskytte vores byer mod hyppigere hedebølger. Hvilke muligheder er der?

Byinfrastruktur kan ikke let ændres, men foranstaltninger kunne implementeres på hotspots. Indførelse af skygge og afkøling med vand er begge effektive foranstaltninger. Frilagte veje kan skygges med tekstilstrukturer. Regnvand - fra sommerens tordenvejr, for eksempel - kan opbevares lokalt og sprøjtes på varme dage. Da træer både giver skygge og fordamper vand, de er også meget effektive. Der er også et stort potentiale i udviklingen af ​​nye byggematerialer.

På hvilken måde?

Tag vejbaner som et eksempel:i Schweiz, mange gader, fortove og åbne rum er brolagt med asfalt, hvilket gør dem lette at vedligeholde. Imidlertid, asfalt har også en stor ulempe, da dens mørke farve gør det til et meget absorberende materiale til varme. Det ville være bedre at have lettere og mere porøse overflader, der absorberer vand, når det regner, eller som kan vandes. Jeg beskæftiger mig med udviklingen af ​​sådanne overflader i et af mine forskningsprojekter.