Løsninger til byvarme varierer mellem tropiske og tørre klimaer

I sommervarmen, byer kan smelte mere end nærliggende forstæder og landdistrikter. Og selvom størrelsen på denne byvarmeeffekt varierer meget mellem verdens byer, varmeøens intensitet kan i vid udstrækning forklares med en bys befolkning og nedbørsniveau, forskere rapporterede i et papir, der blev offentliggjort den 4. september i tidsskriftet Natur .

At forstå en bys varmeø -effekt er afgørende for at udvikle strategier til at reducere energiforbruget og afværge farligt høje temperaturer, sagde Elie Bou-Zeid, en af ​​undersøgelsens forfattere og en professor i Princetons Institut for Civil- og Miljøteknik. Analysen tyder på, at køling af byer ved at plante mere vegetation kan være mere effektiv i tørre områder end i vådere.

Brug af sommertemperaturdata fra mere end 30, 000 verdensbyer, Bou-Zeid arbejdede sammen med kolleger ved ETH Zürich og Duke University for at udvikle en ny model for byvarmeøer. Modellens nyhed er, at den bruger befolkning og nedbør som proxies for en kompleks række faktorer, der involverer klima, miljø og byteknik.

En af modellens fordele er dens enkelhed. Selvom det ikke kan fange detaljer om de enkelte byer, det kan give planlæggere et hurtigt og bredt præcist overblik over mulige løsninger og deres virkninger på en bys temperatur.

"Der er et par byer - New York, London, Baltimore - der studeres intensivt, og vi ved ikke særlig meget om en lang række andre byer, "sagde Bou-Zeid." Med en reduceret model, der kun har brug for oplysninger om nedbør og befolkning, vi håber at give en enkel ramme, der kan give vejledning til enhver by "i planlægningen af ​​varmebegrænsende indsatser.

Heat Island -effekten, defineret i undersøgelsen som overfladetemperaturforskellen mellem by- og landdistrikter, er noget større for byer med højere befolkning. En vigtig årsag er, at disse byer har en tendens til at have større områder samt flere højhuse, der ikke spreder varme så effektivt som lavere strukturer.

Forskerne fandt også ud af, at varmeøeffekten stiger, når en bys gennemsnitlige årlige nedbør stiger, da omgivelserne bliver grønnere og køligere, men kun op til et punkt. Ud over et nedbørsniveau på cirka 100 centimeter om året - svarende til Washington, DC - en bys temperaturstigning stiger ikke meget over 2 grader Fahrenheit (1,25 grader Celsius). Dette har konsekvenser for tilgange til afkøling af vådere byer.

Selvom plantning af vegetation kan sænke bytemperaturerne gennem fordampning, der er grænser for denne tilgang. Sydøstasiatiske byer som Singapore har stor nedbør og store områder med grønt dækning, men har stærke byvarmeø -effekter, fordi nærliggende regnskove uundgåeligt indeholder langt mere planteliv end byen. På den anden side, tørre byer som Phoenix kan være endnu køligere end de omkringliggende områder om sommeren, hvis kunstvanding bruges til at dyrke planter i byen.

"På steder, der allerede er våde og vegeterede, tilføjelse af mere vegetation hjælper ikke, "forklarede Bou-Zeid. Sænkning af sommertemperaturer i disse byer vil kræve forskellige løsninger, såsom stigende skygge eller ventilation, eller bygning med nye materialer. Stadig, alle byer kan høste andre fordele af grønne områder, såsom forbedret luftkvalitet og muligheder for rekreation.

"Vores resultater viser, at der ikke findes en løsning, der passer til alle, for at reducere opvarmning i storby, sagde Gabriele Manoli, en stipendiat ved ETH Zürich og undersøgelsens hovedforfatter. "Effektiviteten af ​​varmebegrænsende strategier varierer på tværs af geografiske regioner, og enhver indsats, der sigter mod at grønne og afkøle verdensbyer, bør sættes i sammenhæng med lokale hydroklimatiske forhold. "I betragtning af at byområder vil stå over for de kombinerede virkninger af globale klimaændringer og befolkningstilvækst, disse resultater kan give vejledning til det klimafølsomme design af fremtidige byer.

Bou-Zeid og hans kolleger arbejder på at udvide deres model til at undersøge sæsonmæssige variationer i byens varmeø-effekt. Deres rammer kunne også bruges til at skabe mere skræddersyede modeller til bestemte regioner i verden.