Øer i varmen:Forskning afslører byområder i Edmonton

Sidste sommer svulmede Nilusha Welegedara og hendes familie i deres lejede Edmonton-rækkehus og stolede på aircondition og ventilatorer for at gøre livet udholdeligt.

Uden træer til skygge, og at bo ved siden af ​​en solbagt parkeringsplads, gav forsker ved University of Alberta en lille lettelse selv at gå udenfor.

Men så flyttede de til et kvarter fyldt med modne træer, beliggende nær byens floddal.

"Det er helt anderledes nu," siger Welegedara. "Vi bruger aldrig blæsere og er endda nødt til at bruge tæpper nogle gange om sommeren, det er så meget køligere. Så det er en stor lettelse."

Forskellen kommer ikke som en overraskelse for post-doc-stipendiaten, hvis førstehåndserfaring afspejler hendes forskningsresultater om, at der er forbindelser mellem forskellige landskaber i Edmonton og hotspots kendt som urbane varmeøer, omtalt som UHI'er.

Forskningen foretaget af Welegedara og Sandeep Agrawal i U of A's Naturvidenskabelige Fakultet er fokuseret på, hvorvidt vinterbyer som Edmonton oplever lommer af ekstrem varme, der er mere almindelige i tropiske lande. Deres arbejde viser, at der er byvarmeøer omkring byen, der har højere temperaturer end de omkringliggende landdistrikter både sommer og vinter.

Faktisk er byens jordoverfladetemperaturer i løbet af de sidste 20 år - hvor varmt jorden føles at røre ved - steget med mellem seks og 12 grader celsius samlet sammenlignet med landdistrikter, siger Welegedara.

Højere bytemperaturer kan føre til hedeslag eller udmattelse og øge sundhedsrisici for sårbare grupper såsom mennesker, der arbejder udendørs, ældre voksne, små børn og mennesker med underliggende hjerte- eller luftvejsproblemer. Ekstrem varme kan tage en alvorlig vejafgift, herunder mere end 600 dødsfald i British Columbia i 2021.

"UHI'er forværrer virkningen af ​​hedebølger og går ud over menneskers komfortzone," siger Welegedara.

"Med mere intensive og hyppige hedebølger vil ekstrem varme sandsynligvis stige i løbet af de næste par år, så det er vigtigt at øge den offentlige indsats for at håndtere UHI-fænomenet."

Miljøet bliver også ramt af varme temperaturer forårsaget af hotspots ved at øge energiforbruget til at køre ventilatorer og klimaanlæg, tilføjer hun, hvilket resulterer i højere drivhusgasemissioner.

Beton og asfalt bidrager til hotspots

For at studere byvarmeøer i Edmonton analyserede Welegedara satellitbilleder taget året rundt mellem 1999 og 2021 og betragtede 402 kvarterer, herunder industriområder, boligområder, floddalen og Anthony Henday Drive-motorvejen.

Hotspots, når de er mest intense i løbet af sommeren, er forårsaget af tab af skyggegivende træer og anden vegetation til byudvikling, viste analysen.

"Bebyggede" områder som bygninger, veje, parkeringspladser, fortove og endda hustage bidrager til højere overfladetemperaturer på grund af brugen af ​​beton og asfalt. Materialerne absorberer og lagrer solens varme, og frigiver den derefter langsomt og holder temperaturen høj, siger Welegedara.

Fysiske karakteristika såsom tætte befolkninger og boliger, vejnet og gennemsnitlige daglige trafikmængder førte også til hotspots.

Kommercielle og industrielle områder i byen viste den højeste varmeintensitet, siger Welegedara, og viste sig at have det laveste antal træer, buske eller andet grønt, og dækkede i nogle tilfælde mindre end 5 % af disse områder.

Den nordlige side af byen og nogle downtown-områder med lav vegetation havde højere temperaturer end Edmontons sydside, som var køligere på grund af floddalen og ældre kvarterer med funktioner som boulevardtræer.

Nye boligområder bygget på tidligere ubebyggede træer viste også en betydelig stigning i byernes varmeøer i løbet af de sidste to årtier.

Samtidig afslørede analysen, at personer med lavere indkomst og enlige forsørgere var mere tilbøjelige til at opleve UHI'er.

"Højindkomstfolk bor i mere bevoksede områder omkring floddalsområdet og har lavere eksponering for varme sammenlignet med folk med lav indkomst, der har tendens til at leve i kvarterer med lav vegetation og høj tæthed," siger Welegedara.

Røg fra sommerbrande viste sig at forværre virkningerne af varmeøer ved at sænke luftkvaliteten, hvilket udgør en yderligere risiko for mennesker med helbredsproblemer, tilføjer hun.

Forskningen bekræftede, at varmeøer eksisterer om vinteren, men selvom deres opvarmningseffekt kan hjælpe med at tage en lille fordel af bittert vejr i det umiddelbare område eller tillade termostater at blive skruet et par grader ned, er der en miljømæssig ulempe, bemærker Welegedara.

"UHI'er er stadig skadelige på lang sigt ved at reducere snepakning, hvilket kan skabe tørre forhold og påvirke plantevæksten."

Planlægning af ekstremer året rundt

Samlet set viser resultaterne, at vinterbyer som Edmonton skal være meget opmærksomme på stigningen i UHI'er og inkludere det i deres planlægning, siger Agrawal, direktør for U of A's School of Urban and Regional Planning og leder af Urban Environment Observatory lab.

"Mens byer som Edmonton længe har fokuseret på deres identiteter som vinterbyer, tror jeg på, at Edmontons identitet ændrer sig, efterhånden som temperaturen stiger med årene," siger Agrawal.

"Det betyder, at planlæggere aktivt skal tage højde for både ekstreme vinter- og varme sommerforhold i deres politikker, planer og retningslinjer."

Plantning af flere byskove, fastholdelse af modne træer under udviklings- og udfyldningsprojekter og øget vegetationsdækning – især i industrielle og kommercielle områder – er alle måder, byplanlægning kan lette hotspots på, siger Agrawal.

"En forøgelse af vegetationsdækningen med op til 20% på tværs af Edmonton og i hvert kvarter kan reducere den nuværende UHI-intensitet med en tredjedel," vurderer han. Men, tilføjer han, "det er ikke let at finde 20 % af den offentlige jord at lægge vegetation på, medmindre træer og andre planter på privat ejendom er beskyttet og udvidet."

Agrawal siger, at udviklingsplaner og zonevedtægter bør påbyde beskyttelse af træer på offentlig og privat ejendom, samt modvirke brugen af ​​varmevenlige materialer såsom asfalt og tjære og tilskynde til brug af materialer, der absorberer mindre sollys til asfalterede overflader som indkørsler, parkering grunde og fortove.

Byer som Edmonton, der er hjemsted for en flod og en floddal, bør drage fordel af disse naturlige træk, når de planlægger bydesign og opdelingslayouts, tilføjer han.

"Det giver mulighed for kølige brise fra vandet om sommeren og god udnyttelse af dalens ventilationseffekter."

Tilføjelse eller fastholdelse af vandområder i udviklingsplaner er også nøglen, siger Welegedara, hvis analyse viste, at menneskeskabte og naturlige søer og regnvandsopsamlingsdamme sænkede udviklingen og forekomsten af ​​byvarmeøer.

Folk kan også gøre deres del for at afbøde virkningen af ​​varmeøer gennem daglige handlinger, såsom at bruge offentlig transport eller at slukke deres aircondition, mens de er væk hjemmefra, tilføjer Agrawal.

Efter selv at have følt den kvælende elendighed i byområder, håber Welegedara, at forskningen hjælper med at give et heads-up om varme, efterhånden som byboerne lærer at kæmpe med den.

"Vi ønsker at reducere potentielle alvorlige konsekvenser for Edmontonians sundhed og velvære." + Udforsk yderligere

Estimering af varmebølgefrekvens og styrke:Et Chicago-casestudie