Fenomeno in grado di influenzare dei fattori importanti quali la temperatura, l’assorbimento della radiazione solare o la sua riflessione (albedo), diminuire la velocità del vento e ridurre l’umidità. Un nuovo studio condotto dalla Yale University del Connecticut, dimostra per la prima volta perché l’isola di calore urbana (UHI) è da considerarsi un fenomeno comune e come esso può incidere sulla salute degli abitanti delle città.
Lo studio è stato condotto su 65 città del Nord America. I ricercatori hanno scoperto che le temperature più alte sono provocate dal rilascio del calore – negli strati bassi dell’atmosfera – nel processo di convezione (movimento d’aria provocato da differenze di temperatura: il caldo, e quindi l’aria più leggera, è spinto verso l’alto mentre quella fredda – più pesante – tende a trasferirsi verso il basso). La presenza di strutture esalta ulteriormente il fenomeno, perché il vento incontra più ostacoli di quanto non avvenga in spazi aperti anche in presenza di vegetazione. L’aria incontra degli ostacoli e non può muoversi liberamente, mescolandosi all’interno delle città. Tale meccanismo induce un calo delle temperature.
L’influenza della convezione è particolarmente acuta nei climi umidi. Ad Atlanta (Georgia) e Nashville (Tennessee) le differenze di temperatura media all’interno della cintura urbana è superiore a 3°C.
“Il fenomeno della UHI può incidere sulla salute umana nelle città di tutto il mondo, perché la temperatura media continua ad aumentare e sempre più persone migrano verso le aree urbane”, ha dichiarato Xuhui Lee, uno degli autori dello studio e professore di meteorologia presso la Facoltà di Scienze Forestali e Ambientali all’Università di Yale.
Oltre all’incidenza sulla convezione, si deve tenere conto dell’albedo. Si tratta di un parametro che indica la capacità di una determinata superficie di riflettere la luce solare; le superfici di colori più scuri assorbono la radiazione, quindi più calore, mentre quelle più chiare ne assorbono meno e restano più fresche. E’ anche importante la morfologia della superficie: se liscia assorbe più facilmente la radiazione solare, se ruvida l’albedo varia a seconda dell’angolo di incidenza della luce solare. Gli edifici scuri e l’asfalto assorbono più calore rispetto alla vegetazione e al suolo.
Utilizzando i dati satellitari sulla temperatura della superficie e della vegetazione nelle città degli Stati Uniti e del Canada, i ricercatori hanno calcolato le differenze di temperatura media tra le città e le aree circostanti. Sono state considerate anche le differenze tra giorno e notte. Altri dati utilizzati sono quelli relativi alla densità dell’aria per determinare i principali fattori (radiazione, convezione, il calore generato dall’uomo) e il loro impatto sul cambiamento di temperatura dei rifiuti solidi urbani.
I risultati hanno confermato l’idea che l’isola di calore e le attività antropiche accrescono notevolmente la temperature, soprattutto di notte. I ricercatori hanno scoperto che durante il giorno il fattore dominante che influenza il fenomeno dell’isola di calore è l’indebolimento della convezione, soprattutto in climi caldi e umidi. L’efficienza della convezione in climi umidi, all’interno delle città, è ridotta del 58 per cento.
“Gli strati più spessi di vegetazione influenzano i moti turbolenti dell’aria, facilitando la rimozione del calore dall’atmosfera”, ha dichiarato Lei Zhao, ricercatore presso l’Università di Yale. “Nelle superfici lisce la convezione è più debole e il calore viene intrappolato in superficie” ha aggiunto. Il meccanismo della convezione, nelle città dal clima più secco, oltre a risultare indebolito causa anche altri conseguenze. Nelle zone sud-orientali degli Stati Uniti, con una tipica vegetazione bassa, la temperatura differisce in modo sostanziale tra area urbana e zone circostanti: negli agglomerati è superiore di circa 1,5°C.
Per chi volesse approfondire l’argomento, i risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista “Nature” giovedì 10 luglio.
