Le strutture nelle aree urbane tendono a intrappolare il calore, determinando temperature locali più elevate. Questo evento è noto come  “effetto isola di calore”.

Il processo di urbanizzazione ha portato alla concentrazione della popolazione nelle città. Le strutture nelle aree urbane tendono a intrappolare il calore, determinando temperature locali più elevate. Questo evento è noto come  “effetto isola di calore”.

Questo fa sì che l'aria urbana sia di circa 1-6°C più calda rispetto alle regioni rurali circostanti.

Negli ultimi anni abbiamo assistito ad un aumento di intensità, frequenza e durata delle ondate di calore in tutto il mondo,  soprattutto nelle città e si prevede che queste tendenze peggioreranno con l’aumento del riscaldamento globale, che probabilmente produrrà impatti più gravi e forse irreversibili in alcuni settori. Una ricerca pubblicata su Nature Communications  evidenzia che in quasi tutto il mondo il fenomeno è peggiorato in maniera rapida negli ultimi anni: nell’area del Mediterraneo, dagli anni 80 ad oggi, ogni decennio ci sono state 6,4 giornate di caldo estremo in più.

Uno studio coordinato dal Cnr-Ibe di Firenze realizzato in collaborazione con Ispra e pubblicato lo scorso settembre su Science of the Total Environment, ha rivelato che le isole di calore sono molto più frequenti e intense nelle città metropolitane dell’entroterra e peggiorano all’aumentare del nucleo centrale della città e dove c’è meno verde.

Nella ricerca si spiega che l’ecosistema urbano è caratterizzato da superfici vegetate e impermeabili e la quantità di questi due elementi influenza la composizione del paesaggio urbano, modificando anche il microclima e favorendo il fenomeno dell’isola di calore.

Lo studio, condotto nel periodo estivo in 10 metropoli della penisola, ha analizzato quanto le coperture arboree e il consumo di suolo influenzino le isole di calore. Sono stati tenuti in considerazione anche altri aspetti, tra cui la distanza dal mare e la dimensione delle città. I ricercatori hanno sviluppato un nuovo strumento, l’“Urban Surface Landscape layer”, in grado di valutare la copertura superficiale del paesaggio urbano e individuare le zone con alte temperature superficiali, in cui sono necessari interventi di mitigazione e intensificazione della copertura arborea.

Le isole di calore più intense sono state osservate nelle città dell’entroterra e di maggiori dimensioni

L’effetto “isola di calore”

 

Distribuzione delle temperatura in funzione della zona

L'effetto isola di calore può far sentire le persone più a disagio nelle afose serate estive, ma non è considerato un fattore di accelerazione dello scioglimento delle calotte polari.

L'effetto “isola di calore” è causato da:

  • Riduzione della radiazione notturna del calore assorbito durante il giorno. Le strutture in cemento e acciaio che costituiscono la città agiscono come una coperta che mantiene il calore assorbito durante la giornata.
  • Concentrazione di luce che si riflette dalle superfici verticali.
  • Restrizione di percorsi conduttivi e convettivi per la fuga del calore in quelli che sono effettivamente canyon urbani.
  • La concentrazione locale dei gas serra determina un maggiore assorbimento di calore dalla terra.
  • Generazione di calore locale da automobili, condizionatori d'aria e industria.

Più del 50% della popolazione mondiale vive in aree urbane, con un numero che si avvicina al 75% nei paesi occidentali. Di conseguenza, molte persone stanno vivendo con maggior disagio l'aumento delle temperature locali in quanto possono influire sulla loro salute e comfort.

Effetti e conseguenze del surriscaldamento

La conseguenza diretta dell’effetto isola di calore è l’innalzamento delle temperature, sia in estate che in inverno.

Chiaramente in estate si percepiranno maggiori disagi con l’aumento delle massime e l’intensificarsi di ondate di calore intenso.

A questo innalzamento seguono una serie di conseguenze secondarie. Più caldo significherà maggior lavoro di condizionatori, climatizzatori e ventilazione meccanica per raffrescare gli ambienti interni e garantire comfort.

Si consumerà più energia e aumenteranno le emissioni inquinanti. La popolazione che risiede nei centri urbani è in notevole crescita, oggi supera la metà della popolazione mondiale (solo in Italia sono 42 milioni gli abitanti delle città, ovvero il 70% circa), e si attende un’intensificazione del fenomeno per il futuro, motivo per cui nei prossimi anni è atteso un peggioramento dell’effetto isola di calore urbana, correlato al surriscaldamento globale.

Proprio per la grande diffusione del problema, in tutto il mondo le città si stanno organizzando per dare finalmente risposta al problema, partendo da una progettazione più attenta al microclima locale.

Come ridurre l’effetto isola di calore

Prima di tutto va ribadita l’importanza fondamentale di un approccio progettuale ed urbanistico consapevole e attento al microclima urbano.

Le coperture, molto spesso grigie o di colori scuri, sono tra gli elementi che causano l’effetto isola di calore. Un intervento vincente è l’installazione di tetti verdi e giardini verticali che non solo restituiscono spazi utili alla socialità, ma contribuiscono al controllo microclimatico urbano, favoriscono l’evaporizzazione, l’assorbimento di agenti inquinanti e la riduzione di polveri sottili.

In alternativa si possono realizzare i “Cool Roof”, tetti freddi grazie al rivestimento delle superfici di copertura con materiali riflettenti. I tetti freddi sono in grado di riflettere fino all’80% della radiazione solare e si realizzano con l’applicazione di materiali chiari con un basso fattore di assorbimento solare e un’elevata emissività.

Anche le pavimentazioni, in cemento o in asfalto, peggiorano l’effetto isola di calore, basti pensare alle grandi superfici occupate da strade e parcheggi. Anche qui la scelta di materiali può contribuire a realizzare pavimentazioni che mantengono una temperatura inferiore.

Infine, è scontata la necessità di bilanciare sempre le superfici costruite con la realizzazione di aree verdi urbane, inserendo parchi e aree dedicate alla vegetazione, con benefici sia per la riduzione del surriscaldamento urbano, che dell’inquinamento dell’aria, senza contare il valore per la qualità della vita e la socialità degli abitanti delle nostre città.

Mitigazione delle isole di calore con il verde pubblico

 

 

Perkins-Kirkpatrick, S.E., Lewis, S.C. Increasing trends in regional heatwaves. Nat Commun 11, 3357 (2020).

Isola di calore: come ridurre l’effetto del surriscaldamento urbano