Zrównoważone chłodzenie miast
Podczas gdy rosną globalne temperatury, wraz z nimi rośnie zagrożenie bezpieczeństwa związane z kryzysem klimatycznym. Dla ludzi najbardziej niebezpiecznie staje się funkcjonowanie w obszarach gęsto zurbanizowanych. Poprzez nagromadzenie infrastruktury obszary miejskie pochłaniają większe ilości energii, a przez to nagrzewają się bardziej niż obszary niezabudowane. Powoduje to pojawienie się i narastanie zjawiska miejskiej wyspy ciepła, które należy do najbardziej oczywistych i najlepiej zbadanych zjawisk zachodzących w obszarach zabudowanych na całym świecie.
Grupami, które są najbardziej narażone na wysokie temperatury w mieście są osoby pracujące fizycznie, osoby z niepełnosprawnościami, a także najmłodsi i najstarsi użytkownicy przestrzeni miejskich. Upały wzmacnianie przez zjawisko miejskiej wyspy ciepła są także niebezpieczne dla osób aktywnych sportowo, a niekorzystne reakcje chemiczne zachodzące w najniższych warstwach atmosfery sprawiają, że zanieczyszczenia emitowane z silników spalinowych w połączeniu z promieniowaniem słonecznym oraz wysoką temperaturą prowadzą do powstawania fotochemicznego smogu, zwiększając ryzyko zgonu, w szczególności z powodu chorób układu krążenia i układu oddechowego.
Naszym celem jest pomoc miastom w walce z niepokojącymi trendami zmian klimatu miejskiego, które obecnie obserwujemy na całym świecie. Chcemy przygotować miasta do funkcjonowania w ekstremalnie warunkach wysokich temperatur. Wierzymy, że dzięki analizie danych satelitarnych oraz opartych na danych, wspomaganych algorytmami sztucznej inteligencji wnioskach będziemy w stanie nieść pomoc miastom w odpowiednim dobieraniu środków zaradczych, łagodzących miejski mikroklimat.
Chcemy aby miasta stały się oazami - bezpiecznymi dla mieszkańców i ekosystemu przestrzeniami, które będą przystosowane do ekstremalnych warunków pogodowych (dowiedz się więcej o naszej misji).
Chłodzenie miast nigdy w historii ludzkości nie było bardziej konieczne. Przez ostatnie dekady obserwujemy wzrost udziału zgonów z powodu ekstremalnych temperatur. Obecnie według danych WMO jest to najbardziej śmiercionośne zagrożenie środowiskowe.
Analiza danych satelitarnych
Wykorzystanie powtarzalnych oraz wiarygodnych danych dostarczanych przez NASA lub ESA, do których należą satelity programu Copernicus a także LANDSAT oraz Ecostress możemy dokładnie monitorować zjawisko miejskiej powierzchniowej wyspy ciepła, a także dokładnie śledzić procesy ewapotranspiracji roślin. Wielospektralne instrumenty pomiarowe, z których korzystamy pozwalają na zbadanie stanu zielonych części roślin, a w konsekwencji lepiej poznać otaczającą nas przestrzeń i zależności pomiędzy różnymi obszarami działaności człowieka.
Odpowiednie wykorzystanie informacji pomaga planować warunki do stworzenia bezpiecznej przestrzeni, która będzie posiadała zdolności regulowania miejskiego mikroklimatu. Jest to jak najbardziej osiągalny i mierzalny cel, a dodatkowym atutem pracy z danymi satelitarnymi jest możliwość podróży w czasie, czyli sięgnięcia do repozytorium programów Landsat i Sentinel, w których odnajdziemy dane odległe nawet o ponad 50 lat- Gratulacje dla programu LANDSAT!
Jak więc można schłodzić miasto?
Punktowe rozwiązania klimatyzacji budynków wydają się być intuicyjnym sposobem na obniżenie temperatury. Nic bardziej mylnego. Rozwiązanie to niestety z uwagi na ogromne zużycie energii elektrycznej oraz funkcjonowanie powoduje uwolnienie jeszcze większej ilości antropogenicznego ciepła, przyczyniając się do zwiększenia intensywności zjawiska miejskiej wyspy ciepła.
Rozwiązaniem, które może schłodzić całe miasto jest zieleń miejska. Zwiększanie udziału terenów biologicznie czynnych w strukturze miasta. Wprowadzenie zieleni pozwoli na wykreowanie nowych obszarów, które będą skutecznie odbijać podczerwone promieniowanie, przez co będą zapobiegać nadmiernemu nagrzewaniu się powierzchni. Wprowadzenie nowych zadrzewień i zakrzewień spowoduje także wprowadzenie cennego cienia, zwiększając jakość i użyteczność miejskich przestrzeni.
Jednym z najważniejszych zjawisk w ochładzaniu miast są procesy ewapotranspiracji roślin, które polegają na bezpośrednim wyprowadzaniu wody z komórek roślin do powietrza. W przypadku najbardziej gęstych obszarów miejskich konieczne jest wprowadzanie rozwiązań hybrydowych, z uwagi na brak miejsca na roślinność. Do takich rozwiązań należą zielone tory tramwajowe lub wykorzystanie zielonych dachów czy wertykalnych zielonych ścian. Do dobrych praktyk należą także zabiegi takie jak np. budowa sztucznych akwenów wodnych lub fontann, które mogą dodatkowo sprzyjać zwiększaniu bioróżnorodności w obszarach miast.
Autor: Maciej Jurzyk | Oasis City Lab 19.06.2023
Jeśli chcesz uzyskać pomoc w budowaniu zrównoważonych rozwiązań miejskich, sprawdź naszą ofertę usług i skontaktuj się z nami!
Zgony na całym świecie według rodzaju zagrożenia, źródło: Światowa Organizacja Meteorologiczna (ang. WMO)
Sensor ECOSTRESS znajdujący się na pokładzie międzynarodowej stacji kosmicznej ISS, źródło: NASA
Wzrost średnich temperatur w Europie w latach 1950-2022 źródło: Światowa Organizacja Meteorologiczna (ang. WMO)
Seria satelitów LANDSAT, która obchodziła w ubiegłym roku 50 urodziny, źródło: USGS
Dobre zrozumienie relacji pomiędzy poszczególnymi aspektami funkcjonowania klimatycznego miast, jak i odpowiednie planowanie środków zaradczych w jest niezwykle ważne w czasach kryzysu klimatycznego. Obecne możliwości, które uzyskujemy z uwagi na dostęp do danych satelitarnych jak i możliwościom ich analizy z wykorzystaniem algorytmów sztucznej inteligencji sprawiają, że miasta mają szansę, aby zostać zielonymi i przyjaznymi oazami, gdzie problem ekstremalnych temperatur nie będzie takim dużym zagrożeniem dla zdrowia i bezpieczeństwa mieszkańców.
T. Oke (1980) The energetic basis of the urban heat island
Arnold C.L i inni (1996) Impervious surface coverage: The emergence of a key environmental indicaton
M. Baccini i inni (2008) Heat effects on mortality in 15 European cities.
J. A. Sobrino, N. Raissouni (2010) Toward remote sensing methods for land cover dynamic monitoring: Application to Morocco
Huang G (2011) Is everyone hot in the city? Spatial pattern of land surface temperatures, land cover and neighborhood socioeconomic characteristics in Baltimore
EM. Fischer (2012) Contrasting urban and rural heat stress responses to climate change
Ban. Y (2016) Multitemporal Remote Sensing: Methods and Applications
T. Oke (2017) Urban Climates
IRMiR (2020) Miasta wobec zmian klimatu
Podstawy Naukowe i Źródła:
