Πώς η κυκλοφορία κάνει τις πόλεις θερμότερες
Περισσότερο από το μισό του παγκόσμιου πληθυσμού ζει πλέον σε πόλεις που είναι συχνά πολύ πιο ζεστές από το αγροτικό περιβάλλον. Οι δρόμοι, τα κτίρια και οι πλακόστρωτες επιφάνειες απορροφούν και αποθηκεύουν θερμότητα κατά τη διάρκεια της ημέρας και στη συνέχεια την απελευθερώνουν σιγά-σιγά μετά τη δύση του ηλίου. Αυτό είναι γνωστό ως φαινόμενο αστικής θερμικής νησίδας. Τι ρόλο όμως, παίζει η κυκλοφορία των αυτοκινήτων;
Γράφει ο Zhonghua Zheng, Assistant Professor in Data Science and Environmental Analytics, University of Manchester
Οι συζητήσεις σχετικά με το γιατί οι πόλεις υπερθερμαίνονται τείνουν να επικεντρώνονται στα κτίρια, κάτι που είναι κατανοητό. Εκτός από την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας, τα κτίρια κατοικιών και γραφείων καταναλώνουν πολλή ενέργεια μέσω φωτισμού, θέρμανσης και κλιματισμού.
Απελευθερώνουν απορριπτόμενη θερμότητα και διαμορφώνουν τη ροή του αέρα στους γύρω δρόμους. Αλλά μια άλλη πηγή αστικής θερμότητας λαμβάνει πολύ λιγότερη προσοχή: η κυκλοφορία.
Τα μηχανοκίνητα οχήματα απελευθερώνουν θερμότητα απευθείας στο αστικό περιβάλλον. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τα βενζινοκίνητα και πετρελαιοκίνητα οχήματα, όπου μεγάλο μέρος της ενέργειας καυσίμου χάνεται ως απορριπτόμενη θερμότητα από κινητήρες εσωτερικής καύσης και συστήματα εξάτμισης. Τα ελαστικά, τα φρένα και η τριβή με την επιφάνεια του οδοστρώματος προσθέτουν σε αυτές τις εκπομπές θερμότητας.
Σε δρόμους με έντονη κυκλοφορία και περιορισμένο αερισμό, η κυκλοφορία μπορεί να αποτελέσει σημαντική πηγή ανθρωπογενούς θερμότητας – όπως δείχνει η πρόσφατη μελέτη μου με συναδέλφους από δύο μεγάλες ευρωπαϊκές πόλεις.
Στην πόλη της Τουλούζης στη νότια Γαλλία, η μοντελοποίησή μας διαπίστωσε ότι η θερμότητα από την κυκλοφορία αυξάνει τη μέση ετήσια θερμοκρασία του αέρα κατά περίπου 0,4°C. Στο Μάντσεστερ, μια τυπικά πιο δροσερή πόλη στη βόρεια Αγγλία, η μέση ετήσια θερμοκρασία του αέρα αυξήθηκε κατά περίπου 0,25°C λόγω της κυκλοφορίας.
Αυτοί οι αριθμοί μπορεί να ακούγονται μικροί, αλλά από άποψη αστικού κλίματος είναι σημαντικοί. Κατά τη διάρκεια των καυσώνων, ακόμη και μικρές αυξήσεις στη θερμοκρασία του αέρα μπορούν να επιδεινώσουν τη θερμική δυσφορία, να αυξήσουν τους κινδύνους για την υγεία και να αυξήσουν τη ζήτηση για ψύξη.
Προηγούμενη έρευνά μας έχει δείξει πώς η ένταση, η συχνότητα και η διάρκεια των αστικών καυσώνων προβλέπεται να αυξηθούν σε πολλά μέρη του κόσμου έως το 2070.
Αυτό περιλαμβάνει πόλεις στη Βόρεια Αμερική, την Ευρώπη, την Ινδία και την Κίνα. Η τελευταία μας εργασία υποδηλώνει ότι αυτές οι αυξήσεις θα μπορούσαν εν μέρει να μετριαστούν με τη μείωση της των κινητήρων βενζίνης και ντίζελ στις πόλεις.
Πώς συγκρίνονται το Μάντσεστερ και η Τουλούζη
Το Μοντέλο Συστήματος Κοινότητας Γης είναι ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο μοντέλο ανοιχτού κώδικα για την προσομοίωση αλληλεπιδράσεων μεταξύ Γης, ατμόσφαιρας, κλίματος και ανθρώπινης δραστηριότητας – που ξεκίνησε από το Εθνικό Κέντρο Ατμοσφαιρικής Έρευνας των ΗΠΑ το 2010.
Ωστόσο, η θερμότητα που σχετίζεται με την κυκλοφορία δεν λήφθηκε υπόψη στο μοντέλο – γι’ αυτό αναπτύξαμε μια νέα ενότητα για αυτό, η οποία εκτιμά τη θερμότητα που παράγεται από παράγοντες όπως ο όγκος κυκλοφορίας, ο τύπος οχήματος, τα χαρακτηριστικά του δρόμου και οι καιρικές συνθήκες.
Τα αποτελέσματά μας αλλάζουν ανάλογα με την ώρα της ημέρας, ανάλογα με τη φύση της κυκλοφορίας και τις τοπικές καιρικές συνθήκες, για παράδειγμα.
Διαπιστώσαμε ότι τα στοιχεία που αυξάνουν περισσότερο τη θερμότητα είναι γενικά οι υψηλοί όγκοι κυκλοφορίας – και ποιο είδος οχημάτων κυριαρχεί σε αυτές τις κυκλοφοριακές συμφορήσεις.
Τα συμβατικά βενζινοκίνητα και πετρελαιοκίνητα οχήματα απελευθερώνουν σημαντικά περισσότερη απορριπτόμενη θερμότητα από τα ηλεκτρικά οχήματα. Σε πόλεις με πολλά από αυτά τα οχήματα, κατά τις ώρες αιχμής μπορούν να γίνουν σημαντικές πηγές εκπομπών θερμότητας.
Μοντελοποιήσαμε την κυκλοφορία σε δύο ευρωπαϊκές πόλεις – την κεντρική περιοχή Capitole της Τουλούζης και το κεντρικό Μάντσεστερ – χρησιμοποιώντας δεδομένα κυκλοφορίας που παρέχονται από την Transport for Greater Manchester και άλλα ανοιχτά σύνολα δεδομένων.
Η Τουλούζη και το Μάντσεστερ έχουν αρκετά διαφορετικά κλίματα, αστικά τοπία και πρότυπα κυκλοφορίας – όλα αυτά επηρεάζουν όχι μόνο την ποσότητα θερμότητας που απελευθερώνεται από την κυκλοφορία, αλλά και τον τρόπο με τον οποίο αυτή η θερμότητα επηρεάζει κάθε πόλη.
Στην Τουλούζη, η πρωινή θερμότητα από την κυκλοφορία συσσωρευόταν κατά τη διάρκεια της ημέρας και παρέμεινε μέχρι τη νύχτα. Αντίθετα, η βραδινή ώρα αιχμής του Μάντσεστερ συνέβαλε σε ισχυρότερη θέρμανση της ατμόσφαιρας κατά τη διάρκεια της νύχτας, με τη θερμοκρασία του αέρα από την κυκλοφορία να κορυφώνεται γύρω στις 3 π.μ., κατά μέσο όρο.
Και στις δύο πόλεις, η θερμαντική επίδραση που σχετίζεται με την κυκλοφορία ήταν ισχυρότερη τον χειμώνα παρά το καλοκαίρι. Στην Τουλούζη, η μοντελοποίησή μας διαπίστωσε ότι αύξησε τη θερμοκρασία του αέρα κατά μέσο όρο 0,5°C τον χειμώνα και 0,3°C το καλοκαίρι, ενώ στο Μάντσεστερ η αύξηση ήταν 0,35°C τον χειμώνα και 0,16°C το καλοκαίρι.
Ο ρόλος της κυκλοφορίας στη θέρμανση των πόλεων
Η ευαισθητοποίηση σχετικά με τον κίνδυνο αστικής θερμότητας αυξάνεται, αλλά ο ρόλος που διαδραματίζει η κυκλοφορία σπάνια λαμβάνεται υπόψη στην προσαρμογή στο αστικό κλίμα και στον σχεδιασμό των μεταφορών.
Καθώς οι πόλεις συνεχίζουν να αναπτύσσονται και τα ακραία κλιματικά φαινόμενα γίνονται πιο συχνά, οι κυβερνήσεις χρειάζονται καλύτερα εργαλεία για να κατανοήσουν από πού προέρχεται η αστική θερμότητα και πώς μπορεί να μειωθεί. Η εργασία μας είναι ένα ακόμη βήμα προς πιο ρεαλιστικές προσομοιώσεις των μελλοντικών πόλεων.
Το μοντέλο μας θα μπορούσε να προσφέρει πιο ακριβείς απαντήσεις σε σημαντικά ερωτήματα όπως: πόσο θα μειώσει η ηλεκτροκίνηση των οχημάτων τα επίπεδα θερμότητας; Πώς οι αλλαγές στον σχεδιασμό των δρόμων, στη χρήση των οχημάτων και στα πρότυπα συμφόρησης θα επηρεάσουν την τοπική έκθεση στη θερμότητα; Και σε ποιο βαθμό μπορούν οι αλλαγές να επιδράσουν στις μεθόδους μεταφοράς των πόλεων περιορίζοντας τις επιπτώσεις των προβλεπόμενων μελλοντικών καυσώνων;
Αυτά, φυσικά, δεν είναι μόνο επιστημονικά ερωτήματα, αλλά και ζητήματα πολιτικής και σχεδιασμού. Οι ανησυχίες σχετικά με τις πόλεις που θερμαίνονται περισσότερο συχνά επικεντρώνονται στα δέντρα, τα πάρκα, τις ψυχρές στέγες και τον σχεδιασμό των κτιρίων. Αλλά η κυκλοφορία δεν είναι μόνο πηγή ρύπανσης και εκπομπών άνθρακα – μπορεί επίσης να αποτελέσει μέρος του τρόπου με τον οποίο σχεδιάζουμε πιο δροσερές, πιο υγιείς και πιο ανθεκτικές πόλεις.
ΠΗΓΗ: www.theconversation.com
