Πηγή Εικόνας: https://www.ornl.gov/news/baking-building-details-improves-urban-heat-risk-modelsΕπιστήμονες του Εθνικού Εργαστηρίου Oak Ridge του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ ανέπτυξαν για πρώτη φορά προσομοίωση του αστικού κύματος καύσωνα που λαμβάνει υπόψη τις επιπρόσθετες επιπτώσεις από τα κτίρια. Η μέθοδος παρέχει μια πιο ακριβή εικόνα των επιπτώσεων της υπερβολικής ζέστης στους πληθυσμούς που κινδυνεύουν, η οποία μπορεί να βοηθήσει στην αναζήτηση λύσεων μετριασμού.
Τα κτίρια και ο τρόπος που έχουν σχεδιαστεί μπορεί να επιδεινώσει τις επιπτώσεις που έχουν οι υψηλότερες θερμοκρασίες σε μία πόλη. Μπορούν, επίσης, να επηρεάσουν την ταχύτητα και την κατεύθυνση του ανέμου, να απορροφήσουν την ηλιακή ακτινοβολία και να μειώσουν τη μεταφορά θερμότητας από ένα σύστημα. Η αναπαράσταση αυτών των λεπτομερειών είναι ζωτικής σημασίας για μια ακριβή προσομοίωση που μπορεί να αποτελέσει οδηγό στη λήψη αποφάσεων για την ανάπτυξη μιας πόλης.
«Υπάρχει μεγάλος διαμοιρασμός της θερμότητας μεταξύ των κτιρίων. Αυτό μπορεί να είναι επωφελές τον χειμώνα, αλλά το καλοκαίρι, αν συγκρατείς τόση θερμότητα σε μια γειτονιά, μπορεί να ενισχύσει ένα κύμα καύσωνα», δήλωσε, σύμφωνα με τη σχετική ανακοίνωση, η Melissa Dumas του ORNL, η οποία ηγήθηκε των εργασιών μοντελοποίησης. «Εάν δεν έχετε αυτά τα κτίρια στο μοντέλο σας, τότε δεν μπορείτε να καταλάβετε ποια είναι αυτή η ενίσχυση και πώς επιτείνει τις αστικές θερμικές νησίδες» πρόσθεσε.
Οι επιστήμονες δοκίμασαν την προσέγγισή τους μοντελοποιώντας ένα κύμα καύσωνα τον Ιούλιο του 2010 στην Ουάσινγκτον. Διαπίστωσαν ότι η προσθήκη λεπτομερειών σχετικά με την παρουσία, την εγγύτητα, τη δομή και τον σχεδιασμό των κτιρίων βελτίωσε σημαντικά τη μοντελοποίηση της θερμοκρασίας, της σχετικής υγρασίας και των ροών θερμότητας σε ολόκληρη την πόλη, όπως περιγράφεται στο περιοδικό npj Urban Sustainability.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η συμπερίληψη των δεδομένων των κτιρίων παρείχε μια σημαντικά ακριβέστερη προσομοίωση, ιδίως για τις πιο επικίνδυνες γειτονιές της πόλης. Οι προσομοιώσεις χωρίς δεδομένα κτιρίων έδειχναν μεγαλύτερη δροσιά, όπως παρατήρησαν οι επιστήμονες.
«Διαπιστώσαμε ότι οι γειτονιές με το χαμηλότερο μέσο εισόδημα επηρεάστηκαν περισσότερο από το κύμα καύσωνα – κάτι που δεν θα μπορούσαμε να προσδιορίσουμε χωρίς αυτά τα οικοδομικά δεδομένα», δήλωσε η Dumas. Το επίπεδο λεπτομέρειας για τα κτίρια κυμαινόταν από 10 μέτρα έως 100 μέτρα και 1 χιλιόμετρο, καλύπτοντας ολόκληρη την υπό μελέτη περιοχή, παρέχοντας μια τρισδιάστατη αναπαράσταση των θερμικών επιπτώσεων των κτιρίων.
«Η απόκτηση πληροφοριών σε αυτή την ανάλυση μας επιτρέπει, για πρώτη φορά, να αναλύσουμε ποσοτικά τις επιπτώσεις της υπερβολικής θερμότητας σε συγκεκριμένες γειτονιές», δήλωσε ο Dumas. «Το αποτέλεσμα είναι ένα μοντέλο καιρού που περιέχει όλες τις μετεωρολογικές διεργασίες και μας επιτρέπει επίσης να εξετάσουμε την αλληλεπίδραση του τρόπου με τον οποίο τοποθετούνται τα κτίρια και ποιες είναι οι επιπτώσεις για τους ανθρώπους που ζουν σε αυτές τις κατοικίες».
«Καθώς οικοδομούνται νέες γειτονιές, η γνώση του ύψους, της τοποθέτησης και του αποτυπώματος του κτιρίου που οδηγεί σε ένα ενεργειακά αποδοτικό σύστημα, ακόμη και πριν σκεφτούμε για συστήματα ψύξης και θέρμανσης, είναι ένας σημαντικός παράγοντας που οι πολεοδόμοι μπορούν να αντλήσουν από ένα μοντέλο που περιλαμβάνει αυτές τις παραμέτρους και στη συνέχεια να ενσωματώσουν στη λήψη αποφάσεων», δήλωσε η Dumas.
Οι επιστήμονες δημιούργησαν ένα εργαλείο ανοικτού κώδικα που επιτρέπει στους χρήστες να δημιουργούν προσαρμοσμένα μοντέλα χρησιμοποιώντας τοπικά δεδομένα. Το λογισμικό περιγράφεται περαιτέρω στο Journal of Open Source Software.
