Il caldo estremo è un killer silenzioso, che continuiamo a sottovalutare. Il termometro a Central Park potrebbe segnare 100 °C, il che è già di per sé pericoloso, ma basta uscire per strada o entrare in un appartamento soleggiato ad Harlem o in qualsiasi altra grande città e, a seconda del livello di umidità, la temperatura percepita può superare i 130 °C.
Questa allarmante discrepanza tra le temperature dichiarate e quelle percepite ha conseguenze concrete. Solo quest'estate, ondate di calore mortali hanno causato vittime in Spagna, Francia, Italia, Texas, Grecia e New York. Eppure, molti dei decessi risultanti non sono registrati nei conteggi ufficiali e le temperature che li hanno causati sono spesso riportate in modo errato.
Il caldo estremo non è più una minaccia futura. È qui. È mortale. E rimane pericolosamente incompreso.
Uno studio radicato nell'urgenza
Questa discrepanza tra dati ufficiali ed esperienza vissuta ha dato vita a uno sforzo collaborativo per scoprire il vero volto del caldo urbano. L'Open Geospatial Consortium (OGC), con il supporto dello United States Geological Survey (USGS), della National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e di Natural Resources Canada (NRCan), ha guidato progetti pilota per esplorare come mappe e dati geografici possano migliorare la preparazione e la risposta alle catastrofi.
Una di queste iniziative, proposta dalla New York City Geospatial Information Systems and Mapping Organization (NYC GISMO), si è concentrata sui pericoli del caldo estremo nelle aree urbane densamente popolate. Allarmata dal bilancio mortale delle ondate di calore estive a New York, la GISMO ha riunito esperti di HSR.health , del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE), della NOAA, di Safe Software, Inc. e di Navteca, Inc.
Il progetto pilota si è concentrato su una zona altamente urbanizzata di Harlem, appena a nord e a est di Central Park. L'obiettivo era comprendere come viene misurato e mappato il calore, valutarne l'impatto sulla salute e determinare se i rischi potessero essere identificati a livello di edificio (Figura 1).
Cosa ha rivelato la ricerca
Le temperature percepite sono molto più alte delle letture ufficiali
Le temperature ufficiali vengono solitamente registrate in aree ombreggiate come i parchi, lontano da superfici che trattengono il calore. Ma le persone non vivono nei parchi, bensì in edifici di cemento e mattoni, circondati da strade asfaltate, in pietra e cemento, dove l'energia solare rimane intrappolata. Il risultato è l'effetto isola di calore urbano (UHIE), che può aumentare la temperatura percepita fino a 30 °C o più, rispetto alle letture ufficiali.
Dove fa più caldo?
Le temperature più elevate si registrano a livello stradale e all'interno di residenze con facciate a sud non ombreggiate o unità abitative all'ultimo piano che ricevono la massima esposizione al sole. Questi edifici assorbono e trattengono il calore e non si raffreddano di notte. I quartieri vulnerabili – in genere aree a basso reddito con meno alberi e parchi e lontane da specchi d'acqua di raffreddamento – sono esposti al caldo più persistente, rendendo i residenti più suscettibili a malattie e decessi correlati al caldo.
Il modello nascosto delle morti indotte dal calore
Dati storici provenienti da città come Parigi (2003), Chicago (1995) e Vancouver (2021) dimostrano che il caldo estremo diventa letale solo dopo diversi giorni consecutivi di temperature elevate. I tassi di mortalità rimangono stabili all'inizio, ma dopo tre o più giorni senza tregua, si registra un forte aumento della mortalità. Ciò indica che sia la durata che l'intensità del caldo sono fattori determinanti.
Picco di mortalità per calore a Vancouver 2021
Chi è più a rischio e perché così tante morti per caldo non vengono conteggiate
Tra i soggetti più vulnerabili al caldo estremo figurano i bambini piccoli, gli anziani, le persone con patologie preesistenti, i lavoratori all'aperto e coloro che non hanno accesso costante all'aria condizionata o ad altri sistemi di raffreddamento. Questi gruppi corrono un rischio maggiore di malattie gravi o di morte durante periodi di caldo prolungato, soprattutto se vivono in case surriscaldate o in quartieri con scarso spazio verde.
Tuttavia, in città come New York, i decessi correlati al caldo vengono conteggiati solo se un medico legale identifica esplicitamente il caldo come causa. In realtà, il caldo spesso innesca la morte aggravando gravemente patologie cardiache, polmonari, renali e altre patologie croniche preesistenti, ma queste raramente vengono attribuite al caldo nei registri ufficiali. Di conseguenza, molti decessi causati dal caldo non vengono conteggiati.
Il modo migliore per tabulare i decessi dovuti al caldo è calcolare i decessi in eccesso rispetto al numero previsto di decessi durante le temperature medie estive, come avviene in Europa e in diverse città degli Stati Uniti, tra cui Chicago. Le città che non adottano questo approccio rischiano di sottostimare gravemente i decessi correlati al caldo del 75% o più.
Come le città possono raffreddarsi
Esistono diverse strategie ben note per mitigare l'UHIE e garantire che le abitazioni siano sufficientemente fresche per viverci. Ad esempio:
- Dipingere i tetti con vernice riflettente.
- Rendere le facciate degli edifici e le strade più riflettenti.
- Aumentare la vegetazione verde, come alberi e altre piante, per aiutare a controllare le temperature a livello del suolo.
- Utilizzo di finestre a bassa emissività che riflettono la luce solare.
- Interni degli edifici con migliore isolamento e aria condizionata.
Anche i centri di raffreddamento pubblici sono essenziali, soprattutto per le famiglie che non dispongono di aria condizionata o evitano di usarla a causa degli elevati costi dell'elettricità. Un rapporto dell'ex revisore dei conti di New York City, Brad Lander, ha stimato che l'11% della popolazione di New York non ha accesso all'aria condizionata in casa, l'equivalente di oltre 900,000 persone!
Un possibile approccio potrebbe essere quello di valutare misure che garantiscano ai proprietari degli edifici di mantenere le temperature interne al di sotto di un livello massimo in estate, in modo simile alle leggi esistenti che impongono ai proprietari di mantenere le temperature al di sopra di un livello minimo in inverno.
Nella peggiore delle ipotesi
È responsabilità del governo e dei fornitori di servizi energetici garantire che la rete elettrica sia in grado di gestire la crescente domanda di aria condizionata durante le ondate di calore estreme. Mantenere un comfort termico interno non è un lusso, ma una necessità per la sopravvivenza. In caso di prolungata interruzione di corrente durante un'ondata di calore, la mancanza di raffreddamento potrebbe portare a un drammatico aumento di decessi e malattie legate al calore, raggiungendo potenzialmente livelli catastrofici.
Strumenti di mappatura che possono aiutare le città a prepararsi e rispondere
Gran parte delle informazioni di cui sopra sono state supportate da mappe e dati geografici, essenziali per comprendere l'impatto del caldo estremo sulle aree urbane, identificare le aree maggiormente a rischio e predisporre interventi mirati. Il progetto pilota dell'OGC ha dimostrato come gli strumenti geospaziali possano svolgere un ruolo centrale sia nella risposta immediata che nella pianificazione a lungo termine.
Prevedere eventi di caldo estremo
Il Servizio Meteorologico Nazionale degli Stati Uniti (NWS) fornisce allerte preventive sul caldo estremo utilizzando dati provenienti da satelliti, palloni meteorologici e stazioni terrestri. Queste previsioni aiutano le città a prepararsi alle alte temperature. Tuttavia, la ricerca deve continuare a migliorare i metodi e le tecnologie attuali per rendere le previsioni ancora più accurate, tempestive e dettagliate.
Mappatura degli spazi verdi e dell'ombra
L'effetto isola di calore urbano è più intenso nei quartieri densamente edificati con pochi spazi verdi. Ora è possibile, utilizzando fotografie aeree e rilievi stradali, calcolare la quantità di ombra disponibile per ciascun isolato. Queste informazioni possono aiutare le amministrazioni a indirizzare gli interventi di piantumazione di alberi verso le strade che necessitano maggiormente di ombra. Possono anche aiutare gli sviluppatori a pianificare nuovi paesaggi urbani che riducano al minimo il contributo all'UHIE.
Localizzazione dei centri di raffreddamento
Le città di tutto il mondo stanno sempre più fornendo centri di raffreddamento per ospitare le persone che non hanno accesso ai condizionatori. Tali centri di raffreddamento devono essere ubicati in aree in cui le persone sono più vulnerabili e prive di aria condizionata. Gli strumenti di mappatura possono aiutare a identificare questi quartieri fino al livello di area censuaria, garantendo che i centri di raffreddamento siano accessibili con i mezzi pubblici e disponibili 24 ore su 7, XNUMX giorni su XNUMX, poiché gli appartamenti surriscaldati rimangono pericolosi sia di notte che di giorno.
Mappatura dei modelli di calore urbano
Il progetto pilota dell'OGC ha utilizzato dati quali letture della temperatura da satellite e da sensori, caratteristiche riflettenti della superficie terrestre, densità della vegetazione e vicinanza a corpi idrici per modellare il modo in cui il calore si accumula e persiste in diverse parti della città. Queste informazioni, modellate e sovrapposte alla mappa di base di New York City, hanno permesso la creazione di una griglia termica stimata, esemplificata dalla mappa sottostante nella Figura 4.
La piattaforma FME di Safe Software è stata utilizzata per creare questa rete di teleriscaldamento per la zona nord di Manhattan. Lo stesso metodo può essere adattato ad altre città. HSR.health ha anche sviluppato un indice di rischio sanitario legato al caldo basato sulle temperature previste all'interno di un'area censuaria e ha quindi calcolato il numero di individui vulnerabili in ciascuna area per stimare il possibile numero di decessi, ricoveri ospedalieri e malattie in eccesso. Questo strumento può aiutare le amministrazioni locali a pianificare dove concentrare le risorse prima e durante gli eventi di caldo estremo e a contribuire allo sviluppo di strategie di mitigazione del caldo.
Utilizzo della mappatura 3D per identificare gli edifici esposti al calore
Molte città ora hanno la possibilità di mappare gli edifici in 3D. OGC CityGML Il modello di dati consente rappresentazioni dettagliate dei paesaggi urbani, inclusi l'orientamento e l'altezza degli edifici. Questi modelli possono mostrare quali appartamenti sono più esposti al sole e probabilmente subirebbero un significativo accumulo di calore. La stessa tecnica può essere utilizzata per identificare le strade in cui si verifica il maggiore accumulo di calore. (Vedi Figura 1 sopra: mappa termica 3D di Harlem sviluppata da Navteca Inc.) Queste informazioni possono orientare la sensibilizzazione delle famiglie a rischio e supportare le iniziative di controllo locale durante le ondate di calore.
Tecnologie di rilevamento del calore personale
Viviamo in un'epoca caratterizzata dalla proliferazione di sensori a basso costo e dall'uso diffuso di smartphone. È ragionevole immaginare che nelle residenze considerate ad alto rischio di temperature pericolose, si possano installare sensori di calore e collegarli agli smartphone. Quando le temperature si avvicinano a un livello minaccioso, i sensori possono attivare chiamate automatiche ai soccorritori, ai vicini o ai parenti, per verificare le condizioni dei residenti, inviando un'ambulanza se necessario.
Conclusione
Il progetto pilota dell'OGC ha dimostrato che le agenzie pubbliche e i dipartimenti sanitari spesso non hanno un quadro completo degli impatti del caldo estremo. Le misurazioni ufficiali della temperatura non riflettono ciò che i residenti sperimentano a livello stradale o all'interno di case surriscaldate. E senza dati accurati, molti decessi correlati al caldo passano inosservati.
Al contempo, abbiamo anche appreso che in molte città sono in corso importanti iniziative per ridurre l'effetto isola di calore urbana. Grazie alla crescente disponibilità di strumenti geospaziali, tecnologie di sensoristica e piattaforme di integrazione dati, le città dispongono ora di strumenti migliori per comprendere il rischio legato al calore e intraprendere azioni mirate.
Ci aspettiamo che previsioni più accurate, sensori in tempo reale, mappe termiche dettagliate e modelli 3D degli edifici possano aiutare le amministrazioni locali a pianificare strategie di raffreddamento più efficaci, a identificare le comunità più vulnerabili e a distribuire le risorse dove sono più necessarie. Con un uso più intelligente dei dati, possiamo aiutare le città a proteggere i propri residenti, prevenire decessi evitabili e prepararsi a un futuro più caldo.
Per ulteriori informazioni, consultare il rapporto tecnico del progetto pilota OGC sulla resilienza ai cambiamenti climatici e ai disastri del 2024.
Partecipanti allo studio
Alan Leidner, Organizzazione per i sistemi informativi geospaziali e la mappatura di New York
Jiin Wen, Organizzazione per i sistemi informativi geospaziali e la mappatura di New York
Ajay K Gupta, CEO, HSR.Salute.
Paul A Churchyard, CTO, HSR.Salute.
Joel Klein, Amministrazione nazionale oceanica e atmosferica degli Stati Uniti
Dott. David Green, Direttore, S&T Innovation, Green Resilience Insights
Dott.ssa Bandana Kar, AAAS STP Fellow presso il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti
Dean Hintz, Safe Software, Inc.
Dott. Josh Lieberman, Università di Harvard, Centro per l'analisi geografica (CGA)
Theo Goetemann, Presidente, Basil Labs, Inc.
Shayna Solis, CEO di Navteca LLC
Adam Silcott, sviluppatore principale, Navteca LLC
Ringraziamenti speciali
Il lavoro del team Extreme Heat è stato notevolmente potenziato dalle seguenti organizzazioni e studi:
- Studio NOAA/CAPA del 2021 su North Manhattan e South Bronx: OSF | Heat Watch Bronx-Manhattan_Report_111021.pdf
- Studio di Climate Central sui punti caldi urbani: Punti caldi urbani | Climate Central
