Extreme hitte is een sluipmoordenaar, en eentje die we nog steeds onderschatten. De thermometer in Central Park geeft misschien 100°C aan, wat op zich al gevaarlijk is, maar stap de straat op of een zonnig appartement in Harlem of een andere grote stad binnen, en afhankelijk van de luchtvochtigheid kan de gevoelstemperatuur oplopen tot boven de 130°C.
Deze alarmerende discrepantie tussen gerapporteerde en ervaren temperaturen heeft reële gevolgen. Alleen al deze zomer hebben dodelijke hittegolven levens geëist in Spanje, Frankrijk, Italië, Texas, Griekenland en New York. Toch ontbreken veel van de sterfgevallen in de officiële tellingen, en de temperaturen die deze veroorzaakten, worden vaak verkeerd gerapporteerd.
Extreme hitte is geen bedreiging meer voor de toekomst. Het is er. Het is dodelijk. En het wordt nog steeds gevaarlijk verkeerd begrepen.
Een studie geworteld in urgentie
Deze discrepantie tussen officiële gegevens en de praktijkervaring leidde tot een gezamenlijke inspanning om de ware aard van stedelijke hitte te ontrafelen. Het Open Geospatial Consortium (OGC), met steun van de United States Geological Survey (USGS), de National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) en Natural Resources Canada (NRCan), heeft pilotprojecten geleid om te onderzoeken hoe kaarten en locatiegegevens de paraatheid en respons op rampen kunnen verbeteren.
Een van die initiatieven, voorgesteld door de New York City Geospatial Information Systems and Mapping Organization (NYC GISMO), richtte zich op de gevaren van extreme hitte in dichtbevolkte stedelijke gebieden. Gealarmeerd door het dodelijke aantal slachtoffers van zomerse hittegolven in New York, bracht GISMO experts samen van HSR.health , het Amerikaanse ministerie van Energie (DOE), NOAA, Safe Software, Inc. en Navteca, Inc.
De pilot concentreerde zich op een sterk verstedelijkt deel van Harlem, net ten noorden en ten oosten van Central Park. Het doel was om te begrijpen hoe hitte wordt gemeten en in kaart gebracht, de gezondheidseffecten ervan te beoordelen en te bepalen of risico's op gebouwniveau konden worden geïdentificeerd (figuur 1).
Wat het onderzoek onthulde
Gevoelstemperaturen zijn veel hoger dan officiële metingen
Officiële temperaturen worden meestal gemeten in schaduwrijke gebieden zoals parken, ver weg van warmtevasthoudende oppervlakken. Maar mensen wonen niet in parken, maar in gebouwen van beton en baksteen, omgeven door asfalt, steen en betonnen straten, waar de zonne-energie wordt vastgehouden. Het resultaat is het stedelijk hitte-eilandeffect (UHIE), dat de gevoelstemperatuur met wel -30°C of meer kan verhogen, boven de officiële waarden.
Waar is het het warmst?
De hoogste temperaturen worden gemeten op straatniveau en in woningen met onbeschaduwde zuidgevels of appartementen op de bovenste verdieping die maximaal zonlicht ontvangen. Deze gebouwen absorberen en houden warmte vast en koelen 's nachts niet af. Kwetsbare buurten – doorgaans arme wijken met minder bomen en parken, ver van koel water – hebben te maken met de meest aanhoudende hitte, waardoor bewoners vatbaarder zijn voor hittegerelateerde ziekten en overlijden.
Het verborgen patroon van door hitte veroorzaakte sterfgevallen
Historische gegevens uit steden als Parijs (2003), Chicago (1995) en Vancouver (2021) tonen aan dat extreme hitte pas dodelijk wordt na een aantal opeenvolgende dagen met hoge temperaturen. De sterftecijfers blijven aanvankelijk stabiel, maar na drie of meer dagen zonder verkoeling stijgt de mortaliteit sterk. Dit wijst erop dat zowel de duur als de intensiteit van de hitte van belang zijn.
2021 Vancouver Heat Death Spike
Wie loopt het grootste risico en waarom worden zoveel sterfgevallen door hitte niet geteld?
De meest kwetsbare groepen voor extreme hitte zijn jonge kinderen, ouderen, mensen met onderliggende gezondheidsproblemen, buitenwerkers en mensen zonder regelmatige toegang tot airconditioning of andere verkoelingsmogelijkheden. Deze groepen lopen een hoger risico op ernstige ziekte of overlijden tijdens langdurige hittegolven, vooral wanneer ze in oververhitte huizen of buurten met weinig groen wonen.
Toch worden in steden als New York hittegerelateerde sterfgevallen alleen meegeteld als een lijkschouwer hitte expliciet als oorzaak aanwijst. In werkelijkheid leidt hitte vaak tot de dood door hart-, long-, nier- en andere reeds bestaande chronische aandoeningen ernstig te verergeren, maar deze worden in officiële registers zelden aan hitte toegeschreven. Hierdoor blijven veel hittegerelateerde sterfgevallen ongeteld.
De beste manier om sterfgevallen door hitte in kaart te brengen, is door het aantal sterfgevallen te berekenen dat hoger is dan het verwachte aantal sterfgevallen tijdens de gemiddelde zomertemperaturen, zoals in Europa en in verschillende Amerikaanse steden, waaronder Chicago, gebeurt. Steden die deze aanpak niet hanteren, lopen het risico het aantal sterfgevallen door hitte met 75% of meer te onderschatten.
Hoe steden kunnen afkoelen
Er zijn een aantal bekende strategieën om UHIE te beperken en ervoor te zorgen dat woningen koel genoeg zijn om in te wonen. Bijvoorbeeld:
- Daken beschilderen met reflecterende verf.
- Maak gevels en straten meer reflecterend.
- Het planten van meer groene vegetatie, zoals bomen en andere aanplant, helpt de temperatuur op grondniveau te reguleren.
- Gebruik van low-e ramen die zonlicht reflecteren.
- Betere isolatie en airconditioning in het interieur van gebouwen.
Openbare koelcentra zijn ook cruciaal, vooral voor huishoudens die geen airconditioning hebben of deze niet gebruiken vanwege de hoge elektriciteitskosten. Een rapport van Brad Lander, voormalig rekenmeester van de stad New York, schat dat 11% van de bevolking van New York geen toegang heeft tot airconditioning in huis, wat overeenkomt met meer dan 900,000 mensen!
Een mogelijke aanpak zou kunnen zijn om maatregelen te onderzoeken die ervoor zorgen dat eigenaren van gebouwen de binnentemperaturen in de zomer onder een maximumniveau houden, vergelijkbaar met de bestaande wetgeving die vereist dat eigenaren de temperaturen in de winter boven een minimumtemperatuur houden.
In het slechtste geval
Het is de verantwoordelijkheid van de overheid en de energieleveranciers om ervoor te zorgen dat het elektriciteitsnet de groeiende vraag naar airconditioning tijdens extreme hittegolven aankan. Het handhaven van een comfortabel binnenklimaat is geen luxe, maar een noodzaak om te overleven. Mocht er tijdens een hittegolf een langdurige stroomstoring optreden, dan kan het verlies van koeling leiden tot een dramatische toename van hittegerelateerde sterfgevallen en ziekten, mogelijk met catastrofale gevolgen.
Kaarthulpmiddelen die steden kunnen helpen zich voor te bereiden en te reageren
Veel van de bovenstaande informatie werd ondersteund door kaarten en locatiegegevens, wat essentieel is om te begrijpen hoe extreme hitte stedelijke gebieden treft, te bepalen wie het grootste risico loopt en gerichte interventies te kunnen ondersteunen. De OGC-pilot heeft aangetoond hoe geospatiale tools een centrale rol kunnen spelen in zowel directe respons als langetermijnplanning.
Anticiperen op extreme hitte
De Amerikaanse National Weather Service (NWS) waarschuwt vooraf voor extreme hitte met behulp van gegevens van satellieten, weerballonnen en grondstations. Deze voorspellingen helpen steden zich voor te bereiden op hoge temperaturen. Onderzoek moet echter doorgaan met het verbeteren van huidige methoden en technologieën om voorspellingen nog nauwkeuriger, tijdiger en gedetailleerder te maken.
In kaart brengen van groene ruimtes en schaduw
Het stedelijke hitte-eilandeffect is het ergst in dichtbebouwde buurten met weinig groen. Met behulp van luchtfotografie en straatonderzoek is het nu mogelijk om de beschikbare hoeveelheid schaduw van bomen per blok te berekenen. Deze informatie kan overheden helpen om bomen te planten in straten die het meest behoefte hebben aan meer schaduw. Het kan projectontwikkelaars ook helpen bij het plannen van nieuwe stadsgezichten die zo min mogelijk bijdragen aan de UHIE.
Koelcentra lokaliseren
Steden over de hele wereld bieden steeds vaker koelcentra aan om mensen te huisvesten die geen toegang hebben tot airconditioning. Dergelijke koelcentra moeten zich bevinden in gebieden waar mensen het kwetsbaarst zijn en geen airconditioning hebben. Kaarttools kunnen helpen bij het identificeren van deze buurten tot op het niveau van de census tract, zodat koelcentra bereikbaar zijn met het openbaar vervoer en 24/7 beschikbaar zijn, aangezien oververhitte appartementen 's nachts net zo gevaarlijk zijn als overdag.
In kaart brengen van stedelijke hittepatronen
De OGC-pilot maakte gebruik van gegevens zoals satelliet- en sensorgebaseerde temperatuurmetingen, reflectiekenmerken van het landoppervlak, vegetatiedichtheid en de nabijheid van waterlichamen om te modelleren hoe warmte zich opbouwt en blijft hangen in verschillende delen van de stad. Deze informatie, gemodelleerd en over de basiskaart van New York City gelegd, maakte het mogelijk om een geschat warmteraster te creëren, zoals geïllustreerd in de onderstaande kaart in Figuur 4.
Het FME-platform van Safe Software werd gebruikt om dit warmtenet voor Noord-Manhattan te creëren. Dezelfde methode kan worden toegepast op andere steden. HSR.health ontwikkelde ook een Heat Health Risk Index op basis van de verwachte temperaturen binnen een censusgebied en berekende vervolgens het aantal kwetsbare personen in elk gebied om het mogelijke aantal extra sterfgevallen, ziekenhuisopnames en ziektegevallen te schatten. Deze tool kan lokale overheden helpen plannen waar ze hun middelen op moeten richten vóór en tijdens extreme hittegolven en bij de ontwikkeling van strategieën om hitte te beperken.
Het gebruik van 3D-mapping om aan hitte blootgestelde gebouwen te identificeren
Veel steden hebben nu de mogelijkheid om gebouwen in 3D in kaart te brengen. OGC's CityGML Het datamodel maakt gedetailleerde weergaven van stadsgezichten mogelijk, inclusief de oriëntatie en hoogte van gebouwen. Deze modellen kunnen laten zien welke appartementen het meest aan de zon zijn blootgesteld en waarschijnlijk te maken zouden krijgen met aanzienlijke hitteopbouw. Dezelfde techniek kan worden gebruikt om straten te identificeren waar de grootste hitteopbouw plaatsvindt. (Zie Figuur 1 hierboven: 3D-hittekaart van Harlem, ontwikkeld door Navteca Inc.) Deze informatie kan helpen bij het bereiken van risicogroepen en lokale controles tijdens hittegolven.
Persoonlijke warmtesensortechnologieën
We leven in een tijd waarin goedkope sensoren en smartphones wijdverbreid zijn. Het is aannemelijk dat in woningen met een hoog temperatuurrisico warmtesensoren kunnen worden geïnstalleerd en gekoppeld aan smartphones. Wanneer de temperatuur een bedreigende waarde bereikt, kunnen sensoren automatisch hulpdiensten, buren of familieleden bellen om de toestand van de bewoners te controleren en zo nodig een ambulance te sturen.
Conclusie
De OGC-pilot toonde aan dat overheidsinstanties en gezondheidsdiensten vaak geen volledig beeld hebben van de gevolgen van extreme hitte. Officiële temperatuurmetingen weerspiegelen niet wat bewoners op straatniveau of in oververhitte huizen ervaren. En zonder nauwkeurige gegevens blijven veel hittegerelateerde sterfgevallen onopgemerkt.
Tegelijkertijd hebben we ook vernomen dat er in verschillende steden belangrijk werk wordt verricht om het stedelijk hitte-eilandeffect te verminderen. Dankzij de toenemende beschikbaarheid van geospatiale tools, sensortechnologieën en data-integratieplatformen beschikken steden nu over betere manieren om hitterisico's te begrijpen en gerichte maatregelen te nemen.
We verwachten dat verbeterde voorspellingen, realtime detectie, gedetailleerde warmtekaarten en 3D-gebouwmodellen lokale overheden kunnen helpen bij het plannen van effectievere koelstrategieën, het identificeren van de meest kwetsbare gemeenschappen en het inzetten van middelen waar ze het hardst nodig zijn. Door slimmer gebruik te maken van data kunnen we steden helpen hun inwoners te beschermen, vermijdbare sterfgevallen te voorkomen en zich voor te bereiden op een warmere toekomst.
Voor meer informatie kunt u het OGC Climate and Disaster Resilience Pilot 2024 Engineering Report raadplegen.
Studie deelnemers
Alan Leidner, NYC Geospatial Information Systems and Mapping Organization
Jiin Wen, NYC Geospatiale Informatie Systemen en Kaartorganisatie
Ajay K Gupta, CEO, HSR.Gezondheid.
Paul A Kerkhof, CTO, HSR.Gezondheid.
Joel Klein, Amerikaanse National Oceanic and Atmospheric Administration
Dr. David Green, directeur van S&T Innovation, Green Resilience Insights
Dr. Bandana Kar, AAAS STP Fellow bij het Amerikaanse ministerie van Energie
Dean Hintz, Safe Software, Inc.
Dr. Josh Lieberman, Harvard University, Centrum voor Geografische Analyse (CGA)
Theo Goetemann, President, Basil Labs, Inc.
Shayna Solis, CEO van Navteca LLC
Adam Silcott, hoofdontwikkelaar, Navteca LLC
Met speciale dank aan
Het werk van het Extreme Heat-team werd aanzienlijk bevorderd door de volgende organisaties en onderzoeken:
- NOAA/CAPA-onderzoek uit 2021 naar Noord-Manhattan en de South Bronx: OSF | Hittewaarschuwing Bronx-Manhattan_Rapport_111021.pdf
- Climate Central's onderzoek naar stedelijke hittehaarden: Stedelijke hittehaarden | Klimaat Centraal
