Πάνω από το ήμισυ του παγκόσμιου πληθυσμού ζει σήμερα σε πόλεις που συχνά είναι πολύ πιο ζεστές από τις μη αστικές περιοχές που τις περιβάλλουν. Οι δρόμοι, τα κτίρια και οι ασφαλτοστρωμένες επιφάνειες απορροφούν και αποθηκεύουν θερμότητα κατά τη διάρκεια της ημέρας, για να την απελευθερώσουν στη συνέχεια αργά μετά τη δύση του ηλίου. Πρόκειται για το φαινόμενο που είναι γνωστό ως αστική θερμική νησίδα.
Οι συζητήσεις σχετικά με τους λόγους για τους οποίους 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 μεγάλη ποσότητα ενέργειας για φωτισμό, θέρμανση και κλιματισμό. Απελευθερώνουν θερμότητα και διαμορφώνουν τη ροή του αέρα στους γύρω δρόμους.
Ωστόσο, μια άλλη πηγή αστικής θερμότητας λαμβάνει πολύ λιγότερη προσοχή: η κυκλοφορία των οχημάτων.
Τα μηχανοκίνητα οχήματα απελευθερώνουν θερμότητα απευθείας στο αστικό περιβάλλον. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τα βενζινοκίνητα και τα πετρελαιοκίνητα οχήματα, όπου μεγάλο μέρος της ενέργειας του καυσίμου χάνεται ως θερμότητα από τους κινητήρες εσωτερικής καύσης και τα συστήματα εξάτμισης. Τα ελαστικά, τα φρένα και η τριβή με την επιφάνεια του δρόμου συμβάλλουν επίσης 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 ερευνητών από το Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ για δύο μεγάλες ευρωπαϊκές πόλεις, σύμφωνα με το άρθρο ενός εκ των συγγραφέων στο The Conversation.
Στη νότια γαλλική πόλη της Τουλούζης, η μοντελοποίηση δείχνει ότι η θερμότητα της κυκλοφορίας αυξάνει τη μέση ετήσια θερμοκρασία του αέρα κατά περίπου 0,4 °C. Στο Μάντσεστερ, μια τυπικά πιο δροσερή πόλη στο βόρειο τμήμα της Αγγλίας, η μέση ετήσια θερμοκρασία του αέρα αυξήθηκε κατά περίπου 0,25 °C λόγω της κυκλοφορίας.
Αυτά τα νούμερα μπορεί να φαίνονται μικρά, αλλά από την άποψη του αστικού κλίματος είναι σημαντικά. Κατά τη διάρκεια των καυσώνων, ακόμη και μικρές αυξήσεις της θερμοκρασίας του αέρα μπορούν να επιδεινώσουν τη θερμική δυσφορία, να αυξήσουν τους κινδύνους για την υγεία και να οδηγήσουν σε αύξηση της ζήτησης για ψύξη.
Προηγούμενες έρευνες έχουν δείξει ότι 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 μελέτη υποδηλώνει ότι αυτές οι αυξήσεις θα μπορούσαν εν μέρει να μετριαστούν με τη μείωση της αστικής κυκλοφορίας οχημάτων βενζίνης και ντίζελ.
Σύγκριση μεταξύ Μάντσεστερ και Τουλούζης
Το Community Earth System Model είναι ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο μοντέλο ανοιχτού κώδικα για την προσομοίωση των αλληλεπιδράσεων μεταξύ εδάφους, ατμόσφαιρας, κλίματος και ανθρώπινης δραστηριότητας – το οποίο ξεκίνησε από το Εθνικό Κέντρο Ατμοσφαιρικών Ερευνών των ΗΠΑ το 2010.
Ωστόσο, η θερμότητα που σχετίζεται με την κυκλοφορία δεν ελήφθη υπόψη από το μοντέλο – γι’ αυτό η ομάδα στη μελέτη της ανέπτυξε ένα νέο module, το οποίο εκτιμά τη θερμότητα που παράγεται από παράγοντες όπως ο όγκος της κυκλοφορίας, ο τύπος των οχημάτων, τα χαρακτηριστικά των δρόμων και οι καιρικές συνθήκες. Τα αποτελέσματα διαφέρουν ανάλογα με την ώρα της ημέρας, τη φύση της κυκλοφορίας και τις τοπικές καιρικές συνθήκες.
Διαπιστώθηκε ότι τα στοιχεία που ρυπαίνουν περισσότερο με θερμότητα είναι γενικά οι υψηλοί όγκοι κυκλοφορίας – και το είδος των οχημάτων που κυριαρχούν σε αυτές τις κυκλοφοριακές συμφόρησεις. Τα συμβατικά οχήματα βενζίνης και ντίζελ εκπέμπουν σημαντικά περισσότερη θερμότητα από τα ηλεκτρικά οχήματα. Σε πόλεις με μεγάλο αριθμό τέτοιων οχημάτων, οι ώρες αιχμής κατά τις μετακινήσεις μπορούν να αποτελέσουν σημαντικές πηγές εκπομπών θερμότητας.
Οι ερευνητές δημιούργησαν μοντέλα κυκλοφορίας σε δύο ευρωπαϊκές πόλεις – την κεντρική περιοχή Capitole της Τουλούζης και το κέντρο του 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 μοτίβα κυκλοφορίας – όλα αυτά επηρεάζουν όχι μόνο το πόση θερμότητα εκλύεται από την κυκλοφορία, αλλά και πώς αυτή η θερμότητα επηρεάζει κάθε πόλη.
Στην Τουλούζη, η θερμότητα της πρωινής κυκλοφορίας συσσωρευόταν κατά τη διάρκεια της ημέρας και παρέμενε μέχρι τη νύχτα. Αντίθετα, η απογευματινή ώρα αιχμής στο Μάντσεστερ συνέβαλε σε ισχυρότερη θέρμανση κατά τη διάρκεια της νύχτας, με τη θερμοκρασία του αέρα από την κυκλοφορία να κορυφώνεται κατά μέσο όρο γύρω στις 3 π.μ.
Και στις δύο πόλεις, το φαινόμενο της θέρμανσης που σχετίζεται με την κυκλοφορία ήταν ισχυρότερο το χειμώνα από ό, τι το καλοκαίρι. Στην Τουλούζη, η μοντελοποίηση έδειξε ότι η θερμοκρασία του αέρα αυξήθηκε κατά μέσο όρο κατά 0,5 °C το χειμώνα και κατά 0,3 °C το καλοκαίρι, ενώ στο Μάντσεστερ η αύξηση ήταν 0,35 °C το χειμώνα και 0,16 °C το καλοκαίρι.
Ο ρόλος της κυκλοφορίας στην αστική θέρμανση
Η ευαισθητοποίηση σχετικά με τον κίνδυνο της αστικής θερμότητας αυξάνεται, αλλά ο ρόλος που διαδραματίζει η κυκλοφορία εξακολουθεί να λαμβάνεται σπάνια υπόψη στην προσαρμογή στο αστικό κλίμα και στον σχεδιασμό των μεταφορών.
Καθώς οι πόλεις συνεχίζουν να αναπτύσσονται και τα ακραία καιρικά φαινόμενα γίνονται όλο και πιο συχνά, οι κυβερνήσεις χρειάζονται καλύτερα εργαλεία για να κατανοήσουν από πού προέρχεται η αστική θερμότητα και πώς μπορεί να μειωθεί. Το μοντέλο που αναπτύχθηκε θα μπορούσε να προσφέρει πιο ακριβείς απαντήσεις σε σημαντικά ερωτήματα όπως: κατά πόσο θα μειώσει τα επίπεδα θερμότητας η ηλεκτροκίνηση των οχημάτων, πώς θα επηρεάσουν την τοπική έκθεση στη θερμότητα οι αλλαγές στον σχεδιασμό των δρόμων, στη χρήση των οχημάτων και στα πρότυπα κυκλοφοριακής συμφόρησης και σε ποιο βαθμό μπορούν οι αλλαγές στις μεθόδους αστικών μεταφορών να περιορίσουν τις επιπτώσεις των προβλεπόμενων μελλοντικών καυσώνων.
Αυτά, φυσικά, δεν είναι μόνο επιστημονικά ερωτήματα, αλλά και ζητήματα πολιτικής και σχεδιασμού. Οι ανησυχίες σχετικά με την αύξηση της θερμοκρασίας στις πόλεις συχνά επικεντρώνονται στα δέντρα, τα πάρκα, τις δροσερές στέγες και τον σχεδιασμό των κτιρίων. Ωστόσο, η κυκλοφορία δεν αποτελεί μόνο πηγή ρύπανσης και εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα – μπορεί επίσης να αποτελέσει μέρος του τρόπου με τον οποίο σχεδιάζουμε πιο δροσερές, υγιέστερες και πιο ανθεκτικές πόλεις.
