Professor da ETH, Jan Carmeliet. Em dias quentes, as temperaturas são particularmente altas na estação principal de Zurique (ao fundo) e ao longo dos trilhos. Crédito:ETH Zurique / Peter Rüegg
Junto com cientistas da Empa, O professor da ETH, Jan Carmeliet, estudou a última onda de calor em junho passado. A ETH News perguntou a ele onde é o lugar mais agradável para estar em Zurique no verão, e quais medidas estruturais devem ser tomadas para proteger as cidades de eventos de calor extremo.
ETH News:Professor Carmeliet, por que as cidades são muito mais quentes do que o campo durante o verão?
Jan Carmeliet:As cidades são feitas com muito concreto e asfalto. Esses materiais são relativamente escuros e são particularmente eficazes na absorção da radiação solar; eles aquecem durante o dia e armazenam o calor. À noite, edifícios e ruas atuam como radiadores, liberando o calor armazenado durante o dia e aquecendo o ambiente. Edifícios nas cidades também bloqueiam o vento, e as cidades contêm menos vegetação do que o campo. O vento pela remoção do ar quente e as plantas que evaporam a água têm um efeito de resfriamento.
Junto com cientistas da Empa, você examinou a última onda de calor no final de junho em Zurique. Quão mais quente estava a cidade?
A diferença entre a cidade e o campo - em ciência falamos da intensidade das ilhas de calor urbanas - chegava a 6 graus à noite no dia 22 de junho em Zurique. Tivemos altos níveis de radiação solar no dia anterior. A noite estava então sem nuvens, o que significava que no campo, muito calor escapou e o ar esfriou. No centro da cidade, Contudo, os prédios e ruas irradiavam muito calor, portanto, o resfriamento noturno era muito mais limitado. Seis graus é um valor alto - durante a onda de calor do verão de 2015, a diferença cidade-campo atingiu no máximo 4,5 graus.
Você usou uma simulação de computador para modelar temperaturas para Zurique em alta resolução. Onde estava mais quente em Zurique durante a onda de calor mais recente?
Era mais quente perto da estação principal e ao longo dos trilhos da ferrovia. As trilhas escuras e o cascalho escuro absorveram muito calor. Também estava muito quente em Unterstrass e entre o estádio Letzigrund e Altstetten.
E onde estavam as temperaturas mais agradáveis?
Perto do lago - em Seefeld, Bürkliplatz e Enge - as temperaturas noturnas eram mais baixas. A circulação de ar trouxe um ar mais fresco do lago para a cidade. As temperaturas também eram agradáveis em Hirslanden e Schwamendingen, que se beneficiou dos ventos vindos das colinas de Adlisberg e Zürichberg.
Temperatura do ar modelada a dois metros acima do solo em 22 de junho de 2017 às 6h em Zurique. Maior edifício abaixo do centro da imagem:estação principal de Zurique. Espaço aberto amarelo na parte inferior:Lago Zurique. Crédito:Empa / ETH Zurique / Gianluca Mussetti
O que você espera alcançar com esta modelagem computacional?
Queremos entender melhor as ondas de calor nas cidades em escala local. Como não é prático cobrir uma cidade inteira com uma rede muito densa de estações de medição de temperatura, estamos trabalhando com modelos de simulação. Usamos os valores medidos de temperatura e vento das estações meteorológicas como condições de limite e, em seguida, calculamos a temperatura para Zurique e seus arredores com uma resolução de 250 metros. Para a simulação, complementamos um modelo meteorológico existente com informações sobre edifícios, os materiais usados e a vegetação. Também podemos usar esses modelos para examinar a influência das ondas de calor na saúde e no bem-estar dos habitantes da cidade - porque elas têm uma grande influência. Muitos idosos e doentes têm problemas com temperaturas extremas. Seu metabolismo se adapta lentamente, se em tudo, a altas temperaturas.
No final deste século, cientistas do clima estão prevendo que devemos esperar um aumento significativo nos níveis extremos de calor, particularmente no sul da Europa, mas também na Suíça. Precisamos parar de tornar nossas cidades tão densas?
Quando aumentamos a densidade de nossas cidades, temos que fazer isso de forma inteligente e permitir que o ar circule. Os quarteirões da cidade com um pátio fechado sem vegetação ou sombra resultam em pontos quentes locais. As cidades devem incluir faixas de ventilação. E é importante, por exemplo, para construir mais abertamente ao redor de lagos e outros corpos d'água. Filas fechadas de edifícios ao longo da costa evitam que o ar mais frio entre na cidade.
Temperatura do ar modelada dois metros acima do solo em 22 de junho de 2017 às 16h em Zurique. Crédito:Empa / ETH Zurique / Gianluca Mussetti
Em sua pesquisa, você também lida com a questão de como podemos proteger melhor nossas cidades de ondas de calor mais frequentes. Que opções existem?
A infraestrutura urbana não pode ser alterada facilmente, mas as medidas podem ser implementadas em hotspots. A introdução de sombra e resfriamento com água são medidas eficientes. As estradas expostas podem ser sombreadas com estruturas têxteis. Água da chuva - das tempestades de verão, por exemplo - pode ser armazenado localmente e pulverizado em dias quentes. Como as árvores fornecem sombra e evaporam a água, eles também são muito eficientes. Também existe um potencial significativo no desenvolvimento de novos materiais de construção.
De que maneira?
Pegue as superfícies das estradas como exemplo:na Suíça, muitas ruas, calçadas e espaços abertos são pavimentados com asfalto, o que os torna fáceis de manter. Contudo, o asfalto também tem uma grande desvantagem, como sua cor escura o torna um material muito absorvente para o calor. Seria melhor ter superfícies mais leves e porosas que absorvem água quando chove ou que possam ser irrigadas. Eu lido com o desenvolvimento de tais superfícies em um de meus projetos de pesquisa.