As cidades ocupam apenas cerca de 3% da superfície terrestre total da Terra, mas eles carregam o fardo dos efeitos da mudança climática global percebidos pelo homem, pesquisadores disseram. Os modelos climáticos globais são configurados para uma análise global, deixando as áreas urbanas mal representadas. Em um novo estudo, os pesquisadores examinam mais de perto como as mudanças climáticas afetam as cidades, usando modelos estatísticos baseados em dados combinados com modelos climáticos físicos baseados em processos tradicionais.

Os resultados da pesquisa liderada pelo engenheiro Lei Zhao da Universidade de Illinois Urbana Champaign foram publicados na revista Nature Mudança Climática .

Lar de mais de 50% da população mundial, as cidades experimentam mais estresse por calor, escassez de água, poluição do ar e insegurança energética do que áreas suburbanas e rurais por causa de seu layout e altas densidades populacionais, os relatórios do estudo.

"As cidades estão cheias de superfícies feitas de concreto e asfalto que absorvem e retêm mais calor do que as superfícies naturais e perturbam outros processos biofísicos em escala local, "disse Zhao, professor de engenharia civil e ambiental e afiliado do National Center for Supercomputing Applications. "Incorporar esses tipos de variáveis ​​de pequena escala na modelagem climática é crucial para a compreensão do clima urbano futuro. No entanto, encontrar uma maneira de incluí-los em modelos em escala global apresenta grande resolução, desafios de escala e computacionais. "

Os modelos climáticos globais projetam cenários futuros modelando como processos em escala mais ampla, como as emissões de gases de efeito estufa, forçam o clima global a reagir. Ao combinar esta técnica com um modelo estatístico que emula um modelo climático complexo e detalhado para paisagens urbanas, A equipe de Zhao enfrentou a lacuna de informações entre o urbano e o global.

A equipe aplicou sua técnica de emulação de clima urbano a dados de 26 modelos climáticos globais em cenários de emissões intermediárias e altas. Esta abordagem permitiu aos pesquisadores modelar resultados em projeções de temperatura e umidade relativa no nível da cidade até o ano de 2100, permitindo as mudanças climáticas e a quantificação da incerteza.

O modelo prevê que até o final deste século, o aquecimento médio nas cidades globais aumentará 1,9 graus Celsius com emissões intermediárias e 4,4 C com altas emissões, com um bom acordo entre os modelos climáticos existentes em certas regiões, Zhao disse.

As projeções também previam uma diminuição quase universal da umidade relativa nas cidades, tornando a evaporação de superfície mais eficiente e implicando que estratégias de adaptação como a vegetação urbana podem ser úteis.

"Nossas descobertas destacam a necessidade crítica de projeções globais de climas urbanos locais para áreas urbanas sensíveis ao clima, "Zhao disse." Isso poderia dar aos planejadores da cidade o apoio de que precisam para encorajar soluções como a intervenção em infraestrutura verde para reduzir o estresse térmico urbano em larga escala. "

Atualmente, as projeções não levam em consideração os efeitos do desenvolvimento urbano futuro. Contudo, os pesquisadores levantam a hipótese de que podem estender sua estratégia para compensar isso. "A metodologia, geral, é muito flexível e pode ser ajustado para capturar coisas como escalas de tempo mais finas e pode até mesmo ser aplicado a outros ecossistemas, como florestas e regiões polares, por exemplo, "Zhao disse.