Durante a noite, faz mais calor na cidade do que nos subúrbios próximos ou no campo. Mas o quanto mais quente difere entre as cidades. Pesquisadores do laboratório de pesquisa conjunta internacional MSE2 (CNRS / MIT) e do Centre Interdisciplinaire des Nanosciences de Marseille (CNRS / Universidade Aix-Marseille) 1 demonstraram que o fator determinante é como as cidades estão estruturadas:cidades mais organizadas, como muitos na América do Norte com ruas retas e perpendiculares, prender mais calor. Por outro lado, cidades que são menos organizadas, como aqueles fundados há muito tempo, derrame calor facilmente. As descobertas da equipe, publicado em Cartas de revisão física (9 de março, 2018), sugerir novas direções para explorar o planejamento urbano ideal e gestão de energia.

As ilhas de calor urbanas (UHIs) são criadas quando a temperatura do ar aumenta mais nas cidades do que nos subúrbios e áreas rurais circundantes. Nos E.U.A, esse fenômeno atinge 80% da população urbana. Em áreas povoadas, UHIs podem levar a um maior consumo de energia (para alimentar o ar condicionado, por exemplo), mais poluição do ar, uma qualidade de vida inferior, e pior saúde. Algumas cidades aplicaram estratégias para limitar os UHIs - incluindo a adição de mais espaços verdes - mas o impacto ambiental e econômico das ilhas de calor, em escala nacional ou mesmo regional, ainda mal foi quantificado.

Os pesquisadores neste estudo consideraram os principais fatores que governam os aumentos de temperatura, como a massa térmica dos edifícios e até que ponto, à noite, eles irradiam o calor absorvido durante o dia. Para fazer isso, eles analisaram as temperaturas registradas em áreas urbanas e rurais ao longo de vários anos, bem como dados sobre as pegadas de construção, combinado com um modelo de radiação de calor. Para as cinquenta e algumas cidades que estudaram, entre elas, Nova york, Chicago, e Boston - esse método tornou possível demonstrar que os efeitos dos UHIs noturnos variam de acordo com a geometria urbana. Os edifícios podem trocar calor mais ou menos prontamente, dependendo de seu nível de organização espacial. A equipe de pesquisa mediu este último com aplicações físicas que reduzem a complexa geografia da construção urbana a uma forma mais simples, representação estatisticamente determinada usando clusters de construção. Eles demonstraram que um alto nível de organização urbana - como tipificado pela maioria das cidades norte-americanas - resulta em efeitos UHI mais pronunciados e maior retenção de calor. O oposto é verdadeiro para cidades mais "desorganizadas".

Em países com climas quentes ou temperados, o efeito UHI leva a contas de energia significativamente mais altas. Em climas frios, por outro lado, pode potencialmente ajudar a reduzir a demanda de energia. As estimativas de crescimento populacional podem ser usadas para identificar os países que mais se beneficiam do efeito UHI. Esse conhecimento pode ajudar os formuladores de políticas a otimizar o consumo de energia da construção e, assim, reduzir as emissões de carbono na cidade, regional, e até mesmo em nível estadual.