Isola di calore urbana

L'isola di calore urbana è un fenomeno in cui le città registrano temperature significativamente più elevate rispetto alle aree rurali circostanti. Ciò si verifica perché gli ambienti urbani sono costruiti con materiali che assorbono e trattengono il calore, hanno meno elementi naturali di raffreddamento come la vegetazione e i corpi idrici e generano ulteriore calore dalle attività umane.

L'effetto isola di calore urbana può portare a un aumento dei consumi energetici, a una cattiva qualità dell'aria e a rischi per la salute associati al calore, diventando così un problema importante per la pianificazione urbana e la sostenibilità.

Il ruolo dei materiali nella ritenzione del calore urbano

I materiali utilizzati negli ambienti urbani giocano un ruolo fondamentale nella quantità di calore trattenuto e per quanto tempo. Superfici come l'asfalto, il cemento e i mattoni assorbono quantità significative di radiazioni solari durante il giorno e le rilasciano lentamente di notte. Al contrario, le superfici naturali come il suolo, la vegetazione e i corpi idrici riflettono maggiormente la luce solare e trattengono meno calore.

• Asfalto e cemento: questi materiali sono scuri e densi e assorbono fino all'80-95% della radiazione solare in entrata. Il loro lento rilascio di calore durante la notte mantiene le città significativamente più calde delle aree rurali circostanti.
• Mattoni e pietra: Gli edifici più vecchi, soprattutto quelli in mattoni o pietra, accumulano calore, contribuendo agli effetti dell'isola di calore urbana, in particolare nei quartieri storici.
• Vetro e acciaio: Il vetro riflettente può ridurre l'assorbimento di calore, ma i canyon urbani formati da edifici alti possono intrappolare il calore, riducendo il flusso d'aria e aumentando le temperature locali.
• Spazi verdi e specchi d'acqua: La vegetazione e l'acqua contribuiscono a raffreddare l'ambiente circostante attraverso l'evapotraspirazione, rilasciando umidità nell'aria e abbassando così le temperature. Le aree ben vegetate, come i parchi, sono spesso più fresche di diversi gradi rispetto alle aree edificate vicine.

Differenze di temperatura tra città e campagna

La differenza di temperatura tra aree urbane e rurali può essere significativa, soprattutto di notte, quando le aree rurali si raffreddano molto più rapidamente. In media, le aree urbane possono essere da 2 a 7 gradi Celsius più calde delle aree rurali, con casi estremi che superano i 10 gradi Celsius. La variazione dipende da fattori quali la densità urbana, la composizione dei materiali e il clima locale.

• Di giorno: Le aree urbane e rurali possono registrare temperature simili sotto la luce diretta del sole.
• Notte: Le aree rurali si raffreddano rapidamente a causa della maggiore esposizione al cielo e della minore ritenzione di calore, mentre le città rilasciano il calore accumulato più lentamente, mantenendo le temperature elevate.
• Variazione stagionale: L'effetto dell'isola di calore urbana è spesso più pronunciato in estate, a causa dell'aumento della radiazione solare e della riduzione del raffreddamento notturno, ma può anche influenzare le temperature invernali riducendo le gelate e le nevicate nei centri urbani.

Come le dimensioni della città influenzano l'effetto isola di calore urbana

L'intensità dell'effetto isola di calore urbana tende ad aumentare con le dimensioni della città. Le città più grandi, con infrastrutture più dense e meno spazi verdi, registrano una maggiore ritenzione di calore rispetto alle città più piccole o alle aree suburbane.

• Piccole città (meno di 100.000 persone):
  
  • Gli effetti dell'isola di calore urbana sono moderati: le aree urbane sono in genere da 1 a 3 gradi Celsius più calde rispetto alle zone rurali.
  • Gli spazi verdi e la minore densità di edifici contribuiscono a ridurre le differenze di temperatura.
• Città medie (da 100.000 a 1 milione di persone):
  
  • Gli effetti dell'isola di calore urbana diventano più pronunciati, con i centri urbani più caldi di 3-6 gradi Celsius rispetto alle aree rurali.
  • La maggiore densità dell'edificio e la riduzione del flusso d'aria contribuiscono a trattenere più a lungo il calore.
• Mega città (più di 10 milioni di persone):
  
  • L'effetto isola di calore urbana può superare i 7-10 gradi Celsius a causa dell'estrema densità urbana, della congestione del traffico, dell'attività industriale e della vegetazione limitata.
  • Lo stress da calore in questi ambienti può essere significativo, portando a una maggiore richiesta di energia per la climatizzazione e aggravando i rischi per la salute.

Mitigare le isole di calore urbane attraverso una migliore progettazione

L'effetto isola di calore urbana è un fenomeno complesso, influenzato dalle scelte dei materiali, dalle dimensioni della città e dai modelli di utilizzo del territorio. Mentre le città più piccole registrano differenze di temperatura più lievi, le città più grandi con infrastrutture dense tendono a registrare una significativa ritenzione di calore, spesso superiore di 7 gradi Celsius rispetto alle aree rurali circostanti. 

Una pianificazione urbana sostenibile, come l'aumento degli spazi verdi, l'uso di materiali riflettenti e l'ottimizzazione della disposizione delle città, può contribuire a mitigare questi effetti e a creare ambienti più vivibili.