Ekstremalne warunki pogodowe, takie jak fale upałów i ulewne deszcze, stają się coraz częstsze i intensywniejsze w całych Stanach Zjednoczonych w obliczu zmian klimatycznych.
Pod koniec września tego roku gwałtowne powodzie zalały okoliczne ulice i klatki schodowe metra w Nowym Jorku, ponieważ historyczne opady deszczu doprowadziły do odwołania lotów i zamknięcia dróg, a władze miejskie wezwały ludzi do pozostania w domu lub schronienia się na miejscu. W niektórych obszarach miasta w ciągu jednego dnia spadło do 2,58 cala deszczu, czyli prawie o 50% więcej niż maksymalna przepustowość miejskiego systemu kanalizacyjnego, co spowodowało problemy ze ściekami w wielu nisko położonych domach i firmach.
Intuicyjnie, gdy ekstremalne zjawisko pogodowe nawiedza miasto, im więcej jego mieszkańców, tym większa liczba osób jest dotknięta. Według US Census obecnie 83% populacji Stanów Zjednoczonych żyje w miastach. Oczekuje się, że liczba ta będzie rosnąć w nadchodzących dziesięcioleciach, co sprawi, że odporność miast na klimat będzie niezwykle ważna. W rezultacie wiele osób ma wrażenie, że rosnące rozmiary miast pogarszają ekstremalne warunki pogodowe dla ich mieszkańców.
Jednak miasta są projektowane i budowane przez ludzi. Jest zatem oczywiste, że jeśli niektóre metody zagospodarowania przestrzennego zwiększą narażenie populacji na ekstremalne warunki pogodowe, inne mogą potencjalnie złagodzić lub nawet zmniejszyć narażenie ludności w miarę zmian klimatycznych w nadchodzących dziesięcioleciach.
Aby zbadać tę koncepcję, badaczka z Uniwersytetu Delaware Jing Gao, adiunkt w College of Earth, Ocean and Environment oraz członek wydziału rezydenta w Data Science Institute, oraz jej koleżanka Melissa Bukovsky, profesor nadzwyczajny w Haub School of Environment and Natural Resources na Uniwersytecie Wyoming zbadali, w jaki sposób zmiany w terenach miejskich i populacji wpłyną na narażenie przyszłych populacji na ekstremalne warunki pogodowe w warunkach klimatycznych końca XXI wieku.
Naukowcy przyjrzeli się obszarom miejskim w kontynentalnych Stanach Zjednoczonych, w tym dużym i małym miastom, o różnej gęstości zabudowy i w różnych regionach klimatycznych. Wykorzystali model oparty na danych opracowany przez Gao, aby przewidzieć, jak będą rozwijać się obszary miejskie w całym kraju do 2100 r., w oparciu o trendy rozwojowe obserwowane w ciągu ostatnich 40 lat. Zespół badawczy rozważał, w jaki sposób zmiany terenów miejskich mogą wpływać na ekstremalne warunki pogodowe, takie jak fale upałów i fal zimna, obfite opady deszczu i silne burze. Następnie przeanalizowali, ile osób byłoby narażonych na te ekstremalne warunki w różnych warunkach klimatycznych i rozwoju miast pod koniec stulecia.
Symulacje przeprowadzone przez zespół badawczy wykazały, że pod koniec XXI wieku sposób rozplanowania i organizacji miasta w przestrzeni, często nazywany układem terenu miejskiego, może potencjalnie zmniejszyć narażenie ludności na przyszłe ekstremalne warunki pogodowe, nawet w przypadku fal upałów w bardzo wysokich temperaturach. tempo ekspansji miast. Co więcej, sposób projektowania krajobrazu miejskiego – czyli skupienie lub rozproszenie budynków oraz sposób, w jaki wpasowują się w otaczające je środowisko – wydaje się mieć większe znaczenie niż tylko wielkość miasta. Dzieje się tak nawet wtedy, gdy zmiany klimatyczne zwiększają narażenie ludności.
Ustalenia te dotyczą wszystkich miast, od dużych obszarów metropolitalnych, takich jak Nowy Jork, po mniejsze miasta położone na obszarach bardziej wiejskich, takie jak Newark w stanie Delaware.
„Niezależnie od wielkości miasta, dobrze zaplanowane zagospodarowanie terenu miejskiego może zmniejszyć narażenie ludności na ekstremalne warunki pogodowe” – powiedział Gao. „Innymi słowy, duże i małe miasta mogą zmniejszyć ryzyko spowodowane ekstremalnymi warunkami pogodowymi, lepiej organizując zagospodarowanie terenu”.
Ustalenia te różnią się od obecnych powszechnych wyobrażeń. Na przykład istniejąca literatura w tej dziedzinie skupia się prawie wyłącznie na ograniczaniu wielkości zabudowy miejskiej, powiedział Gao.
Z kolei nowe wnioski z tych badań zachęcają badaczy i praktyków z wielu pokrewnych dziedzin do ponownego rozważenia, w jaki sposób miasta są projektowane i budowane tak, aby pozostawały w harmonii z regionalnym otoczeniem naturalnym i były bardziej odporne na potencjalne zagrożenia klimatyczne w dłuższej perspektywie. uruchomić.
Gao porównał wpływ zmian klimatycznych i ukształtowania terenu miejskiego na ryzyko ekstremalnych warunków pogodowych do wpływu diety i poziomu aktywności danej osoby na ryzyko problemów zdrowotnych. Prawidłowo zaprojektowane zagospodarowania terenu miejskiego – stwierdziła – przypomina ćwiczenia fizyczne, które przeciwdziałają złym wyborom żywieniowym, przyczyniając się do zmniejszenia ryzyka chorób, a jednocześnie pomagając ogólnie poprawić kondycję.
„Starannie zaprojektowane układy terenów miejskich nie mogą całkowicie wyeliminować zwiększonego narażenia ludności na ekstremalne warunki pogodowe wynikające ze zmiany klimatu, ale mogą znacząco zmniejszyć wzrost ryzyka” – stwierdził Gao.
A koszt rozpoczęcia jest niewielki, powiedział Gao. Nie są wymagane żadne ekstrawaganckie działania, takie jak niwelacja i odbudowa dużego obszaru na raz.
Zamiast tego, budując nowe i odnawiając istniejące części miasta, powinniśmy dostosować nasz sposób myślenia, aby wziąć pod uwagę, w jaki sposób nowa inwestycja i renowacja zmienią sposób, w jaki miasto jako całość będzie usytuowane w swoim naturalnym otoczeniu oraz w jaki sposób miasto i jego otoczenie mogą być w dłuższej perspektywie jednym zintegrowanym systemem człowiek-środowisko na dużą skalę” – powiedział Gao. „Kluczem jest, aby już teraz zacząć dostosowywać sposób, w jaki myślimy o rozwoju”.
Kolejne kroki w pracy
Naukowcy pracują nad zidentyfikowaniem konkretnych cech układu przestrzennego miasta, które mogą sprawić, że będzie ono mniej lub bardziej odporne na przyszłe ekstremalne warunki pogodowe. Identyfikacja tych wzorców może pomóc w kierowaniu bardziej zrównoważonym rozwojem w obliczu coraz częstszych ekstremalnych warunków pogodowych. Zespół badawczy ma nadzieję dostarczyć praktycznych sugestii dotyczących projektowania i budowania obszarów miejskich, które w dłuższej perspektywie ograniczą narażenie ich mieszkańców na ekstremalne warunki pogodowe.
Co ważne, badacze podkreślili, że cechy te będą prawdopodobnie różnić się w zależności od regionu, obecnie i w miarę zmian klimatycznych. Na przykład to, co sprawdzi się w suchym Phoenix w Arizonie, będzie prawdopodobnie różnić się od tego, co sprawdzi się w wilgotnym Nowym Orleanie w Luizjanie. Podobnie to, co może dzisiaj sprawdzić się w przypadku miasta, może różnić się od tego, co sprawdzi się w przyszłości, w miarę ewolucji warunków klimatycznych.
„Docelowo chcemy, aby nasza praca była bezpośrednio użyteczna w wysiłkach związanych z projektowaniem i planowaniem urbanistycznym, oferując decydentom spostrzeżenia i narzędzia umożliwiające wpływanie na długoterminowy dobrostan społeczny i środowiskowy na dużą skalę” – powiedział Bukovsky. „Najpierw jednak musimy określić, jakie wzorce rozwoju mogą poprawić długoterminową odporność różnych miast na zmianę klimatu. Będziemy kontynuować współpracę w przyszłości”.