Kiedy uderzają fale upałów, ludzie zaczynają szukać czegoś, co może obniżyć temperaturę. Jedno rozwiązanie jest tuż pod naszymi stopami: chodnik.

Pomyśl o tym, jak nagrzewają się podeszwy Twoich butów, gdy idziesz po ciemnym chodniku lub asfalcie. Gorąca ulica jest nie tylko gorąca w dotyku – podnosi również temperaturę otaczającego powietrza.

Badania pokazują, że budowanie jaśniejszych, bardziej odblaskowych dróg może obniżyć temperaturę powietrza o ponad 1,4 stopnia Fahrenheita (1,4 C), a tym samym zmniejszyć częstotliwość fal upałów o 41% w miastach USA. Ale powierzchnie odblaskowe muszą być używane strategicznie – niewłaściwe umieszczenie może faktycznie nagrzewać pobliskie budynki zamiast ochładzać rzeczy.

Badacze z Centrum Zrównoważonego Rozwoju w MIT modelują te powierzchnie i ustalają właściwą równowagę dla obniżenia ciepła i pomagania miastom w redukcji emisji gazów cieplarnianych.

Dlaczego powierzchnie się nagrzewają

Wszystkie powierzchnie, w zależności od ilości promieniowania, które pochłaniają lub odbijają, mogą wpływać na temperaturę powietrza w miastach.

Na obszarach miejskich około 40% gruntów jest utwardzonych, a nawierzchnia pochłania promieniowanie słoneczne. Ciepło zaabsorbowane w masie nawierzchni jest stopniowo uwalniane, ogrzewając otaczające środowisko. Może to zaostrzyć miejskie wyspy ciepła i pogorszyć skutki fal upałów. Jest to jeden z powodów, dla których latem miasta są regularnie o kilka stopni cieplejsze, niż pobliskie obszary wiejskie i zielone przedmieścia.

Materiały odblaskowe na nawierzchniach mogą zapobiegać gromadzeniu się ciepła i pomagać w przeciwdziałaniu zmianom klimatu poprzez odbijanie promieniowania słonecznego z powrotem do górnej części atmosfery. Ten sam efekt mogą dać białe dachy.

Aby oszacować współczynnik odbicia nawierzchni, używamy miary zwanej albedo. Albedo odnosi się do proporcji światła odbitego przez powierzchnię. Im niższe albedo powierzchni, tym więcej światła pochłania, a co za tym idzie, więcej ciepła zatrzymuje.

Zazwyczaj im ciemniejsza powierzchnia, tym niższe albedo. Konwencjonalne nawierzchnie, takie jak asfalt, mają niskie albedo około 0,05-0,1, co oznacza, że ​​odbijają tylko 5% do 10% światła, które otrzymują i pochłaniają aż 95%.

Gdy zamiast tego w nawierzchniach stosuje się jaśniejsze dodatki, kruszywa odbijające światło, powłoki powierzchni odbijające światło lub lżejsze materiały nawierzchniowe, takie jak beton, mogą one potroić albedo, wysyłając więcej promieniowania z powrotem w kosmos.

Chociaż korzyści płynące z odblaskowych chodników mogą się różnić na 4 milionach mil dróg w całym kraju, są one na ogół ogromne. Model MIT CSHub oszacował, że wzrost albedo nawierzchni na wszystkich drogach w Stanach Zjednoczonych może obniżyć zużycie energii do chłodzenia i zmniejszyć emisję gazów cieplarnianych, co odpowiada 4 milionom samochodów jeżdżących w ciągu jednego roku. A gdy materiały są pozyskiwane lokalnie, takie jak jasne spoiwa lub kruszywa, tłuczeń kamienny, żwir lub inne twarde materiały w betonie, drogi te mogą również zaoszczędzić pieniądze.

Lokalizacja ma znaczenie

Ale nie wszystkie utwardzone obszary są idealne na chłodne drogi. W miastach, a nawet w dzielnicach miejskich, korzyści są różne. Kiedy jaśniejsze nawierzchnie odbijają promieniowanie na budynki – zwane promieniowaniem padającym – mogą latem ogrzewać pobliskie budynki, w rzeczywistości zwiększając zapotrzebowanie na klimatyzację. Dlatego dbałość o lokalizację ma znaczenie.

Gęste śródmieście Bostonu z wąskimi uliczkami ma wysokie budynki, które blokują światło przed bezpośrednim padaniem na chodnik przez większość godzin w ciągu dnia. Odblaskowy chodnik niewiele tam pomoże ani nie zaszkodzi. Ale niezakłócone autostrady Bostonu i jego przedmieścia odniosą korzyści netto z odbijania dużej części nadchodzącego światła słonecznego do górnej części atmosfery. Korzystając z modeli, naukowcy odkryli, że podwojenie tradycyjnego albedo dróg miejskich może obniżyć szczytowe temperatury latem o 0,3 do 1,7 C.

Phoenix może jeszcze bardziej obniżyć swoje temperatury latem – o 1,4 do 2,1 C – ale skutki w niektórych częściach śródmieścia są skomplikowane. W kilku niskich, nielicznych dzielnicach śródmiejskich odkryto, że odblaskowa nawierzchnia może zwiększyć zapotrzebowanie na chłodzenie z powodu zwiększonego promieniowania padającego na budynki.

W Los Angeles, gdzie miasto eksperymentowało z chłodniejszą powłoką na asfalcie, naukowcy odkryli inny efekt do rozważenia. Kiedy powłoka była stosowana w miejscach, w których ludzie chodzą, sama ziemia była nawet o 11 F (6,1 C) chłodniejsza, ale kilka stóp nad ziemią temperatura wzrosła wraz z odbijaniem promieni słonecznych. Wyniki sugerują, że takie powłoki mogą być lepsze na drogach niż na chodnikach czy placach zabaw.

Miasta będą musiały wziąć pod uwagę wszystkie te efekty

Nawierzchnie odblaskowe to eleganckie rozwiązanie, które może odmienić coś, z czego korzystamy na co dzień, aby zmniejszyć miejskie ocieplenie.

Należy wziąć pod uwagę emisje z dróg w całym cyklu życia, w tym użyte w nich materiały.

Ale ponieważ miasta rozważają sposoby zwalczania skutków zmian klimatu, strategiczna optymalizacja nawierzchni jest mądrym rozwiązaniem, które może sprawić, że rdzenie miejskie będą bardziej przyjazne, uważają naukowcy z MIT.

irme.pl

Źródło: The Conversation