In uno studio, i ricercatori valutano come lo schema TERRA_URB aiuti a rappresentare le isole di calore, un fenomeno importante anche in termini di protezione civile, nel modello meteorologico COSMO. Si tratta di un risultato importante per riuscire a migliorare le previsioni del microclima urbano
Riuscire a prevedere correttamente le cosiddette “isole di calore” nelle aree urbane è importante per capire come, soprattutto in corrispondenza alle ondate di calore, la temperatura si comporti in queste zone. Per farlo, però, bisogna fornire le indicazioni corrette al modello meteorologico: è quanto ha fatto un gruppo internazionale di ricercatori che, in un articolo pubblicato a febbraio su Atmosphere, descrive come lo schema denominato “TERRA_URB” possa essere impiegato per migliorare la riproduzione delle isole di calore urbane nei modelli meteorologici.
Le isole di calore urbane
Il fenomeno noto come “isola di calore” (in inglese, urban heat island) fa sì che, nelle grandi città, si registrino temperature notturne superiori rispetto alle zone rurali circostanti. «La ragione risiede essenzialmente negli edifici che, essendo di cemento, assorbono molto la radiazione solare. Il calore così accumulato è rilasciato nelle ore notturne, impedendo quindi il normale abbassamento della temperatura», spiega Massimo Milelli, ricercatore dell’ambito Meteorologia e Clima della Fondazione CIMA e coautore dello studio.
Le temperature più elevate che si registrano nelle isole di calore possono contribuire allo stress termico per la popolazione, un effetto che potrebbe anche peggiorare. Secondo le proiezioni dell’Intergovernmental Panel on Climate Change, infatti, i cambiamenti climatici possono determinare un aumento della durata, del numero e dell’intensità delle ondate di calore, che a loro volta aumenterebbero in proporzione anche i disagi nelle aree urbanizzate. Non solo: come spiegano i ricercatori nell’articolo, alcuni studi suggeriscono che le isole di calore possano influenzare anche le precipitazioni convettive nell’area. L’effetto, evidente soprattutto ai tropici, rende i temporali in città più intensi rispetto alle circostanti aree rurali.
Riuscire a prevedere, attraverso i modelli meteorologici, la presenza e le caratteristiche delle isole di calore è dunque importante per poter allertare la popolazione e consentirle di adottare le adeguate misure di precauzione. Ma come farlo, e soprattutto come farlo in un contesto operativo?
Schemi e modelli meteorologici
«Nei modelli meteorologici, una serie di “istruzioni”, che chiamiamo schemi o parametrizzazioni, spiegano come rappresentare un determinato fenomeno», spiega Milelli. «Una parametrizzazione non è altro che un’approssimazione del fenomeno che, se descritto con tutte le equazioni necessarie, fa aumentare sensibilmente i tempi di calcolo, rendendo difficile l’utilizzo operativo del modello. Bisogna, insomma, riuscire a trovare un equilibrio tra velocità e accuratezza di rappresentazione».
E questo è particolarmente complesso per la rappresentazione delle isole di calore, che di fatto implicano di considerare tutti i flussi di calore scambiati tra atmosfera, terreno e edifici. È quindi determinante conoscere la geometria urbana (altezza degli edifici, larghezza delle strade, materiali…). I ricercatori si sono concentrati sul modello meteorologico COSMO, nel quale la rappresentazione degli ambienti urbani è per ora molto semplice, applicandovi e testando lo schema denominato TERRA_URB, sviluppato da ricercatori belgi.
I risultati sono stati valutati su tre città europee (Torino, Napoli e Mosca), e mostrano che lo schema TERRA_URB riesce a riprodurre in modo efficace l’effetto delle isole di calore e migliora le previsioni della temperatura dell’aria per tutte le città studiate, nonostante ciascuna abbia caratteristiche morfologiche e climatiche molto diverse dalle altre. «Lo schema ha mostrato di riuscire a coniugare la leggerezza computazionale (permettendo di effettuare previsioni in tempi brevi) con una buona rappresentazione della realtà», commenta Milelli.
Anche se saranno necessari altri studi sulla calibrazione di TERRA_URB e sulla geometria urbana, questo primo risultato rappresenta un avanzamento importante per migliorare la modellizzazione del clima urbano. «Ci fornisce, insomma, un primo tassello per una corretta previsione e rappresentazione delle temperature in città», conclude il ricercatore.