Het wordt langzaam warmer op aarde. In de grote (groeiende) steden gaat dat iets sneller door het Urban Heat Island (UHI) effect: de gebouwen en het energie gebruik van zo veel mensen bij elkaar zorgt ervoor dat de steden warmer zijn dan hun omgeving. Daarnaast neemt ook het risico bij hittegolven toe: planten en water kunnen voor enige verkoeling zorgen maar veel steden zijn niet erg 'groen'.
Hitte invloeden voor de stad
Met nieuw ontwikkelde software is het gelukt om uit standaard satelliet data aanzienlijk scherpere beelden te berekenen (LANDSAT 8 van de US Geological Service). Het is zodoende nu mogelijk om binnen het UHI op zoek te gaan naar de grootste hittebronnen in de Land Surface Temperature (LST). Dit is niet hetzelfde als de omgevingstemperatuur, maar het geeft wel zicht op de ergste 'vervuilers' die warmte uitstralen naar hun omgeving zoals de radiatoren in een kamer. Andere hittebronnen ontstaan door het verbruiken van brandstof en stroom.
Landsat sensor formaat 100x100m >> USGS interpolatie 30x30m >> op steden toegespitste interpolatie en sommatie 10x10m
Bij de vraag wanneer er bewoners zijn die een gezondheidsrisico lopen (hittestress) zijn omgevingstemperatuur, luchtvervuiling, vochtigheid en (afwezige) verkoelende wind belangrijke factoren maar deze worden niet met de satelliet gemeten. Wel is het zo dat als de ergste hittebronnen worden aangepakt dat dit de omgevingstemperatuur uiteraard zal reduceren en daarmee ook het risico. Een stedelijk gebied dat nu al enkele graden warmer is dan de nederlandse steden is als voorbeeld genomen om de LST zichtbaar te maken: 4.6x2.5 km van het Italiaanse Napels.
3D hittebeeld zomer 2018 (noord-zuid): interactief hittebeeld openen (schermvullend met F11)
De baai van Napels met enkele pieren is goed herkenbaar. Opvallend is het koele gebied in het midden van de andere gebouwen die veel warmer zijn: het blijkt moderne hoogbouw te zijn met groene gebieden op straatniveau. De kleuren van de hoogbouw komen niet terug in een verschil in LST: het lijkt erop dat de hoge gebouwen ver genoeg uit elkaar staan zodat de verkoelende wind er tussendoor kan. Ook het treinstation is goed herkenbaar als een uitgebreid gebied waar het relatief warm is.
Het treinstation met erachter de moderne hoogbouw (foto vanuit het zuidwesten: Pier Luigi Valente)
In het 3D hittebeeld is elke lokatie aan te klikken: dit geeft een coordinaat (& gemiddelde dagtemperatuur in 100-voud). Met een omrekensleutel wordt hieruit de coordinaat berekend zoals die bijvoorbeeld in Google Earth ingevoerd kan worden om het bijhorende gebouw te kunnen bekijken.
Uit de hellingen van een piek kan ook duidelijk worden hoe het gebouw er ongeveer uit ziet. De piek oost van het koele gebied met de hoogbouw heeft in oost-west richting een scherpe helling terwijl dat in noord-zuid richting veel minder is: het is kennelijk een langgerekt gebouw ongeveer in noord-zuid richting. Het blijken 2 rijen garages te zijn.
De weg ertussen blijkt echter te smal om met de 100x100m sensoren te detecteren. Als gevolg van het
Bokeh effect kan zo'n piek daarom ook tussen 2 hitte bronnen vallen net zoals 2 autolichten van veraf schijnbaar samenvloeien tot 1 met het felste licht precies daartussen. De golfplaten zijn als het ware bedekt met (infrarood) lichten ofwel hitte bronnen. Grote hitte bronnen dicht bij elkaar kunnen dus in elkaar overvloeien. Staan de gebouwen wat verder uit elkaar, of als ze groter zijn, dan is het Bokeh effect verder geen probleem.
interactief hittebeeld (lokatie garages) >> omrekensleutel openen >> Google Earth
Het idee is om vervolgens - met die nieuwe opgedane kennis - de slechtst presterende gebouwen aan te passen om zo het UHI effect te verminderen. Op een zelfde wijze als hierboven kan immers ook gezocht worden naar de 'koelste' gebouwen zodat daarvan geleerd kan worden wat de beste manier van bouwen is.
Zo op het eerste gezicht lijkt groen op straat niveau goed verkoelend te werken. Maar omdat het kleurverschil van de hoogbouw weinig verschil maakt moet er bij het in kaart brengen van het groen (met de Normalized Difference Vegetation Index: NDVI) - kennelijk ook de hoogte t.o.v. straatniveau worden meegewogen. Mogelijk speelt daarbij de Normalized Water Difference Index (NWDI) ook een rol. Dit wordt nader onderzocht.
Op een vergelijkbaar
3D hittebeeld van Rome is het Piazzo Navona goed herkenbaar en de subtiele temperatuur verschillen daar. Als grote hittepieken zijn links het Sint Pietersplein en rechts station Termini te zien. De Tiber en zijn oevers lopen als koele zone door de stad.
Het uiteindelijke doel is om genoeg te leren zodat er in de zomer dan minder gebruik hoeft te worden gemaakt van energie (airco's) en bovenal dat het leefklimaat voor iedereen verbeterd. Er zullen zo ook minder noodsituaties ontstaan bij mensen met een zwakke gezondheid.
Voorstraat 48