isola di calore urbana

Isola di calore urbana: gli effetti sulla salute nel periodo estivo e invernale

Martina PetralliMartina Petralli, Ricercatrice del Centro di Bioclimatologia dell’Università degli Studi di Firenze, con esperienza pluriennale nell’ambito della biometeorologia umana e della climatologia delle aree urbane. Ha conseguito il master in Meteorologia Applicata e il dottorato in Scienza del Suolo e Climatologia. Dal 2003 collabora con l’Istituto di Biometeorologia del CNR con l’Università degli Studi di Firenze

 

Le città, per le loro caratteristiche, hanno un microclima diverso dalle zone rurali circostanti. Tra i fenomeni che contraddistinguono il clima urbano da quello rurale, quello che ha gli effetti più importanti sulla salute umana è l’isola di calore urbana. Questo fenomeno consiste in un aumento delle temperature all’interno delle città rispetto alle aree rurali circostanti, e ha effetti sulla salute sia durante il periodo invernale che in quello estivo.

 

Parole chiave: isola di calore urbana, microclima urbano, biometeorologia umana, cambiamenti climatici, morbilità e mortalità


Introduzione

Le città sono i luoghi dove si concentra la gran parte della popolazione mondiale. Per questo la conoscenza del clima urbano e delle sue dinamiche è strategica per la pianificazione di uno sviluppo urbanistico sostenibile e che garantisca il benessere della popolazione. È riconosciuto da molti studi a livello internazionale che la concentrazione della popolazione e degli edifici in una ristretta porzione di territorio ne altera le caratteristiche al punto da creare un clima locale significativamente diverso dalle aree rurali circostanti. Tale effetto riguarda tutte le variabili meteorologiche, ma in particolare il regime dei venti e la distribuzione e l’intensità delle temperature. Nelle città, infatti, sia nel periodo estivo che in quello invernale, si registrano temperature più elevate rispetto alle zone rurali circostanti: tale fenomeno, chiamato “isola di calore urbana” (Urban Heat Island - UHI), è espresso come la differenza di temperatura tra un punto al centro della città e un punto in una zona di campagna prossima all’area urbanizzata (Figura 1).

isola calore urbana

Molti studi effettuati in tutte le più importanti città del mondo hanno confermato l’esistenza di questo effetto, teorizzando modelli per calcolarne l’intensità in funzione di una molteplicità di parametri, come la latitudine, le dimensioni della città, il grado e la qualità dell’urbanizzazione, il momento della giornata e il periodo dell’anno. Le caratteristiche urbanistiche determinano tutta una serie di variazione termiche all’interno delle città stesse, per cui ci sono delle zone della città caratterizzate da temperature più alte o più basse rispetto al resto del territorio cittadino. Tali variazioni di temperatura sono dovute principalmente al tipo di materiali utilizzati, alla presenza di aree verdi o di alberature stradali, al numero e all’altezza degli edifici e alla distanza tra questi. Il fenomeno dell’UHI è generalmente più intenso durante l’inverno e nelle ore notturne per effetto del maggior assorbimento di calore e del più lento raffreddamento da parte delle superfici edificate. Tuttavia, un incremento delle temperature si riscontra anche nelle altre stagioni, ed è durante l’estate, alle nostre latitudini, che può avere conseguenze più significative sulla salute umana. Questo incremento di temperature, che rafforza l’effetto del riscaldamento globale registrato negli ultimi anni, fa sì che si possano creare situazioni particolarmente rischiose per la salute, per cui si registrano aumenti delle chiamate al 118 nelle giornate più calde, ma anche aumenti della mortalità delle persone anziane in concomitanza di eventi estremi come la lunga ondata di calore che si è verificata nell’estate del 2003 in tutta Europa. Studi in questo settore sono stati svolti anche a Firenze grazie all’impegno dell’Istituto di Biometeorologia del Consiglio Nazionale delle Ricerche (IBIMET - CNR) e del Centro di Bioclimatologia dell’Università degli Studi di Firenze (CIBIC - Università degli Studi di Firenze). Tali studi hanno permesso di evidenziare le caratteristiche urbanistiche che maggiormente influenzano la distribuzione delle temperature all’interno della città di Firenze.

Effetti per la salute

Gli effetti sulla salute dell’isola di calore urbana sono quindi diversi in funzione della stagione: nel periodo invernale, infatti, quando le temperature in ambiente urbano sono più elevate rispetto alle zone rurali circostanti, si osservano dei benefici sulla salute umana sia diretti che indiretti. Per quanto riguarda i benefici diretti, questi sono relativi alla minore esposizione al freddo delle persone che abitano in città, specialmente per chi trascorre molto tempo all’aperto. È noto come il freddo possa avere effetti negativi sulla salute, soprattutto per quanto riguarda le malattie cardiovascolari: le basse temperature, infatti, comportano una maggiore costrizione dei vasi e, di conseguenza, l’aumento della pressione, della viscosità del sangue e del rischio di emorragie e ischemie. Gli effetti indiretti sulla salute dell’isola di calore invernale riguardano principalmente l’inquinamento dell’aria: se l’ambiente esterno è meno rigido, infatti, è possibile limitare l’uso degli impianti di riscaldamento in quanto, per mantenere all’interno delle abitazioni e degli uffici temperature di 19-20°C, sarà necessario un minor consumo di energia elettrica o di combustibili.

Anche gli effetti sulla salute dell’isola di calore estiva possono essere divisi in diretti e indiretti. Innanzitutto è bene sottolineare che alle nostre latitudini, gli effetti dell’isola di calore sulla salute della popolazione durante il periodo estivo sono molto più evidenti rispetto a quelli del periodo invernale e che, se durante il periodo invernale gli effetti possono essere valutati in maniera positiva, nel periodo estivo sono negativi. Questo anche se si considera il periodo storico nel quale ci troviamo, caratterizzato da un generale aumento delle temperature e dell’intensità e frequenza degli eventi estremi, come le ondate di calore. Per quanto riguarda gli effetti diretti, l’effetto isola di calore nel periodo estivo si traduce in una esposizione della popolazione urbana a temperature più elevate e per un periodo di tempo più lungo rispetto alla popolazione rurale. Si osserva quindi un maggior numero di giorni con temperature al di sopra della media e di notti con temperature elevate (definite con l’indice tropical nights): il susseguirsi di giorni caratterizzati da alte temperature sia diurne che notturne affatica l’organismo, soprattutto di quei soggetti che hanno il sistema di termoregolazione meno efficiente, come anziani e bambini, oppure di quei soggetti che hanno difficoltà a comprendere ed esprimere le loro necessità, come neonati, allettati o persone con ridotte capacità di comunicazione. Per quanto riguarda gli effetti indiretti, questi sono legati principalmente all’inquinamento ambientale dovuto al maggior utilizzo di impianti di condizionamento sia nelle abitazioni che nei mezzi di trasporto: i condizionatori producono aria calda che viene immessa nell’ambiente e che quindi contribuisce a riscaldare ulteriormente l’aria urbana e a incentivare ulteriormente l’uso di questi impianti; inoltre l’utilizzo degli impianti di condizionamento nei mezzi di trasporto richiede un contributo maggiore da parte del motore e quindi un maggior consumo di carburante e di conseguenza maggiori emissioni.

Le conseguenze dell’isola di calore non sono limitate alle singole stagioni invernali ed estive, ma si ritrovano anche nelle stagioni intermedie: la popolazione risulta essere più esposta a precoci ondate di calore (nel periodo primaverile) e le condizioni termiche dell’ambiente urbano possono determinare anticipi nelle fioriture delle piante che si trovano all’interno dell’ambiente urbano, determinando un allungamento del periodo di esposizione della popolazione ai pollini allergenici (Figura 2).

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Conclusioni

Il fenomeno dell’isola di calore urbana è in grado di avere effetti positivi e negativi sulla salute della popolazione. Se nel periodo invernale i suoi effetti possono essere considerati generalmente positivi, nel periodo estivo sono invece da considerarsi negativi. Il comportamento delle persone soprattutto in termini di una corretta gestione dell’uso degli impianti del riscaldamento e del condizionamento degli ambienti può contribuire a limitare gli effetti negativi di questo fenomeno. I condizionatori possono essere dei veri e propri salva vita soprattutto in situazioni di criticità, ma, viste le conseguenze del loro utilizzo nell’ambiente, se ne deve fare un uso finalizzato e limitato il più possibile alle condizioni di necessità. Anche il corretto impiego del verde e quindi la progettazione urbana del verde possono essere importanti fattori di mitigazione dell’isola di calore e delle sue conseguenze sulla popolazione urbana.

 

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