Gli scenari di pianificazione urbana consentono ai responsabili delle decisioni di determinare le azioni più efficaci per la mitigazione dei cambiamenti climatici. Le spese per la città possono essere notevolmente ridotte se vengono prese le decisioni appropriate.

• Misure di adattamento e di mitigazione del cambiamento climatico
• Desigillazione delle superfici, rinverdimento urbano, utilizzo di asfalto bianco, irrigazione
• Modelli SUEWS per il clima urbano - Surface Urban Energy Water-balance Scheme

A causa delle superfici impermeabilizzate (ad esempio, cemento o pavimentazioni), le città contribuiscono al proprio riscaldamento. Ad esempio, l'impermeabilizzazione delle superfici impedisce l'assorbimento dell'acqua che potrebbe poi evaporare, raffreddando l'ambiente. Invece, la superficie assorbe la radiazione solare a onde corte e la rilascia successivamente sotto forma di calore. La mancanza di ventilazione causata dallo sviluppo urbano compatto impedisce la circolazione delle masse d'aria e, di conseguenza, il raffreddamento delle aree urbane. Questi sono solo alcuni dei fattori che influenzano il clima urbano e che portano a un riscaldamento generale della città.

È altrettanto evidente che esistono vari modi per modificare il clima urbano attraverso misure di adattamento. Tra questi, l'inverdimento dei tetti e delle facciate, l'utilizzo di asfalto bianco, la desigillazione delle superfici e l'irrigazione.

La desigillazione delle superfici può essere una misura di adattamento molto efficace quando le aree permeabili all'acqua coprono gran parte della città. Quando le superfici sono sigillate, l'acqua piovana non può più penetrare e successivamente evaporare, contribuendo così al raffreddamento. Invece, le superfici sigillate si riscaldano e contribuiscono al riscaldamento generale della città. L'impermeabilizzazione può ripristinare le funzioni naturali del suolo e la capacità di percolazione, rendendo le superfici più resistenti alle inondazioni. Le superfici non sigillate possono essere rinverdite o inghiaiate. La vegetazione in più contribuisce a sua volta al raffreddamento della città. Le chiome degli alberi riducono la luce solare che raggiunge il suolo, cioè l'ombra mantiene il terreno fresco e aumenta il comfort termico. Inoltre, la vegetazione può avere una serie di benefici per il microclima attraverso l'evapotraspirazione o la regolazione del movimento dell'aria e migliori condizioni per gli organismi viventi.

Questo servizio esplora l'impatto delle misure di adattamento al cambiamento climatico con la rete di misura IoT. Viene condotta un'analisi specifica puntuale delle variazioni della temperatura dell'aria e delle temperature di superficie, basata su modelli di bilancio energetico di superficie comprovati (SUEWS, o Surface Urban Energy Water-balance Scheme). Nell'ambito di questo servizio, è possibile testare più di 20 diverse strategie di mitigazione dei cambiamenti climatici.

I modelli SUEWS calcolano la riduzione della temperatura superficiale e della temperatura dell'aria (rispetto allo stato attuale) per diverse misure di adattamento ai cambiamenti climatici. L'analisi si concentra sulle aree particolarmente calde della città. In questo modo, vengono utilizzate quattro diverse strategie con diverse opzioni (vedi tabella sotto), simulando misure di adattamento di diverse dimensioni.

Sintesi delle possibili strategie di adattamento al clima

Strategie blu	Strategie verdi	Misure su edifici	Misure tecniche per modificare le proprietà dei materiali
Irrigazione di aree verdi	Inverdimento dei tetti	Inverdimento delle facciate	Materiali termoisolanti per tetti (cool roofs)
Realizzazione di fontane e spazi acquatici	Piantagione di nuovi alberi	Materiali adattati ai cambiamenti climatici per edifici	Materiali adattati ai cambiamenti climatici per l'asfalto (cool pavements)
	Realizzazione di nuove aree verdi		Strade bianche

L'analisi distingue in base all'ora del giorno, alla stagione e a una serie di condizioni atmosferiche (come le condizioni del vento, la copertura nuvolosa e i giorni di caldo). La combinazione con gli scenari di emissione dei cambiamenti climatici (dal rapporto IPCC) consente di confrontare le condizioni attuali con quelle previste per il 2050 (opzionalmente per il 2085). In questo modo, è possibile stimare i diversi impatti del cambiamento climatico, con e senza misure di adattamento. I dati vengono forniti tramite un repository web (ad esempio, OneDrive) come file csv e png (o simili). Questo servizio può anche distinguere tra analisi unidimensionali (1D) specifiche per i punti e analisi bidimensionali (2D) per le aree.

Mentre le analisi 1D si concentrano su un luogo specifico e rappresentativo, le analisi 2D coprono un'area per la quale vengono combinate le misure di adattamento ai cambiamenti climatici.

I risultati vengono poi sottoposti agli amministratori comunali affinché decidano quali sono le misure più opportune per l'adattamento ai cambiamenti climatici, che possono poi essere attuate dalla città.

Approccio tecnico

L'analisi è condotta tramite SUEWS, sulla base delle misurazioni della temperatura dell'aria nei dintorni dell'area di interesse. L'analisi fornisce risultati per la temperatura superficiale e la temperatura dell'aria.

In primo luogo, viene effettuata una simulazione di riferimento dello stato attuale dell'area. In seguito, vengono condotte diverse "analisi di sensitività", in cui la superficie dell'area viene modificata artificialmente. La modifica artificiale della superficie cambia importanti proprietà del materiale specifiche della superficie, come l'albedo, l'emissività, la conducibilità termica e altre.

Le differenze (prima - dopo) nelle variabili della temperatura superficiale e della temperatura dell'aria vengono determinate da un calcolo della differenza

ΔT=T_sens-T_ref

in cui T_sens è la temperatura dell'analisi di sensitività (dopo l'adattamento) e T_ref è la temperatura della simulazione di riferimento (prima dell'adattamento).

In totale, possono essere modificati 3 diversi gruppi di parametri:

1. La strategia di adattamento al cambiamento climatico
2. L'opzione di adattamento al cambiamento climatico
3. L'entità della misura di adattamento

Per verificare l'efficacia della misura di adattamento al cambiamento climatico prevista, l'area dell'adattamento può essere aggiustata per dimensione nel modello. In questo modo è possibile rispondere a domande come, ad esempio, come cambia la riduzione della temperatura se l'area considerata viene raddoppiata o dimezzata. La riduzione della temperatura dovuta alla misura di adattamento viene simulata per l'area della misura di adattamento e poi estrapolata all'intera area.

La temperatura superficiale e la temperatura dell'aria vengono indicate per le seguenti condizioni:

• Ora del giorno: condizioni diurne vs. notturne
• Stagioni: condizioni estive vs. invernali
• Radiazione: condizioni nuvolose vs. soleggiate
• Vento: condizioni di vento vs. assenza di vento
• Condizioni attuali vs. condizioni nel 2050
• Tutti i risultati saranno presentati sotto forma di grafici, mappe o tabelle con tendenze, estremi e distribuzioni di frequenza.