science >> Wetenschap >  >> Natuur

Stedelijke groei, hitte eilanden, vochtigheid, klimaatverandering:kosten vermenigvuldigen in tropische steden

De lay-out en structuren van Cairns CBD veranderen lokale microklimaten door warmte vast te houden en luchtstromen te veranderen. Krediet:staat Queensland 2019, CC BY

Ongeveer 60% van het verwachte stedelijk gebied op aarde in 2030 moet nog worden gebouwd. Deze voorspelling laat zien hoe snel de wereldbevolking verstedelijkt. Steden bezetten nu ongeveer 2% van het landoppervlak van de wereld, maar zijn de thuisbasis van ongeveer 55% van de wereldbevolking en genereren meer dan 70% van het wereldwijde BBP, plus de bijbehorende uitstoot van broeikasgassen.

Dus wat betekent dit voor mensen die in de tropische zones wonen, waar 40% van de wereldbevolking woont? Op de huidige trends, dit cijfer zal tegen 2050 stijgen tot 50%. Met tropische economieën die zo'n 20% sneller groeien dan de rest van de wereld, het resultaat is een snelle expansie van tropische steden.

De bevolking van deze groeiende tropische steden heeft al te maken met hoge temperaturen die nog verergeren door een hoge luchtvochtigheid. Dit betekent dat ze zeer kwetsbaar zijn voor extreme hitte als gevolg van klimaatverandering.

Bijvoorbeeld, extreem warm weer overspoelde Cairns afgelopen zomer. Tegen 3 december 2018, de stad had negen dagen op rij temperaturen van meer dan 35 ° C geregistreerd. Vier opeenvolgende dagen waren boven de 40°C.

Voor ons onderzoek, temperatuur- en vochtigheidssensoren werden strategisch geplaatst in de Cairns CBD om de ervaring van mensen met het weer op straatniveau weer te geven. Deze geregistreerde temperaturen zijn constant hoger dan de opnames van het Bureau of Meteorology (BoM), op sommige punten 45°C bereiken.

Lokale effecten vergroten de impact van hittegolven

Stedelijke omgevingen in het algemeen zijn heter dan niet-verstedelijkte omgevingen die bedekt zijn met vegetatie. Het vasthouden van warmte in steden, bekend als het stedelijk hitte-eilandeffect, heeft gevolgen voor de menselijke gezondheid, dieren leven, sociale evenementen, toerisme, beschikbaarheid van water en bedrijfsprestaties.

Bevolking en aantal steden van de wereld, per maatklasse, 1990, 2018 en 2030. Credit:World Urbanization Prospects 2018, DESA Bevolkingsdivisie van de Verenigde Naties, CC BY

Het stedelijk hitte-eilandeffect versterkt de effecten van toenemende hittegolven op steden als gevolg van klimaatverandering.

Maar het is belangrijk om te onthouden dat andere lokale factoren ook van invloed zijn op deze effecten. Deze omvatten de schaal, vorm, materialen, samenstelling en groei van de gebouwde omgeving op een bepaalde locatie en haar omgeving.

De verschillen tussen de BoM-gegevens die zijn vastgelegd op de luchthaven van Cairns en de opnames in de binnenstad laten de effecten zien van stedelijke uitbreidingspatronen, gebouwde vorm en materiaalkeuze in tropische steden.

De lineaire lay-out van Cairns heeft, aan de ene kant, maakte de vorming van aantrekkelijke plaatsen voor commerciële activiteiten mogelijk. Naarmate deze activiteitencentra zich ontwikkelen tot brandpunten van het stadsleven, ze beïnvloeden op hun beurt allerlei sociaal-economische parameters.

De hittegolfzomer van Cairns. Krediet:Auteurs, met behulp van stuklijst temperatuurgegevens

Anderzijds, de vorm die de gebouwde omgeving aanneemt verandert de windpatronen, zon en schaduw. Deze veranderingen veranderen het stedelijke microklimaat door warmte vast te houden en luchtbewegingen te vertragen of te kanaliseren.

De focus verleggen naar de tropen

Daten, een groot aantal onderzoeken heeft de ongewenste gevolgen van klimaatverandering en stedelijke hitte-eilanden onderzocht. Echter, de nadruk lag op hoofdsteden en grootstedelijke steden met een vochtig continentaal klimaat. Niet veel studies hebben gekeken naar de economische en sociale effecten in de tropische context, waar warme en vochtige omstandigheden voor extra hittestress zorgen.

Tel daarbij de gecombineerde effecten van klimaatverandering en stedelijke hitte-eilanden op en wat zijn de sociaal-economische gevolgen van hittegolven in een tropische stad als Cairns? We zien dat klimaatverandering een nieuwe dimensie toevoegt aan de relatie tussen steden, economische groei en ontwikkeling.

Hoogste temperaturen geregistreerd door James Cook University-sensoren voor weersgegevens tijdens de hittegolf van november-december 2018 in Cairns. Krediet:Bronson Philippa, Auteur verstrekt

Dit biedt een enorme kans om na te denken over het bouwen van steden die niet oppervlakkig vergroend zijn, maar die in plaats daarvan dringende problemen zoals klimaatvariabiliteit aanpakken en duurzame zakelijke en sociale bestemmingen creëren.

In koude klimaten, hittegolven en stedelijke hitte-eilanden zijn niet per se ongewenst, maar hun negatieve effecten zijn duidelijker en schadelijker in warmere klimaten. En deze schadelijke effecten van hittegolven op onze economie, milieu en samenleving zijn in opkomst.

We hebben wetenschappelijk bewijs van de toenemende lengte, frequentie en intensiteit van hittegolven. Het aantal recordwarme dagen in Australië is de afgelopen vijf decennia verdubbeld.

Projecties van verhoogde hittegolffrequentie voor Cairns-regio met behulp van visualisatieplatform op Queensland Future Climate Dashboard. Krediet:Queensland Future Climate Dashboard/Queensland Government, CC BY

Wat zijn de kosten van hittegolven?

Verhoogde blootstelling aan hittegolven versterkt de negatieve economische gevolgen voor industrieën die afhankelijk zijn van de gezondheid van hun buitenwerkers. Dit komt bovenop de extreme hittegerelateerde sterfgevallen en gezondheidszorgkosten van hittegolfgerelateerde medische noodgevallen. Zoals een PwC-rapport aan het Gemenebest over extreme hitte verklaarde:"Hittegolven doden meer Australiërs dan enige andere natuurramp. Ze hebben veel minder publieke aandacht gekregen dan cyclonen, overstromingen of bosbranden - ze zijn privé, stille dood, die alleen in de media komen wanneer mortuaria hun capaciteit bereiken of de infrastructuur faalt."

Warmte heeft ook directe gevolgen voor de economische productie. Een studie uit 2010 wees uit dat een stijging van 1°C resulteerde in een vermindering van 2,4% van de niet-agrarische productie en een daling van 0,1% van de landbouwproductie in 28 landen in het Caribisch gebied. Een ander onderzoek in 2012 vond een wekelijks productieverlies van 8% wanneer de temperatuur zes dagen op rij boven de 32 °C kwam.

In het 2017 Farm Performance and Climate Report van het Australian Bureau of Agricultural and Resource Economics and Sciences (ABARES) staat:"De recente klimaatveranderingen hebben een significant negatief effect gehad op de productiviteit van Australische akkerbouwbedrijven, vooral in het zuidwesten van Australië en het zuidoosten van Australië."

Projecties van veranderingen in hittegolffrequentie voor Noord-Queensland in 2030 en 2070. Credit:Queensland Future Climate Dashboard/Queensland Government, CC BY

Niet alleen de landbouw is kwetsbaar. Een rapport van de Victoriaanse regering van dit jaar schatte dat een extreme hittegolf de bouwsector van de staat A $ 103 miljoen kostte. De impact van hittegolven op de economie van Melbourne wordt geschat op gemiddeld 52,9 miljoen dollar per jaar.

Volgens dit rapport is economische kosten nemen exponentieel toe naarmate de hevigheid van hittegolven toeneemt. Dit heeft duidelijke implicaties voor steden in tropische gebieden.

Als volgende stap in ons onderzoek, onderzoeken we de relatie tussen lokale stedelijke kenmerken, stedelijke hitte-eilanden, de resulterende stadstemperaturen en hun directe en indirecte (spillover)effecten op lokale en regionale economische activiteiten.

  • Gemiddeld klimaateffect op de productiviteit van akkerbouwbedrijven in het zuidwesten en zuidoosten van Australië sinds 2000-01 (ten opzichte van de gemiddelde omstandigheden van 1914-15 tot 2014-15). Credit:Landbouwprestaties en klimaat, ABARES, CC BY

  • Gevolgen van hittegolven op de belangrijkste economische sectoren van Victoria. Krediet:State of Victoria Department of Environment, Land, Water en planning, CC BY

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.