The impact of cool and green roofs on summertime temperatures in the cities of Jerusalem and Tel Aviv

Από RemoteSensing Wiki

Παρούσα αναθεώρηση της 20:23, 31 Ιανουαρίου 2021

Εικόνα 1. Απεικόνιση πλέγματος που χρησιμοποιήθηκε στη μελέτη , πηγή: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0048969720340900

Εικόνα 2. Παράδειγμα υπολογισμού των πράσινων περιοχών , πηγή: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0048969720340900

Πρωτότυπος τίτλος: The impact of cool and green roofs on summertime temperatures in the cities of Jerusalem and Tel Aviv

Συγγραφείς: Barry H. Lynn, Icrat M. Lynn

Πηγή: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0048969720340900

Μετάφραση & Περίληψη

Εισαγωγή:

Με σκοπό την εκτίμηση της επίδρασης που επιφέρουν οι πράσινες στέγες για τον μετριασμό της θερμότητας στο εσωτερικό των κτηρίων τους θερινούς μήνες σε δύο πόλεις του Ισραήλ, την Ιερουσαλήμ και το Τελ Αβίβ, οι οποίες διαφέρουν ως προς το υψόμετρο, την υγρασία και την πυκνότητα των κατοικιών, πραγματοποιήθηκε ένα πείραμα. Στις περιοχές μελέτης δεν καταγράφηκαν εμπορικές και εργοστασιακές περιοχές, μόνο χαμηλής, μεσαίας και υψηλής πυκνότητας τύποι κατοικιών. Ειδικότερα, στο Τελ Αβίβ καταγράφηκαν κατοικίες χαμηλής και μέσης πυκνότητας, ενώ στην Ιερουσαλήμ καταγράφηκαν κατοικίες μεσαίας και υψηλής πυκνότητας. Στα πλαίσια της καταγραφής θεωρήθηκε ότι ανάλογα με τους τύπους πυκνότητας μελετώνται κτήρια συνολικού ύψους 4,5 μ., 9μ. και 15μ. για κτήρια ενός, δύο και τεσσάρων ορόφων αντίστοιχα. Τα δεδομένα λαμβάνονταν κάθε μέρα από 24 Ιουλίου μέχρι 30 Ιουλίου του 2018.

Μεθοδολογία:

Οι προσομοιώσεις πραγματοποιήθηκαν με συνδυασμό συστημάτων πρόβλεψης καιρού (WRF και UCM). Κάθε πρόβλεψη προσομοίωσης είχε τρία πλέγματα κεντραρισμένα πάνω από την ανατολική Μεσόγειο και το Ισραήλ, με εσωτερικό πλέγμα 1,3 m x 1.3 km. Η κάθε προσομοίωση χρειαζόταν μισό 24ωρο για να ολοκληρωθεί. Πραγματοποιήθηκαν δεκαέξι προσομοιώσεις, από τις οποίες οι επτά αποτελούσαν σενάρια πράσινης στέγης, όπου εφαρμόστηκε ένα εύρος τιμών υγρασίας του εδάφους, από ξηρό έως κορεσμένο. Σε όλες τις περιπτώσεις χρησιμοποιήθηκαν ποώδη φυτά, εκτός από την τελευταία που υπήρχαν ψηλά και φυλλώδη.

Από τα αποτελέσματα των προβλέψεων και των πραγματικών τιμών θερμοκρασίας που καταγράφηκαν φαίνεται ότι τόσο στο Τελ Αβίβ υπερεκτιμήθηκε η μέγιστη ημερήσια θερμοκρασία και σε ορισμένες περιπτώσεις η ελάχιστη ημερήσια θερμοκρασία είχε προβλεφθεί ότι θα λάμβανε χαμηλότερες τιμές, από αυτές που παρατηρήθηκαν. Αντιθέτως, στην Ιερουσαλήμ καταγράφηκαν προβλέψεις θερμοκρασιών ελάχιστα μικρότερες από τις μέγιστες θερμοκρασίες που παρατηρήθηκαν, ενώ υπήρχε μεγάλη διαφορά στις χαμηλότερες ημερήσιες θερμοκρασίες όπου οι προβλεπόμενες ήταν αρκετά χαμηλότερες από εκείνες που πραγματοποιήθηκαν.

Όσον αφορά την ταχύτητα του ανέμου τα αποτελέσματα των προβλέψεων στο Τελ Αβίβ ακολουθούσαν την ημερήσια διακύμανση των ανέμων που παρατηρήθηκαν και καταγράφηκαν. Οι ελάχιστες τιμές της πρόβλεψης των ταχυτήτων του ανέμου την νύχτα ήταν πολύ κοντά στις παρατηρούμενες τιμές. Αντιθέτως, οι τιμές των προβλέψεων κατά τη διάρκεια της ημέρας ήταν περίπου διπλάσιες από εκείνες που καταγράφηκαν στην πραγματικότητα. Παρόμοια ήταν και τα αποτελέσματα για την Ιερουσαλήμ.

Επιπροσθέτως, οι τιμές της καταγραφόμενης και της αισθητής θερμοκρασίας στο Τελ Αβίβ παρατηρήθηκε ότι μεταβάλλονταν αντίστοιχα με τις αλλαγές της υγρασίας, σε αντίθεση με την Ιερουσαλήμ, που δεν υπήρχε τόσο μεγάλη μεταβολή. Από τα αποτελέσματα των μετρήσεων παρατηρήθηκε ότι η μεταβολή της θερμοκρασίας επηρεαζόταν σε μεγαλύτερο ποσοστό από την παράμετρο αν το δώμα ήταν φυτεμένο και σε μικρότερο ποσοστό από τις ανθρωπογενείς δραστηριότητες στο εσωτερικό των κατοικιών και την θερμομόνωση. Ειδικότερα, όσον αφορά τον παράγοντα των φυτεμένων δωμάτων παρατηρήθηκε ότι σε ξηρό χώμα αναπτυσσόταν μεγαλύτερη θερμοκρασία σε σχέση με τα εδάφη όπου υπήρχε μεγαλύτερη υγρασία και υψηλότερη φύτευση. Ειδικότερα, στα κτήρια του Τελ Αβίβ παρατηρήθηκε ότι στα δώματα που υπήρχε μεγαλύτερη υγρασία και υψηλή βλάστηση οι μεταβολές της θερμοκρασίας ήταν μεταξύ 0,25 – 0,5 °C, ενώ σε φυτεμένα δώματα με ξηρασία και χαμηλή βλάστηση η μεταβολή της θερμοκρασίας ήταν μεταξύ 0,5-1°C. Και στην Ιερουσαλήμ αντίστοιχα στα δώματα με μεγάλο ποσοστό υγρασίας παρατηρήθηκε μεταβολή 0,25-0,5 °C ενώ σε δώματα με ξηρά εδάφη καταγράφηκε μεταβολή 0,75-1 °C.

Συπεράσματα:

Συμπερασματικά, από την μελετήθηκαν η ευαισθησία της αστικής θερμοκρασίας, του δείκτη θερμότητας και της ταχύτητας του ανέμου σε φυτεμένα και μη δώματα στις δύο πόλεις, όπου η θερμομόνωση των δωμάτων κυμαινόταν από 0.2-0.8 cm και η υγρασία του εδάφους μεταξύ ξηρού και κορεσμένου. Οι μέγιστες διαφορές θερμοκρασίας που παρατηρήθηκαν στα δώματα με και χωρίς φύτευση ήταν της τάξης των 10 °C. Στο Τελ Αβίβ παρατηρήθηκαν αρκετά μεγαλύτερες μεταβολές σε σχέση με εκείνες της Ιερουσαλήμ. Οι επιφανειακές θερμοκρασίες και ο δείκτης θερμότητας έδειξαν μεγαλύτερη ευαισθησία στις αλλαγές της επιβαλλόμενης θερμομόνωσης σε σχέση με την μεταβολή της υγρασίας του χώματος στα φυτεμένα δώματα. Κατά τη διάρκεια της ημέρας η ανθρώπινη δραστηριότητα συνέβαλε σε μία μεταβολή της τάξης των 0,2°C. Όσον αφορά την ταχύτητα του ανέμου παρατηρήθηκε ότι επηρέαζε την μεταβολή της θερμοκρασίας ανάλογα με το πάχος της θερμομόνωσης που είχε τοποθετηθεί στο εκάστοτε δώμα. Αναφορικά στις μεταβολές των θερμοκρασιών των δωμάτων ανάλογα με τις μεταβολές της υγρασίας στις δύο πόλεις που μελετήθηκαν παρατηρήθηκε ότι στο Τελ Αβίβ οι μεταβολές -σε κορεσμένα από υγρασία φυτεμένα δώματα- ήταν πολύ υψηλότερες σε σύγκριση με αντίστοιχα δώματα στην Ιερουσαλήμ. Από τα παραπάνω συμπεραίνεται ότι αρχικά για να επιτευχθεί το μέγιστο αποτέλεσμα των φυσικών φυτεύσεων είναι απαραίτητο να είναι κορεσμένο το έδαφος, επιπλέον είναι απαραίτητος ο καθαρισμός των στεγών και η αναφύτευση σε τακτά χρονικά διαστήματα ούτως ώστε να επιτυγχάνεται η καλύτερη δυνατή θερμομόνωση των κτηρίων. Αυτού του είδους α κτήρια μετριάζουν το φαινόμενο των αστικών θερμών νησιών και των «θόλων», που δημιουργούνται στις αστικές πυκνοκατοικιμένες πόλεις, και έτσι βελτιώνεται η ποιότητα ζωής και υγείας των κατοίκων.