Extrem värme utgör en unik utmaning för städer i USA. Enligt National Weather Service, extrem värme står för 20 procent av dödsfallen av naturfara i USA, tar i genomsnitt 130 liv per år.

Med exploderande stadsbefolkningar och ökande migration, städer kämpar för att hänga med i ökningen av extrema värmerelaterade klimatpåverkan, hotar människors hälsa, anstränga energiresurser och minska den ekonomiska produktiviteten.

Tätbefolkade städer som Chicago har gjort ett försök att mildra effekterna av extrem värme, implementera gröna tak som är utformade för att ge isolering och betydligt lägre temperaturer.

Nu i en ny studie publicerad i Miljöforskningsbrev , forskare har skapat en integrerad ram för att identifiera vilka stadsdelar som skulle ha störst nytta av gröna tak - och ge stadstjänstemän ett strategiskt tillvägagångssätt för att säkerställa bästa avkastning på sina investeringar för att slå värmen.

"Vi ville titta på potentialen i dessa typer av mildrande strategier med borgmästarens ögon, stadschef eller stadsplanerare, "sa Ashish Sharma, forskningsassistent professor vid institutionen för civil- och miljöteknik och geovetenskap vid universitetet i Notre Dame, som ledde studien för Notre Dame's Environmental Change Initiative. "Om du överväger faktorer som temperatur och elförbrukning för att förbättra livskvaliteten, minska energilaster och lägre temperaturer, du behöver en vetenskaplig och tvärvetenskaplig strategi. Vi undersökte temperaturer baserat på nuvarande klimatmodeller, elförbrukning (luftkonditionering) belastningar från offentlig tillgänglig data, och socioekonomisk sårbarhet för folkräkningsavtal för att identifiera mottagliga hotspots. Målet med denna studie är att hjälpa stadstjänstemän att fatta mer informerade beslut när det gäller stadsplanering. "

Sharma sa att Chicago var ett idealiskt val för en sådan studie, eftersom extrem värme har varit en särskild utmaning för staden. Under en speciell brutal värmebölja sommaren 1995, mer än 700 människor i Chicago dog på grund av extrem värme. Tidigare studier visade att effekten var störst bland missgynnade stadsdelar.

Enligt City of Chicagos webbplats, grönt tak täcker uppskattningsvis 5,5 miljoner kvadratmeter, ett antal som förväntas stiga med tanke på stadens mål att se 6, 000 gröna tak i staden år 2020.

Även om gröna tak har sänkt temperaturen och bidragit till förbättrad luftkvalitet, de är ett svar på varmare temperaturer, inte en fix. Klimatförändringarnas verklighet visar lite lättnad när det gäller extrem värme. Temperaturerna väntas stiga, med jämförbara värmeböljor som förväntas inträffa med en hastighet av två gånger om ett decennium, enligt nuvarande modeller, stiger till fem gånger per decennium i scenarier med hög utsläpp.

Sharma och hans team simulerade temperaturdata och använde allmänt tillgänglig elförbrukning för hela Chicago -regionen. De beräknade sedan en social sårbarhetsbedömning, samla in variabel data från Centers for Disease Control och American Community Survey vid folkräkningen. Resultaten blev Heat Variability Index (HVI). Kombinationen av dessa faktorer gjorde det möjligt för forskare att titta närmare på optimala platser för implementering av grönt tak.

"Det är viktigt att inte bara identifiera var gröna tak kan sänka temperaturen mest, men också för att identifiera populationer som oproportionerligt påverkas av höga temperaturer, "Sharma skrev i studien.

Ser man bara på elförbrukning, de områden där luftkonditionering används mest, till exempel, får inte redogöra för välstånd. I vissa stadsdelar, invånarna har råd med kostnaden, vilket i slutändan gör dem mindre sårbara. I stadsdelar med lägre inkomst, vissa invånare har inte råd att slå på luftkonditioneringen, eller inte har tillgång till luftkonditionering alls.

Genom att lagra data, resultatet av studien är en omfattande titt på nyttan av gröna tak för att sänka temperaturen, underlätta elförbrukningen och hjälpa befolkningarna som är mest utsatta för värmeexponering.

"Det vi har sett när det gäller stadsplanering är att beslut fattas utan tvärvetenskaplig input, "Sharma sa." Nu, vi har en ram för att svara på frågan, hur förbättrar vi stadens motståndskraft mot extrem värme? "

Nästa steg, Sharma sa, är att förbättra ramverket för att ta hänsyn till flera variationer, såsom variabler som sker under hela dagen eller säsongen så att modeller kan skräddarsys för andra städer och deras unika förhållanden.