Los Angeles ambitiösa plan för att kyla ner staden när planeten blir varmare får ett uppsving från två universitetsprofessorer och en gatusmart robot som heter MaRTy.

Forskarna från UCLA och Arizona State University har slutfört den första utvärderingen på plats av stadens Cool Streets-program, en av flera hållbarhetsstrategier som beskrivs i Los Angeles Green New Deal 2019.

Genom att täcka flera vägkvarter med en solreflekterande beläggning konstruerad för att minska yttemperaturerna, stadens pilotprogram syftar till att testa kyleffekterna på en hel stadsdel. Forskarna breddade kunskapsmassan genom att samla in en sofistikerad uppsättning mätningar som simulerar upplevelsen av en fotgängare som går på ytan.

"När du tar ner saker till gatunivå, utan tvekan måste du börja tänka på den termiska belastningen på människor, " sa V. Kelly Turner från UCLA Luskin School of Public Affairs, som samarbetade med Ariane Middel från ASU's School of Arts, Media och teknik.

Den reflekterande beläggningen syftar till att förhindra att asfalten håller kvar värmen, som bidrar till den "urbana värmeö-effekten" som hindrar städer från att svalna, även på kvällen. Men studien av Turner och Middel, nyligen publicerad i tidskriften Miljöforskningsbrev , avslöjar en oavsiktlig, Marknära effekt:Färgens mycket reflekterande egenskaper kan faktiskt höja fotgängares exponering för värme.

Föreställ dig en scen som har blivit allt vanligare när Angelenos härbärgerar på plats:familjer som tar grannpromenader, ofta med en hund i släptåg. På en belagd väg, hunden kanske uppskattar den svalare ytan under tassarna. Men hundpromenaderna kan känna en uppgång i värmen reflekteras från marken.

"Ur ett stadsplaneringsperspektiv, denna idé med coola trottoarer är verkligen innovativ. Svala gator kan vara bra för att mildra den urbana värmeön, om det är målet, sade Turner, som noterade att den utbredda användningen av reflekterande färg på tak, vägar och andra ytor kan minska mängden värme som tas upp i den byggda miljön.

Dock, tillade hon, "Om målet formuleras i termer av en folkhälsofördel, vi behöver veta lite mer, eftersom den reflekterade strålningen ökar värmebelastningen på en fotgängare som går över ytan."

Turner och Middel hoppas att deras första resultat kommer att öppna dörren till ytterligare forskning som kommer att hjälpa den offentliga och privata sektorn att finjustera sina gröna initiativ. Förutom att samla in mer information om kylfärgens inverkan på människors komfort och hälsa, framtida studier kan svara på frågor om kostnadseffektivitet, underhållsbehov, och kompromissen mellan bländning på dagen och sikt på natten, sa de.

Omsätter MaRTy

För att samla in deras coola trottoardata, Turner och Middel tog MaRTy en sväng på gatorna i två stadsdelar i Los Angeles som valts ut för pilotprojektet.

Roboten är "i huvudsak en trädgårdsvagn som har många meteorologiska sensorer kopplade till sig, sa Middel, som skapade verktyget vid ASU:s SHaDE Lab för att beräkna "medelstrålningstemperaturen" - den datauppsättning som ger MaRTy hans namn.

Förutom att mäta yt- och lufttemperatur, vindhastighet och luftfuktighet, roboten samlar in information om lång- och kortvågig strålning för att bestämma medelstrålningstemperaturen, som är en pålitlig prediktor för termisk komfort för människor. MaRTy är också pigg nog att rulla längs trottoarer, raviner eller andra platser där en fotgängare kan vandra, skiljer honom från mätverktyg monterade på gatufordon.

En dag i juli 2019 när lufttemperaturerna nådde de höga 80-talet, forskargruppen gick genom blocken i de två stadsdelarna, i Pacoima och Sun Valley, från 11.00 till 21.00. De fann att de belagda vägarna var svalare att ta på, med så mycket som 11 grader Fahrenheit, jämfört med närliggande obehandlad asfalt – vilket betyder att färgen framgångsrikt sänkte yttemperaturen, som den var designad för.

Dock, Turner och Middel upptäckte också att medelstrålningstemperaturerna vid middagstid var mer än 7 grader Fahrenheit varmare i ett fem fot högt område ovanför de svala ytorna, jämfört med asfalt. Mitt på eftermiddagen, den siffran sjönk till cirka 3 grader.

Medan Los Angeles Cool Streets-program riktar sig mot vägar som är designade för bilar snarare än människor, studien ger användbara data för myndigheter som överväger kylfärgen för lekplatser eller andra fotgängarområden.

Turner och Middel säger att fynden också kommer att informera deras separata, pågående studie som stöder Kaliforniens program för transformativa klimatgemenskaper, som satsar på klimatåtgärder på lokal nivå. Båda forskarnas projekt var underskrivna av UCLA Luskin Center for Innovation, där Turner är biträdande chef för stadsmiljöforskning.

Greg Spotts, hållbarhetschef för Los Angeles Bureau of Street Services, sade att han välkomnar resultaten på plats som gjorts av Turner, Middel och MaRTy och efterlyste ytterligare studier.

"Genom att vara den första kommunen i Kalifornien och möjligen landet att placera ut en cool trottoarbeläggning på en allmän gata, vi har nu fysiska platser där forskare kan göra en del av sitt arbete. Innan, det mesta av forskningen baserades på datormodellering, " han sa.

Spotts, som tog sin masterexamen i offentlig politik vid UCLA Luskin 2008, ledde det coola trottoarprojektet som en del av en mångsidig strategi för att bekämpa klimatförändringar på grannskapsnivå. Hittills, Bureau of Street Services har planterat träd, byggde skuggastrukturer och installerade hydreringsstationer, bland andra insatser.

Framtida forskning skulle kunna undersöka hur sval beläggning fungerar i kombination med dessa kompletterande åtgärder för att minska den totala värmeöeffekten på samhällsskala samtidigt som fotgängares termiska komfort ökar på gatunivå.

Turner och Middel var överens om att klimatförändringarna måste hanteras från flera håll.

"Det finns inte bara en lösning som kommer att lösa alla våra problem, ", sa Middel. "Vi måste titta på fördelarna och kompromisserna med alla lösningar vi överväger för att komma fram till det bästa sättet att kyla våra städer."