Om du någonsin varit i en stads centrala kärna mitt på sommaren, du vet att värmen kan vara brutal - och mycket hetare än i den omgivande regionen.

Temperaturerna i städer tenderar att vara flera grader varmare än på landsbygden, ett fenomen som kallas Urban Heat Island (UHI) -effekten. Många städer har observerats vara 2-4ºC varmare än landsbygden i praktiskt taget alla bebodda kontinenter. Detta fenomen uppstår eftersom stadsinfrastruktur, särskilt trottoarer, absorberar mycket värme jämfört med naturliga vegetationsytor. Denna värmeförorening orsakar högre luftkonditionering och vattenkostnader, samtidigt som det utgör en fara för folkhälsan.

En begränsningsstrategi som kallas grå infrastruktur innebär modifiering av ogenomträngliga ytor (väggar, tak, och trottoarer) för att motverka deras konventionella värmeeffekt. Typiska stadsytor har en solreflektion (albedo) på 0,20, vilket innebär att de reflekterar bara 20 procent av solljuset och absorberar så mycket som 80 procent. Däremot, reflekterande betong och beläggningar kan utformas för att reflektera 30-50 procent eller mer. Städer som Los Angeles har redan använt reflekterande beläggningar på stora gator för att bekämpa värmeföroreningar, även om lösningen kan vara dyr att genomföra i hela staden.

Forskare vid University of Pittsburgh Swanson School of Engineering använde en Computational Fluid Dynamics -modell för att hitta sätt att minska kostnaderna och öka användningen av svalare ytor. Pappret, publicerad i tidningen Naturkommunikation , undersökte möjligheten att applicera svalare ytor på bara hälften av ytorna i en stad.

"Detta kan vara en effektiv lösning om de valda ytorna var uppströms den dominerande vindriktningen, "sa huvudförfattaren Sushobhan Sen, postdoktor vid Institutionen för samhälls- och miljöteknik. "En" barriär "av svala ytor kyler förebyggande den varma luften, som sedan kyler resten av staden till en bråkdel av kostnaden. Å andra sidan, om ytorna inte väljs strategiskt, deras effektivitet kan minska avsevärt. "

Denna forskning ger stadsplanerare och civilingenjörer ett ytterligare sätt att bygga motståndskraftig och hållbar infrastruktur med begränsade resurser.

"Det är viktigt för planetens och dess människors hälsa att vi hittar ett sätt att mildra värmen från stadsinfrastruktur, "sa medförfattaren Lev Khazanovich, institutionens Anthony Gill ordförande professor i samhälls- och miljöteknik. "Strategiskt placerade reflekterande ytor kan maximera minskningen av värmeföroreningar samtidigt som man använder minimalt med resurser."

Pappret, med titeln "Begränsad användning av reflekterande ytor kan mildra föroreningar i städerna, "var medförfattare av Sen och Khazanovich.