Låginkomstade stadsdelar och samhällen med högre svart, Latinamerikanska och asiatiska befolkningar upplever betydligt mer stadsvärme än rikare och övervägande vita stadsdelar i en stor majoritet av befolkade amerikanska län, enligt ny forskning från University of California San Diego School of Global Policy and Strategy.

Analysen av fjärrkända landytemperaturmätningar av 1, 056 amerikanska län, som har tio eller fler folkräkningsdistrikt, publicerades nyligen i tidningen Jordens framtid . Det avslöjar att för 71 procent av dessa län, landytemperaturer i samhällen med högre fattigdom kan vara upp till 4 grader Celsius, eller 7 grader Fahrenheit varmare, jämfört med de rikaste stadsdelarna under sommarmånaderna. Detsamma gäller för minoritetssamhällen över hela landet jämfört med deras icke-spansktalande, Vita grannar - även när de kontrollerar för inkomst.

"De fysiska egenskaperna som driver ytvärmespikar i dessa stadsmiljöer är ganska konsekventa över hela landet, även för städer med mycket olika geografier och historier, "sa författaren Susanne Benz, som var en postdoktor med stöd av School of Global Policy and Strategys Big Pixel Initiative medan han genomförde studien. "Systematiskt, de oproportionerliga värmeytoexponeringarna för låginkomstsamhällen med större minoritetsbefolkningar beror på fler bebyggda stadsdelar, mindre växtlighet, och - i mindre utsträckning - högre befolkningstäthet. "

Benz författade tidningen tillsammans med sin postdoktor Jennifer Burney, Marshall Saunders kanslers begåvade ordförande i global klimatpolitik och forskning vid School of Global Policy and Strategy.

"Särskilt på sommaren, uppvärmning i städer på grund av förändringar i ytenergibalansen äventyrar människors hälsa och produktivitet, "sa Burney." Fördelningen av överskott av stadsvärme varierar inom städer, och som resultat, samhällen delar inte en stads extrema värmebelastning lika. "

Extrem värme har kopplats till en rad konsekvenser för människor, från för tidiga förlossningar, för att sänka testresultaten, minskad produktivitet och ökad risk för värmeslag bland barn och äldre.

Benz och Burney kunde analysera förändringar av yttemperaturen som orsakas av urbanisering i en stadsdel för stadsdel med hjälp av satellitdata. Genom att utnyttja en pixelbaserad bildanalys för att visualisera och undersöka temperaturer kontinuerligt över ett stort område, de kunde utvärdera värmeskillnader inom städer. De jämförde denna statistik med folkräkningsdemografisk information för att kvantifiera miljöskillnader i stadsklimat.

Forskarna gjorde uppgifterna offentligt tillgängliga genom skapandet av en app, drivs av Google Earth Engine, vilken gruppmedlemmar kan använda för att se hur temperaturen i deras grannskap jämför sig med omgivande områden.

40 procent av världens befolkning upplever stadsvärme

I ett separat, men relaterad studie nyligen publicerad i Miljöforskningsbrev , Benz, Burney och medförfattare Steven Davis från UC Irvine, använde samma metod för att tillhandahålla en global analys av värmeanomalier som förekommer i alla städer genom att jämföra temperaturer i stadsområden med närliggande och annars liknande landsbygdsområden.

Teamet gjorde också denna information tillgänglig för allmänheten via en Google Earth Engine -app, som ger användare i stadsdelar en visuell analys av temperaturanomalierna i deras område och omgivande regioner.

Data tillhandahålls för 200 M satellitobserverade pixlar och inkluderar stadsuppvärmningsmätningar för mer än 13, 000 av världens största stadskluster.

Studien avslöjar att 75 procent av stadsbefolkningen i dessa städer (cirka 1,8 miljarder människor) upplever stadsvärme dagtid och nattetid på sommaren. I genomsnitt, en person som bor i stadsmiljö utsätts för temperaturer som är 3 grader Celsius eller 6 grader Fahrenheit varmare än temperaturer i sin lantliga omgivning under sommardagar.

Resultaten har stora konsekvenser, eftersom mer än hälften av världens befolkning nu bor i stadsområden. Med en uppvärmning som ökar och trenderna för migration från landsbygd till stad förväntas fortsätta under slutet av seklet, Antalet människor som lever i extrem stadsvärme förväntas öka med 20 procent, drabbar mer än 2 miljarder människor i slutet av seklet.

Stadsgrönområden är knappa, ännu behövs för att kompensera stigande temperaturer i städer

De Miljöforskningsbrev papper undersöker också möjligheter för politik för att mildra skadorna av värmeanomalier som upplevs i stadsområden.

Teamet letade efter globala mönster som förklarade varför vissa städer hade en lägre urban värmebelastning än andra, eller till och med bibehållit svalare temperaturer än deras lantliga omgivningar. De fann att vegetation och antal bebyggda områden var de två största drivkrafterna som skapar eller kompenserar värme inom stadsområden. Exempel inkluderar ökenstäder som Palm Springs, som upplever stadskylning på grund av mer växtlighet och ljusa gatuytor, tak och andra byggmaterial.

För närvarande, 82 procent av alla tätorter har färre och/eller ljusfärgade ytor än jämförbara städer.

"Med fler träd och grönska planterade och förändrade byggmaterial till bleka färger som lockar mindre sol, skador orsakade av stadsuppvärmning i dessa områden kan kompenseras, "noterar författarna.

Forskargruppen fann att mer planterad växtlighet kunde sänka sommartemperaturerna i genomsnitt med 0,6 grader Celsius eller 1 grad Fahrenheit för 59 procent av stadsbefolkningen. Om byggnads- och takfärgerna justerades, förutom mer vegetation tillagd, temperaturen kan sjunka med så mycket som 2,6 grader Celsius och 4,6 grader Fahrenheit, minska värmen för 83 procent av stadsborna, vilket motsvarar 27 procent av världens befolkning.

Författarna drar slutsatsen att allt eftersom urbaniseringen fortsätter att öka, stadsplanerare måste ta rättvist tillträde till tillhandahållna ekosystemtjänster, som urbana grönområden.

Benz och Burney föreslår att det viktigaste med dessa två studier är att det krävs en annan strategi för stadsplanering och beslutsfattande.

"Smart stadsplanering kan inte fortsätta att behandlas som en lyxartikel, annars kommer de mest utsatta befolkningarna att lämnas ytterligare bakom sig och värmebaserat lidande kommer att förvärras för miljarder världen över, "Benz och Burney skriver." Tillgång till livliga stadstemperaturer för alla stadsdelar måste bli något vi anser vara avgörande för livskraften och funktionaliteten i våra städer. "