Priorizando a infraestrutura de adaptação ao calor urbano com base em múltiplos resultados: Conforto, saúde e energia

Globalmente, as cidades enfrentam um aumento do calor extremo, impactando o conforto, a saúde e o consumo de energia. Estratégias de adaptação ao calor baseadas em infraestrutura podem melhorar esses resultados, mas cada estratégia possui uma combinação única de benefícios e desvantagens. Aqui, aplicamos um modelo meteorológico urbanizado (WRF) com o modelo de árvores de rua multilayer BEP-Tree recém-integrado para reduzir dinamicamente as projeções do Modelo de Sistema da Terra e um modelo de microclima 3-D (TUF-Pedestrian) para simular o ambiente de radiação em escala de rua que impacta os pedestres. Avaliamos o desempenho de cinco estratégias de adaptação ao calor (árvores de rua, telhados frios, telhados verdes, fotovoltaicos (PV) em telhados e pavimentos reflexivos) durante eventos de calor extremo em três cidades com climas de fundo contrastantes (Toronto, Phoenix e Miami), sob climas contemporâneos e projetados para o final do século, com base em três métricas: estresse térmico ao ar livre, uso de energia de ar condicionado (AC) e ventilação da poluição do ar veicular. Nenhuma estratégia de adaptação única melhora os três resultados. Enquanto as árvores de rua inibem a ventilação, elas reduzem o estresse térmico ao ar livre quatro vezes mais eficazmente do que a próxima melhor estratégia, por meio da provisão de sombra, compensando completamente os aumentos de estresse térmico sob um cenário climático de altas emissões no final do século em todas as cidades estudadas. Telhados frios e telhados verdes reduzem moderadamente o estresse térmico e o consumo de energia. Alternativamente, o PV em telhados com armazenamento de energia pode gerar potência suficiente para resfriamento de espaço, mas tem efeitos marginais sobre o estresse térmico. Pavimentos reflexivos são os menos eficazes em todas as métricas. Onde a ventilação das emissões de nível de rua é menos preocupante, nossos resultados apoiam claramente a combinação de árvores de rua e PV em telhados como um meio altamente complementar e eficaz de mitigação adaptativa em diferentes climas e densidades de vizinhança.