Shenzhen Sotto la Lente: Caldo Estivo e Freddo Invernale, Viaggio nell’Isola di Calore Urbana

Ciao a tutti! Oggi voglio portarvi con me in un viaggio affascinante e un po’ preoccupante nel cuore pulsante di una delle megacittà più dinamiche della Cina: Shenzhen. Parleremo di un fenomeno che forse avete già sentito nominare, l’isola di calore urbana (o UHI, dall’inglese Urban Heat Island), ma lo faremo in un modo un po’ diverso, esplorando come cambia faccia tra l’estate rovente e l’inverno più mite. Perché, vedete, capire queste differenze stagionali è fondamentale non solo per studiare l’impatto dei cambiamenti climatici sulle nostre città, ma soprattutto per migliorare la qualità della nostra vita e trovare soluzioni intelligenti per rendere gli ambienti urbani più vivibili.

Cos’è questa “Isola di Calore”?

In parole povere, l’isola di calore urbana è quel fenomeno per cui le aree urbane sono significativamente più calde delle zone rurali circostanti. Pensateci: cemento, asfalto, edifici alti che intrappolano il calore, poche aree verdi, attività umane che generano calore… tutto contribuisce a creare queste “bolle” di temperatura più elevata. E non è solo una questione di fastidio: in estate, questo calore extra può aumentare il rischio di colpi di calore e mettere sotto stress le reti idriche ed elettriche. In inverno, invece, può peggiorare l’inquinamento atmosferico, intrappolando gli inquinanti vicino al suolo. Insomma, un problema da non sottovalutare, specialmente in un’epoca di urbanizzazione galoppante e clima che cambia.

Shenzhen: Un Laboratorio a Cielo Aperto

Perché proprio Shenzhen? Beh, questa città è un caso emblematico. Da quando è diventata la prima zona economica speciale della Cina negli anni ’80, ha vissuto un’urbanizzazione a velocità record. Oggi è una megacittà modernissima, un vero e proprio laboratorio per studiare come la crescita urbana influenzi l’ambiente. Analizzare l’isola di calore qui, con i suoi cambiamenti nel tempo (abbiamo preso in esame il periodo 2013-2023), ci offre spunti preziosissimi validi anche per altre città nel mondo.

Come Abbiamo Indagato: Detective High-Tech

Per studiare questo fenomeno, non ci siamo accontentati delle classiche stazioni meteo. Abbiamo usato la potenza dei satelliti, in particolare la serie Landsat, che ci permette di “vedere” la temperatura della superficie terrestre (LST – Land Surface Temperature) con un dettaglio incredibile e su vasta scala. Abbiamo analizzato le immagini scattate in estate e in inverno negli anni 2013, 2018 e 2023.
Ma non ci siamo fermati qui! Abbiamo usato tecniche avanzate come:

• La classificazione della copertura del suolo: per capire dove c’erano edifici, strade, parchi, acqua, campi coltivati, ecc. e come queste aree sono cambiate nel tempo.
• Il modello dell’ellisse di deviazione standard (SDE): per visualizzare come le “zone calde” si sono spostate e concentrate nello spazio nel corso degli anni.
• Il modello GeoDetector: uno strumento potentissimo per capire non solo quali fattori (come il tipo di copertura del suolo, la densità di popolazione, l’inquinamento da PM2.5, l’altitudine, ecc.) influenzano la temperatura, ma anche come questi fattori interagiscono tra loro.
• L’analisi di profilo: abbiamo tracciato delle linee immaginarie lungo le principali tangenziali di Shenzhen per vedere come cambiava la temperatura passando da un tipo di ambiente all’altro (es. da un parco a una zona industriale).

Insomma, un vero lavoro da detective high-tech per svelare i segreti del clima urbano di Shenzhen!

Estate vs Inverno: Due Facce della Stessa Medaglia (Calda)

E cosa abbiamo scoperto? Preparatevi, perché i risultati sono davvero interessanti e mostrano chiaramente che l’isola di calore non si comporta allo stesso modo tutto l’anno.

Temperature Generali:

• In estate, la temperatura superficiale media ha avuto un andamento curioso: prima è diminuita tra il 2013 e il 2018, poi è aumentata di nuovo fino al 2023.
• In inverno, invece, la tendenza è stata chiara e costante: un aumento continuo della temperatura superficiale media dal 2013 al 2023.

Estensione dell’Isola di Calore:

• L’area interessata dall’isola di calore in estate si è leggermente ridotta nel periodo studiato.
• Al contrario, l’area dell’isola di calore in inverno è aumentata.

Movimento e Concentrazione:
Sia in estate che in inverno, il “cuore” dell’isola di calore (il suo baricentro, tecnicamente) si è spostato gradualmente da sud-ovest verso nord-est. Questo indica che le aree più calde si stanno spostando e concentrando in quella direzione. L’analisi con l’ellisse SDE ha mostrato che questo raggruppamento spaziale è diventato progressivamente più intenso.

Dove Fa Più Caldo (e Dove Meno):
Non sorprende che le superfici artificiali (cemento, asfalto) e le terre non vegetate siano risultate le più calde, sia in estate che in inverno. Al contrario, le aree verdi (parchi, foreste) e le zone umide o con acqua (fiumi, laghi, zone umide costruite) sono risultate significativamente più fresche. Questo conferma l’effetto benefico e mitigatore della vegetazione e dell’acqua sul microclima urbano. Un motivo in più per volere più parchi e specchi d’acqua nelle nostre città!

I Fattori Chiave: Chi Tira le Fila del Caldo Urbano?

Grazie al modello GeoDetector, siamo riusciti a capire quali fattori pesano di più sulla formazione dell’isola di calore e, soprattutto, come interagiscono.

In estate, il fattore più influente è risultato essere l’interazione tra il tipo di copertura del suolo e l’NDBI (Normalized Difference Built-up Index), un indice che misura la densità del costruito. In pratica, dove ci sono tanti edifici e superfici artificiali, la temperatura sale vertiginosamente. L’espansione delle aree costruite (a Shenzhen sono aumentate di quasi 68 km² in 10 anni, spesso a scapito di terreni agricoli e aree verdi) e l’alta densità edilizia, che ostacola la dissipazione del calore, sono i principali colpevoli del caldo estivo. Aggiungiamoci il calore “di scarto” prodotto da condizionatori, industrie e traffico, e il quadro è completo.

In inverno, la storia cambia leggermente. L’interazione più potente è quella tra il tipo di copertura del suolo e le concentrazioni di PM2.5 (le famigerate polveri sottili). Perché proprio il PM2.5 in inverno? Shenzhen, come molte città, in inverno può sperimentare fenomeni di inversione termica: uno strato di aria calda in quota intrappola l’aria più fredda (e inquinata) vicino al suolo. Questo non solo peggiora la qualità dell’aria, ma le particelle di PM2.5 accumulate assorbono e diffondono la radiazione solare e trattengono il calore irradiato dalla terra durante la notte, amplificando l’effetto isola di calore. È un circolo vizioso: l’isola di calore può favorire l’accumulo di inquinanti, e gli inquinanti possono intensificare l’isola di calore.

Altri fattori importanti, con correlazioni significative (positive o negative) con la temperatura, sono risultati essere:

• NDVI (indice di vegetazione): più vegetazione c’è, più bassa è la temperatura (correlazione negativa).
• NDWI (indice dell’acqua): più acqua c’è, più bassa è la temperatura (correlazione negativa).
• PIL e Densità di Popolazione (PD): dove l’economia è più forte e la gente è più concentrata, la temperatura tende a essere più alta (correlazione positiva).
• DEM (altitudine): le zone più alte tendono ad essere leggermente più fresche (correlazione negativa).

Cosa Sta Facendo Shenzhen (e Cosa Possiamo Imparare)

La buona notizia è che Shenzhen non sta a guardare. Consapevole del problema, la città ha adottato politiche interessanti, come la strategia della “Sponge City” (Città Spugna) dal 2016. L’idea è quella di rendere la città più permeabile all’acqua piovana, utilizzando infrastrutture verdi (tetti verdi, pavimentazioni drenanti, parchi, zone umide artificiali) per gestire le piogge, ridurre il rischio allagamenti e, allo stesso tempo, abbassare le temperature grazie all’evapotraspirazione. Hanno dato priorità al “verde” sul “grigio” (cemento) e integrato questi principi nella pianificazione di ogni nuovo progetto edilizio.
Inoltre, si sta lavorando per aumentare le aree verdi e gli specchi d’acqua, promuovere trasporti puliti (veicoli elettrici, trasporto pubblico) per ridurre le emissioni e migliorare la qualità dell’aria, combattendo così anche l’effetto del PM2.5 sull’isola di calore invernale.

Uno Sguardo al Futuro

Certo, il nostro studio ha delle limitazioni. Abbiamo analizzato solo estate e inverno, tralasciando primavera e autunno. E la risoluzione temporale delle immagini satellitari ha i suoi limiti. In futuro, sarebbe fantastico poter includere tutte le stagioni, integrare dati climatici più dettagliati (magari orari!), considerare anche la forma della città (altezza degli edifici, larghezza delle strade – la cosiddetta morfologia urbana) e usare tecniche ancora più avanzate come l’intelligenza artificiale per analizzare questi complessi sistemi urbani.

Ma quello che abbiamo scoperto è già un passo importante. Capire come l’isola di calore si evolve nello spazio e nel tempo, e quali sono i suoi motori principali nelle diverse stagioni, è cruciale. Ci permette di pianificare città più resilienti, sostenibili e, diciamocelo, semplicemente più piacevoli da vivere, sia quando il sole picchia forte sia quando l’aria si fa più frizzante. È una sfida complessa, ma conoscerla a fondo è il primo passo per affrontarla con successo.

Fonte: Springer