A földi városok jelentős része majdnem 4,5 Celsius-fokos felmelegedéssel számolhat 2100-ig, ha az emberiség a következő évtizedekben tovább növeli az üvegházhatású gázok kibocsátását. Még egy ma reálisabbnak tűnő, optimista forgatókönyv esetén is majdnem 2 fokos felmelegedésre számíthat a világ városainak nagy része.

A Nature Climate Change folyóiratban január elején publikált tanulmány azt mutatja be, milyen hatással lehet az éghajlatváltozás az emberiség több mint felének otthont adó városokra 2100-ig. A kutatók ehhez egy, a városi környezet hatásait figyelembe vevő klímamodellt hoztak létre, amelyet két, lényegében az éghajlatváltozás súlyosságát meghatározó magas és közepes kibocsátási forgatókönyvön futtattak le. Ebből kiderült, hogy globálisan hogyan változhat majd a városok hőmérséklete és páratartalma az évszázad végéig.

Ahogy korábbi cikkünkben kifejtettük, az éghajlat-változási kormányközi testület (IPCC) által kidolgozott éghajlatváltozási forgatókönyvek (reprezentatív koncentráció útvonalak, RCP) az üvegházhatású gázok jövőbeli koncentrációját jelzik előre, azok jelentősen eltérő mértékű kibocsátásával számolva. Az új tanulmányban a szakemberek a legpesszimistább RCP 8.5 forgatókönyvet és a köztes, RCP 4.5-öt alkalmazták. Az RCP 4.5 esetén 2040 körül tetőzne az üvegházhatású gázok kibocsátása, amely az évszázad végére közel háromfokos globális felmelegedéssel járna.

Az RCP 8.5 által felvázolt tartósan magas kibocsátás esetén a városok hőmérséklete átlagosan 4,4 Celsius-fokkal növekedne, és bizonyos területeket feltehetően lakhatatlanná tenne. A visszafogottabb kibocsátással számoló RCP 4.5 forgatókönyv esetén 1,9 fokra tehető ugyanez a változás. Mindez egyértelművé teszi, hogy az üvegházhatású gázok kibocsátásának globális csökkentése kulcsfontosságú a városok fenntarthatóságához.

Reményre adhat okot, hogy a modellek a relatív páratartalom csökkenését mutatják, így a zöldfelületek bővítése és más, a párologtatás hűtő hatását kihasználó megoldások hatékonyan segíthetnek mérsékelni a városi hőmérséklet lényegében garantált növekedését. Az új kutatás segíthet a városfejlesztéssel foglalkozó szakembereknek és döntéshozóknak, hogy fenntarthatóbbá tegyék több milliárd ember lakóhelyét szerte a bolygón.

Kibocsátáscsökkentés és zöldebb, fenntarthatóbb városok kellenek

Annak ellenére, hogy az éghajlatváltozás városokra mért hatását nagyon fontos lenne pontosan ismerni, a klímamodellek eddig nem igazán koncentráltak városi területekre. Ennek oka, hogy a légkört leíró általános cirkulációs modelleket (GCM, general circulation models) eredetileg globális lefedettségre tervezték, ezen a szinten pedig a városi területek szerepe nem volt túl nagy.

Az új kutatás ezt a hiányosságot kezdi pótolni egy komplex rendszerek egyszerűsített modellezésére használt közelítő modell segítségével. Ezt klímaszimulációkkal kombinálva lehetővé válik annak vizsgálata, hogy milyen hatással lehet a globális felmelegedés a városok helyi éghajlatára különböző klímaforgatókönyvek esetén. A kutatók a CESM globális klímamodellből kiindulva fejlesztették ki közelítő modelljüket, amit huszonhat, a légkör, az óceánok, a szárazföldek, a jégtakarók és a szénciklus kölcsönhatását leíró Föld-rendszer modellhez (ESM, Earth System Model) kapcsoltak. Ezeket a Föld-rendszer modelleket a CMIP klímamodelleket összehasonlító tudományos kollaboráció ötödik fázisára dolgozták ki évekkel ezelőtt más szakemberek. Az új közelítő modell társítása a Föld-rendszer modellekhez lehetővé tette a városok helyi éghajlatának 2100-ig tartó meghatározását, az RCP 4.5 és 8.5 forgatókönyvek alapján.

A kutatók a 2006-2015 közti időszak és a 2091-2100 közti időszak városi éghajlatát hasonlították össze a nyári és téli hónapokban. Kiderült, hogy a városi felmelegedés mértéke mindkét éghajlatváltozási forgatókönyv esetén jelentősen eltér a környező területeken várhatótól. A kutatók ugyanakkor felhívják a figyelmet arra, hogy ez az eltérés sem időben, sem térben nem egyenletes. Ebből az következik, hogy nem lehet szimplán egyetlen átlagértéket hozzáadni az adott régióban várható felmelegedéshez ahhoz, hogy megkapjuk a városok hőmérséklet változását.

Eredményeikből kiderül, hogy 2100-ig a városi felmelegedés a nyári hónapokban, a globális átlagot tekintve elérheti a 4,4 Celsius-fokot az RCP 8.5 forgatókönyv, illetve az 1,9 Celsius-fokot az RCP 4.5 esetén. Az évszázad végéig a legerősebb nyári városi felmelegedés az Egyesült Államok középső és északi, valamint Kanada déli részét, Európát, a Közel-Keletet és Ázsia egyes területeit érintheti. Ezekben a régiókban a kiugró felmelegedés a nyári időszakban a nappali és az éjszakai hőmérsékletre egyaránt érvényes, míg Dél-Amerikában inkább az éjszakai hőmérsékletben jelenik meg. A felmelegedés mértéke a városokban a téli hónapokban is jelentős, ugyanakkor az előzőekkel összhangban az RCP 4.5 forgatókönyv szerint lényegesen kisebb, mint az RCP 8.5 esetén. A legnagyobb téli városi felmelegedés az északi félteke magas szélességeken fekvő területeit érinti.

A modellel a relatív páratartalom változását is vizsgálták a szakemberek. Az évszázad végéig a nyári hónapokban ez 3-6 százalékos csökkenést mutat az RCP 4.5 és 6-13 százalékost az RCP 8.5 esetén, legalábbis az óceánoktól és tengerektől távolabbi városokban. Ezt erősítik azok az elmúlt évtizedben végzett megfigyelések, amelyek a relatív városi páratartalom csökkenését mutatják. A téli hónapokra a trendek azonban már nem voltak ennyire egyértelműek. Összességében az is elmondható, hogy a felmelegedési trendhez képest a relatív páratartalom változását illetően kisebb az összhang a különböző modellek közt.

A kutatók végül a levegő hőmérsékletét és páratartalmát is figyelembe vevő hőstresszindexek segítségével azt szerették volna megtudni, hogy milyen hatással lesz a városok felmelegedése az emberek hőérzetére. Úgy tűnik, hogy a hőstresszérzet a hőmérséklet növekedésénél is gyorsabban fokozódhat szinte a világ összes városában, mindkét éghajlatváltozási forgatókönyv szerint. Ennek csökkentésében segíthet a párologtatás elvén működő hűtés, ami különösen szárazabb helyeken mérsékelheti a klímaváltozás hatásait. Bár a felmelegedéssel ennek hatékonysága akár 16 százalékkal is nőhet a század végére az RCP 8.5 esetén, azt a kutatók egyértelművé teszik, hogy a városok élhetőségének fenntartása elsősorban az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentésén múlik.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: