Erleben Sie inmitten der Hitzewelle in Phoenix, wie Kühltechnologie hilft

Jun 13, 2024

PHOENIX – Eine rekordverdächtige Hitzewelle hat hier seit mindestens drei Wochen weite Teile der weitläufigen Metropolregion verwüstet – aber einige Teile der Wüstenstadt werden nicht ganz so heiß.

Nehmen Sie eine breite Straße in einem Wohnviertel nordöstlich der Innenstadt, die mit einer Beschichtung versehen wurde, die die Sonne besser reflektieren soll.

Durch die Linse einer Infrarotkamera leuchtet eine angrenzende Straße, die mit traditionellem dunklem Asphalt gepflastert ist, hellgelb mit einer durchschnittlichen Oberflächentemperatur von etwa 154 Grad Fahrenheit. Die behandelte Straße erscheint orange, was auf eine kühlere Durchschnittstemperatur von 130 Grad hinweist.

Das ist immer noch glühend heiß, aber in Stadtgebieten, in denen Gehwege und Gebäude Hitze speichern und die steigenden Temperaturen wärmer wirken lassen, können selbst kleine Gradunterschiede dazu beitragen, dass eine Stadt den extremen Wetterbedingungen besser standhält.

„Durch den Einsatz kühler Oberflächen und intelligenter Technologie können wir in Zukunft zumindest einen Teil des städtischen Hitzeeffekts, wenn nicht sogar vollständig, ausgleichen“, sagte David Hondula, Direktor des Office of Heat Response and Mitigation der Stadt.

Die gewaltige Hitzekuppel, die in den letzten Wochen den Süden der USA erdrückt hat, entwickelt sich für Städte, die sich auf härtere Sommer vorbereitet haben, zu einer der bislang härtesten Prüfungen. Letzte Woche haben die Bürgermeister von Atlanta; Boston; Columbia, SC; Dallas; und New Orleans kündigten Pläne an, ihre Städte mit einer Kombination verschiedener Ansätze, einschließlich reflektierender Dächer und Bäume, zu kühlen, als Teil umfassenderer Bemühungen, die Auswirkungen des Klimawandels abzumildern.

Phoenix, wo die Sommertemperaturen regelmäßig dreistellige Werte erreichen, hat bereits einige Fortschritte gemacht. Im Jahr 2021 war sie die erste US-Stadt mit einem öffentlich finanzierten Büro, das sich dem Umgang mit extremer Hitze widmete. Wir haben mit einer Infrarotkamera die Stadt umrundet, um zu sehen, wie sich einige ihrer Maßnahmen inmitten dieser historischen Hitzewelle entwickeln. Die Bilder liefern Messwerte zur Oberflächentemperatur, einem Maß zur Beurteilung von Hitzeeinflüssen.

Hier sehen Sie, welchen Unterschied die Maßnahmen machen können.

Die Beschichtung, die im Video oben die Oberflächentemperatur der Nachbarschaftsstraße senkte, wird als kühles Pflaster bezeichnet.

Die helle Versiegelung ist so konzipiert, dass sie das Sonnenlicht reflektiert, sodass die Oberflächen, auf die sie aufgetragen wird, weniger Wärme absorbieren als herkömmliche Straßenbeläge. Die Idee besteht darin, dazu beizutragen, die städtische Hitze zu reduzieren, den Energieverbrauch zu senken und die Infrastruktur der Stadt hitzebeständiger zu machen.

Die wasserbasierte Asphaltbehandlung, die zwei- bis dreimal teurer ist als die Standardversiegelung, wird auf die bestehende Fahrbahn aufgetragen, sagte Kini Knudson, Direktorin der Straßenverkehrsabteilung der Stadt. Die Stadt plant, schließlich ihre 4.000 Meilen langen Wohnstraßen zu sanieren. Bisher hat es etwa 100 Meilen zurückgelegt.

Unsere Infrarotmesswerte stimmen in etwa mit den Erkenntnissen der Forschung zu kühlem Straßenbelag überein. Laut einer Studie, die von Forschern der Arizona State University in Zusammenarbeit mit der Stadt durchgeführt wurde, hatten damit behandelte Straßen während der heißesten Tageszeiten eine durchschnittliche Oberflächentemperatur, die um 10,5 bis 12 Grad Fahrenheit niedriger war als bei herkömmlichem Asphalt. Die Beschichtung hielt auch die Temperaturen unter der Straßenoberfläche kühler, was den Bürgersteig besser vor der Hitzeabnutzung schützen und dazu beitragen könnte, Steuergelder zu sparen, so Experten.

Kühle Straßen könnten auch die Lufttemperatur – das am häufigsten zur Wettervorhersage verwendete Maß – um etwa ein halbes Grad senken, sagte David Sailor, Direktor der School of Geographical Sciences and Urban Planning an der ASU, der Möglichkeiten zur Verringerung der städtischen Hitzeinsel untersucht Wirkung.

„Sie und ich können wahrscheinlich keinen Unterschied zwischen 110 und 110,5 erkennen“, sagte Sailor. "Es ist heiß."

Aber über die ganze Stadt verteilt könnte dieser Temperaturrückgang ausreichen, um den Einsatz von Klimaanlagen und Wasser zu reduzieren, sagte Sailor. Anhand einiger Taschenrechnungen schätzte er, dass eine Abkühlung der gesamten Stadt um 0,5 Grad zu Energieeinsparungen von mehr als 40 Millionen US-Dollar im Großraum Phoenix führen und im Sommer bis zu 500 Millionen Gallonen Wasser einsparen könnte.

Es gibt Grenzen für die Anwendung von Kühlpflaster. Da das behandelte Pflaster die Sonnenstrahlen reflektiert, könnte es sich für eine Person, die mitten auf der Straße entlang der heißesten Zeit des Tages geht, 5,5 Grad wärmer anfühlen, wie Untersuchungen zeigen. Daher sollte es wahrscheinlich nicht an Orten mit hohem Fußgängerverkehr verwendet werden. wie Plätze und Spielplätze. Und auf Straßen, die stark von Bäumen beschattet werden, wird es wahrscheinlich nicht so effektiv sein.

Große Parkplätze könnten jedoch ideal sein, sagte Sailor. Dächer, die an einem sonnigen Sommernachmittag Temperaturen von 150 Grad oder mehr erreichen können, können ein weiterer idealer Standort für eine reflektierende Oberfläche sein.

„Kühldächer sind eine wunderbare Lösung“, sagte Sailor. „Es frustriert mich, wenn ich in Phoenix Menschen mit schwarzen Dächern sehe.“

Forscher testen auch andere Arten von reflektierenden Beschichtungen, die die Luft kühlen und zur Reduzierung des Treibhauseffekts beitragen, indem sie Wärme aus der Atmosphäre ableiten.

In einem örtlichen Hundepark im Süden von Phoenix testen ASU-Forscher einen fortschrittlichen Film von 3M an einer Ramada, einer schattigen Freiluftkonstruktion, deren Name von „Rama“ oder „Zweig“ auf Spanisch stammt. Die Beschichtung kann die Sonnenwärme reflektieren und schnell abgeben, sagte Sailor. Das bedeutet, dass das Material kühler bleiben kann als die Temperatur der Umgebungsluft.

Auf Infrarotbildern erscheint ein Großteil des behandelten Metalldachs violett. Die Oberseite einer nahegelegenen Schattenkonstruktion mit beigem Stoffdach im selben Park erscheint in einer heißeren rot-orangen Farbe.

Die vorläufigen Ergebnisse der Forschung, einer Zusammenarbeit zwischen ASU, 3M und der Stadt, legen nahe, dass ein unbehandeltes Dach zwar die Umgebungsluft erwärmt, die Folie jedoch einen kühlenden Effekt haben kann.

„Das ist meiner Meinung nach ein Wendepunkt, weil man dann Oberflächen einbaut, die die städtische Umgebung aktiv kühlen, anstatt sie nur weniger zu erwärmen“, sagte Sailor.

Sobald das Produkt entwickelt ist, könnte es auf Gebäuden, Bushaltestellen und anderen Schattenkonstruktionen angewendet werden, um Menschen, die sich im Freien aufhalten, Schutz vor der Hitze zu bieten.

Der Zugang zu Schatten im Hundepark ist einer der Gründe, warum Molly Green sagte, sie sei trotz der Hitze weiterhin ein- oder zweimal pro Woche mit Devi, ihrem 6-jährigen American Staffordshire Terrier, vorbeigekommen.

Ohne den Schatten „würde ich wahrscheinlich nur seltener kommen“, sagte Green, 27, an einem kürzlich glühend heißen Julitag, als die Temperatur 104 Grad betrug. „Oder ich müsste meinen Tag komplett verschieben.“

Sogar normaler Schatten kann einen großen Unterschied machen, indem er die Sonne blockiert und die Oberflächentemperatur des Bodens senkt, was die Menge an Wärme verändert, die auf unseren Körper trifft, sagte Jennifer Vanos, ASU-Professorin an der School of Sustainability, die extreme Hitze und thermischen Komfort erforscht .

„Wenn man an einem Ort wie Phoenix darüber nachdenkt, wie man die Strahlungswärmebelastung am einfachsten reduzieren kann, dann ist das der Schatten“, sagte Vanos.

Zusätzlich zum Pflanzen von Bäumen errichtete die Stadt mehrere hoch aufragende Schatten spendende Strukturen in einem öffentlichen Park im Stadtteil Edison-Eastlake in Phoenix, historisch gesehen einer der angesagtesten Stadtteile der Stadt.

Auf Infrarotbildern war der Boden unter diesen Strukturen im Durchschnitt etwa 17 Grad kühler als ein nicht beschatteter Bereich in der Nähe.

Aber angesichts der glühenden Hitze, der Phoenix regelmäßig ausgesetzt ist, können Lösungen wie Schatten und kühle Oberflächen nur begrenzt helfen. Sie können auch teuer und kompliziert in der Umsetzung sein.

„Trotz allem, was wir tun, ist Phoenix eine heiße Stadt in einem Wüstenklima“, sagte Sailor. „Es wird heiß bleiben. Wie schützen wir unsere Bürger an den heißesten Tagen?“

Auf diese Frage antworteten Bewohner des Viertels Edison-Eastlake, dass neben mehr Schatten auch ein funktionierendes Wasserspiel im Park helfen würde, sagte Eva Olivas, Geschäftsführerin und CEO der Phoenix Revitalization Corporation, einer gemeinnützigen Gruppe, mit der sie zusammenarbeitete die Gemeinde, um zur Verbesserung des Parks beizutragen.

„In Arizona kann man so schnell einen Hitzschlag bekommen“, sagte Olivas.

Infrarotbilder des Spritzschutzbeckens des Parks, aus dem Wasser aus verschiedenen im Boden eingelassenen Wasserspeiern spritzt, zeigten, dass die durchschnittliche Oberflächentemperatur von Nassbereichen fast 50 Grad kühler war als an Stellen, die das Wasser nicht erreichte.

Als die Temperatur letzte Woche auf 100 Grad stieg, kühlten sich zwei Bewohner von Phoenix auf dem Planschbecken ab und durchnässten ihre Kleidung und Körper in den erfrischenden Bächen.

„Bei 115, 100 Grad ist das alles, was Sie brauchen“, sagte einer der Bewohner, während er sich ohne Hemd auf einer schattigen Bank in der Nähe des Blocks zurücklehnte. „Jetzt fühlt es sich an wie 80.“

Unser sich erwärmendes Klima: Die anhaltende Hitzewelle erreicht ihren Höhepunkt, da mehr als 110 Millionen Amerikaner durch gefährliche Hitzeindizes gefährdet sind. Der Juli war der heißeste Monat der Erde, und hier kam es zu der schlimmsten und rekordverdächtigsten Hitze. Nutzen Sie unseren Tracker, um das extreme Hitzerisiko Ihrer Stadt zu ermitteln. Schauen Sie sich an, was extreme Hitze mit dem menschlichen Körper macht.

So bleiben Sie auf der sicheren Seite: Es ist besser, sich auf extreme Hitze vorzubereiten, bevor Sie sich darin aufhalten. Hier finden Sie unseren Leitfaden zur Vorbereitung auf eine Hitzewelle, Tipps, wie Sie kühl bleiben, auch wenn Sie keine Klimaanlage haben, und was Sie über den Tierschutz bei extremer Hitze wissen sollten. Reisen während einer Hitzewelle ist nicht ideal, aber hier erfahren Sie, was Sie in diesem Fall tun können.

Die Wissenschaft verstehen: Ausgedehnte Hochdruckzonen, sogenannte Hitzedome, befeuern Hitzewellen. So funktionieren sie. Sie können auch mehr über den Zusammenhang zwischen Wetterkatastrophen und Klimawandel lesen und darüber, wie Staats- und Regierungschefs in den USA und Europa auf die Hitze reagieren.