Trong suốt hàng thế kỷ, con người đã khám phá và tận dụng khả năng làm mát và sưởi ấm của các thành phố.
Khi nắng nóng cực đoan đang phá vỡ kỷ lục trên toàn thế giới, thì một thực tế ít được chú ý lại đang mang lại hy vọng cho nhân loại: ngay cả trong những giai đoạn nóng bức khắc nghiệt nhất, một số khu vực của thành phố vẫn giữ được nhiệt độ mát mẻ, không bị ảnh hưởng bởi sóng nhiệt. Điều này cho thấy rằng khả năng làm mát của các thành phố không phải là điều xa vời nếu chúng ta biết tận dụng những biện pháp đơn giản mà các nền văn minh cổ đại đã sử dụng.
Trồng cây xanh giúp cải thiện môi trường sống đáng kể.
Những bài học từ các nền văn minh cổ đại
Ở La Mã cổ đại, các kiến trúc sư đã khuyến khích xây dựng những con phố hẹp hơn để giảm nhiệt độ vào cuối buổi chiều. Thiết kế này hạn chế sự tiếp xúc với ánh sáng Mặt trời trực tiếp, từ đó làm mát không khí. Tương tự, các quần đảo Hy Lạp đã tận dụng kiến trúc vôi trắng, với tường và mái nhà sáng màu, để phản chiếu ánh sáng Mặt trời và làm mát các khu vực xung quanh.
Thomas Jefferson, một trong những nhà sáng lập nước Mỹ, cũng đã đề xuất một giải pháp sáng tạo để làm mát các thành phố tại những vùng nóng ẩm ở miền Nam Hoa Kỳ. Ông đề nghị xây dựng theo mô hình bàn cờ, xen kẽ giữa các khối xây dựng dày đặc và các khu vực có thảm thực vật xanh tươi. Cách tiếp cận này không chỉ giúp tạo ra bóng râm mà còn thúc đẩy luồng khí đối lưu, giúp không khí di chuyển và làm mát.
Kiến trúc vôi trắng, với tường và mái nhà sáng màu giúp phản chiếu ánh sáng Mặt trời.
Hiệu ứng đảo nhiệt đô thị: Các thành phố tự làm nóng mình như thế nào?
Trong cuốn sách "Thích ứng triệt để: Chuyển đổi các thành phố cho một thế giới thay đổi khí hậu - Radical Adaptation: Transforming Cities for a Climate-Changed World", nhóm nghiên cứu đã khám phá cách mà các thành phố hiện đại vô tình làm tăng nhiệt độ của chính mình, dẫn đến hiện tượng "hiệu ứng đảo nhiệt đô thị" (urban heat island effect). Có bốn yếu tố chính góp phần làm cho các thành phố trở nên nóng hơn:
- Mất mát thảm thực vật: Khi các nhà phát triển đốn cây để tạo không gian cho các tòa nhà và hạ tầng giao thông, bóng mát từ tán cây bị mất đi và sự thoát hơi nước từ lá cây giảm, làm giảm hiệu quả làm mát tự nhiên.
- Vật liệu xây dựng hấp thụ nhiệt: Nhựa đường, bê tông, và các vật liệu lợp mái tối màu hấp thụ nhiệt từ Mặt trời và tỏa ra môi trường xung quanh, làm tăng nhiệt độ chung của khu vực.
- Nhiệt thải: Nhiệt thải từ các quy trình công nghiệp, ống xả xe và hệ thống điều hòa không khí càng làm cho tình hình trở nên nghiêm trọng hơn.
- Hiệu ứng hẻm núi nhiệt: Ở những khu vực có các tòa nhà cao tầng, nhiệt lượng tỏa ra từ các bề mặt bê tông và nhựa đường bị mắc kẹt, làm tăng nhiệt độ.
Những yếu tố này có thể làm nhiệt độ trong các thành phố tăng lên từ 10 đến 20 độ F (5,6 đến 11 độ C) vào buổi chiều mùa hè nóng bức, gây ra nguy cơ sức khỏe nghiêm trọng, đặc biệt là cho những người không có điều hòa không khí.
Kiến trúc sư La Mã cổ đại khuyến khích xây dựng những con phố hẹp hơn để giảm nhiệt độ vào cuối buổi chiều.
Các bước đơn giản để làm mát các thành phố
Trên thực tế, hiểu được cách các thành phố tự làm nóng mình là bước đầu tiên để tìm ra cách làm mát chúng. Điều quan trọng là các thành phố cần phải giảm mạnh lượng khí thải nhà kính để ngăn chặn biến đổi khí hậu toàn cầu. Theo thông tin từ Inverse, các khu vực đô thị chịu trách nhiệm hơn 70% lượng khí thải nhà kính từ việc sử dụng năng lượng, và dân số ở các thành phố này đang tăng nhanh. Do đó, các biện pháp thích ứng với nhiệt độ cao là cần thiết ngay cả khi các nỗ lực giảm phát thải khí nhà kính được thực hiện.
Nghiên cứu đã chỉ ra rằng các biện pháp đơn giản có thể làm giảm đáng kể hiệu ứng đảo nhiệt đô thị và mang lại lợi ích sức khỏe lớn. Tại Phòng thí nghiệm Khí hậu Đô thị của Georgia Tech, các nhà khoa học đã hợp tác với các thành phố để đánh giá tiềm năng làm mát thông qua chiến lược quản lý nhiệt đô thị. Các hành động như mở rộng độ che phủ của cây xanh, sử dụng vật liệu mát cho đường và mái nhà đã cho thấy hiệu quả trong việc giảm nhiệt độ.
Ví dụ, trồng cây trên chỉ một nửa không gian có sẵn có thể làm giảm nhiệt độ buổi chiều mùa hè từ 5 đến 10 độ F (2.8 đến 5.6 độ C), và giảm tỷ lệ tử vong do nhiệt từ 40 đến 50%. Thành phố New York đã đạt được thành công khi đặt mục tiêu trồng 1 triệu cây xanh, giúp cải thiện môi trường sống đáng kể.
Hiệu ứng đảo nhiệt đô thị góp phần làm cho các thành phố trở nên nóng hơn.
Các chiến lược làm mát đô thị
Vật liệu xây dựng sáng màu cũng có thể giúp giảm nhiệt độ đáng kể. Cũng như việc bạn sẽ cảm thấy mát mẻ hơn khi mặc áo sơ mi trắng thay vì đen dưới ánh nắng Mặt trời, các bề mặt sáng màu sẽ phản chiếu ánh sáng Mặt trời tốt hơn, hấp thụ ít nhiệt hơn. Los Angeles đã đi đầu khi yêu cầu sử dụng mái nhà mát mẻ cho tất cả các ngôi nhà mới từ năm 2013.
Ngoài việc trồng cây và sử dụng vật liệu xây dựng mát, các thành phố có thể thiết kế lại không gian công cộng để làm mát. Một số làn đường đậu xe trên đường phố có thể được thay thế bằng các khu vực có thảm thực vật xanh, giúp hấp thụ nước mưa và làm mát không khí xung quanh. Các thành phố như Atlanta, Dallas, Louisville và San Francisco đã cho thấy rằng việc áp dụng kết hợp các chiến lược này có thể làm giảm nhiệt độ khu phố hơn 10 độ F (5,6 độ C) vào những ngày nóng, đồng thời giảm tỷ lệ tử vong sớm liên quan đến nhiệt từ 20 đến 60%.
Vật liệu xây dựng sáng màu cũng có thể giúp giảm nhiệt độ đáng kể.
Các chiến lược làm mát đô thị không chỉ giúp giảm nhiệt độ mà còn tăng cường khả năng chống chịu của cộng đồng trước biến đổi khí hậu. Một thành phố mát mẻ hơn là một thành phố an toàn hơn và sống động hơn. Bằng cách học hỏi từ các nền văn minh cổ đại và áp dụng những biện pháp đơn giản nhưng hiệu quả, chúng ta có thể biến các thành phố hiện đại thành những không gian sống tốt hơn, ngay cả khi đối mặt với thách thức của biến đổi khí hậu toàn cầu.