Ferrara, 18 luglio 2023. Appena le condizioni climatiche lo hanno permesso, si è alzato in volo il Cessna T303 Crusader dell'azienda austriaca AVT Airborne Sensing, specializzata in rilievi aerei e partner del progetto USAGE, per realizzare due voli aerei utili a rilevare le temperature delle superfici. 

• Il primo volo è stato eseguito domenica 16 luglio tra le 14:35 e le 16:00 ora locale. L'obiettivo era quello di rilevare i picchi di temperatura. 

• Il secondo volo è stato eseguito il 17 luglio tra le 3:40 e le 5:10 ora locale. L'obiettivo era quello di misurare la temperatura in una situazione "fredda", senza l'influenza del sole.

Lo speciale velivolo era attrezzato con fotocamere e sensori in grado di effettuare una scansione termica su tutta l’area urbana di Ferrara e individuare così le cosiddette isole di calore. Grazie alle immagini termiche, il Comune disporrà di dati, informazioni e analisi utili a pianificare strategie di adattamento al cambiamento climatico.

Il volo aereo è stato regolarmente autorizzato dall’ENAC e in alcun modo ha rivelato informazioni o fotografie in violazione della privacy dei cittadini: sensori e telecamere sono stati abilitati a rilevare esclusivamente la radiazione infrarossa emessa dalle superfici. 

Nota: la mappa qui sotto potrebbe non essere visualizzata correttamente da telefoni con versioni Android precedenti a 11

NOTE TECNICHE:

La fotocamera termica impiegata è la Dual-Digi Therm 1024 della ditta IGI mbH, sensibile all’intervallo spettrale 7.5µm - 14µm (corrispondente all’infrarosso termico).

Le immagini sono state corrette dal punto di vista radiometrico, convertite in temperatura in gradi Celsius, proiettate sul modello digitale del terreno e mosaicate. Il mosaico ha una risoluzione spaziale a terra di 50x50 cm ed è disponibile nel sistema di riferimento geografici EPSG:7791.

Il valore delle temperature nella mappa qui sopra è detta “temperatura al sensore”, ovvero è proporzionale alla radianza ricevuta dal sensore aviotrasportato. Per calcolare la temperatura sulle superfici è necessario “correggere” il dato prendendo in considerazione diversi parametri tra cui:

• la trasmittanza atmosferica, ottenuta impiegando dei modelli fisici, upwellling e downwelling radiance

• l’emissività delle superfici: invece di usare un parametro unico e generico per l’area “urbana”, nel caso di Ferrara, il coefficiente di emissività è stimato in modo preciso dall’informazione sui materiali superficiali presenti, contenuta nella mappa di classificazione dei materiali, a sua volta ottenuta dal volo iperspettrale realizzato in estate 2022; ad ogni materiale è associato un coefficiente di emissività e la mappa di emissività è quindi calcolata per l’intera area di progetto

• Sky-view factor, ottenuto dal modello digitale della superficie (DTM)

L’elaborazione sarà eseguita da AVT Aiborne Sensing Italia a partire da fine Settembre 2023.

Successivamente, la nuova mappa sarà scaricabile come dataset geografico in formato standard OGC Cloud Optimized GeoTIFF, dal portale open data del Comune realizzato da Deda Next.

Cosa sono le "isole di calore" e perché sono importanti? 

Sappiamo già che la crisi climatica sta rendendo le ondate di calore più lunghe, più frequenti e più intense. Molti di noi lo hanno sperimentato in prima persona quest'estate. La giornata più calda della Terra mai registrata è avvenuta il 6 luglio di quest'anno con l'aumento delle temperature.in Europa, Stati Uniti e Cina, e luglio 2023 dovrebbe essere stato il mese più caldo mai registrato..

Meno noto è l'impatto di questo calore sulla nostra salute. Nei casi più estremi, il calore può essere fatale: Nell'estate 2022, la Spagna ha registrato oltre 4.600 decessi attribuibili a temperature superiori a 40ºC. E sappiamo che la situazione probabilmente peggiorerà in futuro prima di migliorare, con 90.000 europei a rischio di morire di calore ogni anno nei prossimi decenni se non facciamo di più per ridurre le emissioni di gas serra a livello globale.

Il problema è più urgente nelle città, poiché gli edifici e le strade assorbono e trattengono il calore, e c'è spesso una vegetazione ridotta e meno corpi d'acqua. Ciò significa che le aree urbane tendono ad essere significativamente più calde rispetto alle zone rurali limitrofe — un fenomeno chiamato "isola di calore urbano". Con circa il 75 % degli europei che vivono in città la potenziale minaccia per la salute è enorme.

(fonte: Commissione Europea, "Adattarsi quando la crisi climatica colpisce vicino a casa", 1 agosto 2023)

Il termine “isola di calore urbana” si riferisce quindi al fatto che le città tendono a diventare molto più calde rispetto ai paesaggi rurali circostanti, in particolare durante l’estate. Questa differenza di temperatura si verifica quando le strade e gli edifici non ombreggiati delle città acquisiscono calore durante il giorno e lo irradiano nell’aria circostante. Di conseguenza, le aree urbane altamente sviluppate possono sperimentare temperature a metà pomeriggio che sono dai 10° ai 20° più calde rispetto alle aree verdi circostanti (nostra traduzione da https://www.heat.gov/pages/urban-heat-islands)  

La campagna di raccolta dati da terra con i volontari

In contemporanea al volo aereo, inoltre, sono stati raccolti dati di temperatura a terra, grazie alla collaborazione dei nostri volontari, che hanno sperimentato i sensori mobili MeteoTracker insieme a termometri a infrarossi registrando le variazioni di temperatura in diverse aree della città con l’ambizioso obiettivo di costruire un'infrastruttura decentralizzata per la raccolta, l'elaborazione e lo scambio di dati relativi alle isole di calore. L’azione è avvenuta domenica 16 luglio 2023, tra le 10.00 e le 13.00, quando si registrano le temperature più alte.

I volontari sono stati suddivisi in 3 gruppi che hanno effettuato 3 differenti percorsi in bicicletta, misurando la temperatura dell’aria a circa 1,5 mt. dal suolo. Abbiamo misurato la temperatura in circa 60 punti e su varie tipologie di superficie: asfalto, cemento, prato, tetti e corsi d´acqua. Questi dati raccolti a terra saranno utilizzati da AVT per verificare e calibrare i dati termici rilevati da aereo. 

Tutti i dati, nei prossimi mesi, saranno poi pubblicati sul portale open data del Comune di Ferrara.

“Ferrara in prima linea per contrastare fenomeni come le isole di calore, di cui siamo tutti testimoni. L’idea è quella di aumentare le superfici vegetate rispetto a quelle impermeabili (cioè quelle occupate da asfalto e costruzioni), in modo da ridurre l’intensità di calore che si registra negli agglomerati edilizi. Per questo ci occorre una fotografia leggibile e una mappatura dei “punti caldi” nel perimetro urbano” ci ha detto l’Ass. Balboni all’ambiente. “E poiché le politiche ambientali prevedono una partecipazione sempre più ampia di cittadini e cittadine, abbiamo avviato diverse iniziative sotto il segno della Citizen Science, per far dialogare scienziati ed esperti con cittadini, associazioni e studenti.”