MORICHI: un dataset per studiare il surriscaldamento urbano durante ondate di calore estreme in un clima continentale umido con estati calde

Perché le città calde contano nella vita di tutti i giorni

In tutto il mondo, le persone nelle città avvertono estati più calde, e non solo a causa del cambiamento climatico. Strade, marciapiedi e edifici assorbono il sole di giorno e rilasciano lentamente quel calore di notte, trasformando i quartieri in zone calde di lunga durata. Questo calore aggiuntivo, sommato alle ondate di calore, può mettere sotto stress le reti elettriche, rendere gli abitazioni scomode e mettere a rischio la salute—soprattutto dei residenti più vulnerabili. Tuttavia, agli scienziati spesso mancano misure dettagliate a livello stradale di come si accumuli questo calore e dove sia più intenso. Questo articolo presenta MORICHI, un nuovo dataset open proveniente da Pittsburgh che cattura sia dati meteorologici sia “fotografie” termiche a infrarossi di un isolato urbano durante una reale ondata di calore estrema, offrendo ai ricercatori—e in ultima istanza ai pianificatori urbani e al pubblico—nuovi strumenti per comprendere e ridurre il pericoloso calore urbano.

Come una singola strada racconta una storia più ampia

Lo studio si concentra su un tipico canyon stradale nel campus della Carnegie Mellon University a Pittsburgh. Due edifici di media altezza fiancheggiano una strada con marciapiedi, alberi e prati, formando una configurazione che somiglia da vicino a gran parte del tessuto residenziale della città. Pittsburgh si trova in un clima continentale umido con estati calde, un tipo condiviso da molte regioni del nord-est degli Stati Uniti, di parti d’Europa e dell’Asia orientale. Finora c’erano pochissimi dati dettagliati sul calore per questi climi, pur essendo previsti ondate di calore più frequenti e prolungate. Strumentando con cura questa strada rappresentativa, i ricercatori hanno creato un laboratorio locale le cui lezioni possono essere estese ad altre città con condizioni meteorologiche e forme urbane simili.

Osservare il tempo dal punto di vista di chi cammina

Sono state installate quattro stazioni meteorologiche compatte a due metri dal suolo—indicativamente all’altezza della testa di una persona—due in un’area giardino e due nel canyon stradale. Per quasi due mesi nell’estate del 2024 hanno registrato temperatura dell’aria, umidità, vento, pioggia e misure legate al comfort ogni cinque minuti. Questo periodo ha incluso un’intensa ondata di calore con temperature pomeridiane che hanno raggiunto circa 36 gradi Celsius e notti calde intorno ai 24 gradi. Poiché le misure sono state prese nei luoghi in cui le persone realmente camminano e si siedono, catturano le condizioni che pedoni e lavoratori all’aperto percepirebbero, piuttosto che le medie smussate provenienti da torri sui tetti o aeroporti lontani.

Misurare la temperatura della città un pixel alla volta

Per osservare come diverse superfici—strada, marciapiedi, muri in mattoni, facciate in vetro, alberi e persino un impianto di raffreddamento sul tetto—si riscaldano e si raffreddano, il team ha montato una camera termica a infrarossi in alto su un edificio vicino. La camera guardava verso il basso nel canyon stradale e registrava un’immagine termica al secondo, producendo centinaia di migliaia di fotogrammi durante la campagna. Ogni pixel di queste immagini corrisponde a una piccola porzione di superficie con la sua temperatura apparente. Un sensore di contatto accuratamente schermato sul marciapiede ha fornito un “punto di verità” che ha permesso ai ricercatori di calibrare la camera, mantenendo gli errori nella temperatura di superficie entro circa 1,7 gradi Celsius. Verifiche etiche e una posizione di ripresa distante hanno garantito che le persone riprese nelle immagini non potessero essere identificate.

Trasformare misure grezze in una risorsa condivisa

Il dataset MORICHI risultante raggiunge oltre un terabyte di informazioni ed è liberamente disponibile con una licenza aperta in un repository internazionale di dati di ricerca. I record meteorologici sono conservati in semplici file tabellari, mentre le immagini termiche sono salvate in sequenze specializzate che mantengono il dettaglio radiometrico e la tempistica completa. Una libreria software Python dedicata aiuta gli utenti a sincronizzare i diversi timestamp, estrarre serie di temperatura per superfici specifiche e processare le immagini senza bisogno di strumenti proprietari. Gli autori hanno testato la qualità dei dati, mostrando che sia le misure meteorologiche sia le immagini a infrarossi sono stabili nel tempo e contengono pochissimo rumore, anche durante i giorni e le ore notturne più calde.

Cosa significa per città più fresche e più sicure

In termini pratici, MORICHI offre a scienziati, ingegneri e pianificatori un film dettagliato di come il calore si accumula e si muove attraverso una strada cittadina reale durante un evento di calore estremo. Con esso possono verificare se i modelli computazionali del clima urbano si comportano realisticamente o addestrare nuovi metodi basati sui dati per prevedere i punti caldi. Possono confrontare il potere rinfrescante di alberi e prati con l’effetto di riscaldamento dell’asfalto, del traffico e del calore di scarto delle macchine sui tetti. Le intuizioni ricavate da questo dataset possono aiutare le città con climi simili a progettare strade, edifici e spazi verdi che restino più confortevoli durante le ondate di calore, rendendo la vita urbana più sicura e resiliente mentre il pianeta si riscalda.

Citazione: Martin, M., Garcia-Sanchez, C., Stoter, J. et al. MORICHI: a Dataset to Study Urban Overheating during Extreme Heat in a Hot-Summer Humid Continental Climate. Sci Data 13, 404 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-06763-w

Parole chiave: calore urbano, ondate di calore, termografia, dati microclimatici, Pittsburgh