Zone a più buffer rivelano la relazione tra il pattern spaziale della temperatura della superficie terrestre e gli indici di uso del suolo a Guangzhou, Cina

Perché i pattern di calore urbani sono importanti

In una calda giornata estiva, alcune parti di una città sembrano una padella, mentre altre restano sorprendentemente fresche. Questo studio analizza perché accade ciò a Guangzhou, una grande città del sud della Cina. Monitorando come il suolo si riscalda e si raffredda su diversi tipi di superfici — edifici, suolo nudo, coltivazioni, foreste e acqua — i ricercatori mostrano come la crescita urbana rimodelli il clima locale. I risultati possono aiutare i pianificatori urbani a progettare quartieri più verdi e freschi, più confortevoli e salutari in cui vivere.

Prendere la temperatura della città dallo spazio

Il team ha utilizzato i satelliti Landsat per “misurare la temperatura” della superficie terrestre di Guangzhou in quattro anni compresi tra il 2013 e il 2022. Queste immagini rivelano quanto il suolo sia caldo o freddo, dal centro cittadino densamente popolato fino alle periferie e alle campagne distanti. Per interpretare i pattern, i ricercatori hanno tracciato 120 anelli concentrici, ciascuno largo 1 chilometro, che si irradiano dal centro della città. Per ogni anello hanno calcolato la temperatura media della superficie e diversi indicatori semplici basati sulle immagini per descrivere la copertura del suolo: quanto è verde (vegetazione), quanto è urbanizzato (edifici e superfici asfaltate) e quanto è presente acqua superficiale (fiumi, laghi, stagni). Questo ha permesso di osservare come la temperatura cambia con la distanza dal centro e con i diversi tipi di uso del suolo.

Nuclei caldi, bordi freschi

I risultati mostrano un chiaro pattern di “isola di calore urbana”. In generale, la temperatura della superficie è più elevata vicino al centro città e diminuisce progressivamente verso le periferie. A Guangzhou, le zone più calde formano una cintura a forma di V principalmente nelle aree urbane occidentali e meridionali, dove predominano edifici densi, strade e altre superfici dure. Le zone più fresche si trovano soprattutto a nord-est, dove sono più comuni foreste, terreni agricoli e specchi d’acqua. Nel periodo studiato, le aree a temperatura media hanno occupato la quota maggiore della città, ma la proporzione di zone ad alta temperatura è cresciuta dal 2013 al 2019 per poi stabilizzarsi o ridursi leggermente entro il 2022.

Come diverse superfici influenzano il calore

Non tutte le coperture del suolo si riscaldano allo stesso modo. Quando i ricercatori hanno raggruppato la città in tipologie ampie — terreno nudo, superfici impermeabili come cemento e asfalto, praterie, terreni coltivati, acqua e foresta — hanno trovato una chiara classifica delle temperature: il terreno nudo era il più caldo, seguito dalle superfici impermeabili, poi da praterie e terreni coltivati, mentre acqua e foreste risultavano le più fresche. Semplici indicatori d’immagine confermano questo risultato. Dove la vegetazione è densa, la temperatura superficiale tende a essere più bassa. Dove sono concentrati edifici e superfici dure, la temperatura tende a essere più alta. Anche gli specchi d’acqua mostrano un forte effetto di raffreddamento, perché l’acqua si riscalda e si raffredda più lentamente rispetto al cemento o al suolo nudo e può trasferire il calore verso il basso e lateralmente anziché trattenerlo in superficie.

Distanza, crescita e variazione del calore

Combinando l’approccio basato sugli anelli con gli indicatori di copertura del suolo, lo studio mostra che contano sia la collocazione dei tipi di terreno sia come cambiano nel tempo per il calore urbano. La vegetazione diventa più abbondante con l’aumentare della distanza dal centro, mentre le superfici edificate diventano meno comuni. Questo contribuisce a spiegare perché le zone esterne sono più fresche. Nel periodo di studio, la differenza media tra le temperature superficiali urbane e rurali è aumentata, riflettendo la continua espansione urbana. Allo stesso tempo, la leggera riduzione della quota di aree molto calde dopo il 2019 suggerisce che spazi verdi, corsi d’acqua o altre misure di pianificazione potrebbero aver già attenuato parte del calore più intenso in alcune aree di Guangzhou.

Costruire città più fresche per il futuro

Per i residenti, il messaggio è semplice: dove c’è più cemento e suolo nudo si percepisce più caldo; dove ci sono alberi, parchi, campi e acqua si sta più freschi. Gli autori suggeriscono che Guangzhou può contenere il calore eccessivo dando priorità a tetti verdi, reti di corridoi di ventilazione che permettano il passaggio delle brezze nei quartieri densi, e nuovi o restaurati zone umide e parchi, specialmente entro circa 40 chilometri dal centro città dove il calore è più intenso. Pur osservando che mappe d’uso del suolo più accurate e misurazioni della temperatura più precise migliorerebbero le analisi future, la conclusione generale è chiara: scelte consapevoli sull’uso del suolo possono attenuare significativamente il calore urbano, migliorando comfort e resilienza con la prosecuzione dell’urbanizzazione.

Citazione: Liu, Z., He, K., Ke, Z. et al. Multi-buffer zones reveal the relationship between spatial pattern of land surface temperature and land use indices in Guangzhou, China. Sci Rep 16, 14247 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44159-3

Parole chiave: isola di calore urbana, telerilevamento satellitare, cambiamento dell'uso del suolo, clima di Guangzhou, infrastrutture verdi