L’effetto isola di calore, noto anche come effetto isola di calore urbana, è una situazione in cui la temperatura media di un’area è superiore a quella delle zone rurali vicine. È principalmente causato dal fatto che i materiali nelle aree urbane, come il cemento e l’asfalto, assorbono molta luce solare e la immagazzinano in grandi masse termiche. Una causa secondaria è il calore disperso generato da usi massicci di energia. L’accumulo di calore ha un effetto non solo sulla città stessa, ma anche sulle aree vicine sottovento, che generalmente vedono tra il 10% e il 30% in più di precipitazioni annuali rispetto alle aree sopravento.
Ci sono una serie di piccoli fattori che contribuiscono all’effetto isola di calore e, se combinati, aumentano sostanzialmente le temperature medie. La differenza delle temperature urbane rispetto alle medie regionali è più evidente di notte, e soprattutto durante l’inverno. Una delle cause principali dell’aumento della temperatura è che in un ambiente urbano i grandi edifici bloccano gran parte del cielo, che di notte è molto più fresco del suolo, e quindi il calore non si dissipa così rapidamente come nelle zone rurali senza grandi edifici.
Un’altra causa è l’introduzione di grandi quantità di nuovi materiali che assorbono e trattengono l’energia termica del sole. L’asfalto, ad esempio, assorbe molta più luce solare rispetto alla terra normale, a causa del suo colore scuro, e sia l’asfalto che il cemento tendono a trattenere il calore molto meglio di un normale appezzamento di terreno. Di conseguenza, la luce solare viene assorbita sotto forma di calore nei parcheggi, sui marciapiedi e nelle strade e impiega molto più tempo a dissiparsi rispetto alle aree non urbane circostanti.
Esistono rischi significativi per la salute associati a un’isola di calore e, a seconda della regione, i tassi di mortalità durante le ondate di calore possono essere sostanzialmente aumentati nelle aree urbane. Già le alte temperature possono salire ancora più in alto man mano che il calore viene assorbito e intrappolato nelle città, e senza uno sbocco pronto per dissanguarsi di notte, può esserci poca tregua per chi è afflitto dal caldo. Sebbene ci siano solo circa 1,000 morti ogni anno negli Stati Uniti a causa del caldo estremo, si pensa che una parte considerevole di questi sia dovuta all’aumento delle temperature degli ambienti urbani.
Forse ancora più drammatico è il costo finanziario dell’effetto isola di calore. Temperature più elevate durante l’estate comportano un aumento dei costi dell’elettricità per alimentare l’aria condizionata e mantenere freschi gli interni. La città di Los Angeles stima che ogni anno vengano spesi 100 milioni di dollari USA in più per il controllo del clima a causa di questo fenomeno. Di conseguenza, sono stati suggeriti una serie di innovativi programmi di raffreddamento, sia per abbassare i costi annuali che per aumentare il tenore di vita.
Piantare alberi, che riflettono la luce e rinfrescano l’ambiente, utilizzare superfici di colore più chiaro, piantare tetti viventi e rivestire le strade con uno strato riflettente sono tutte tattiche comunemente usate per ridurre l’effetto isola di calore. Nella città di Los Angeles, un programma proposto prevede di spendere 1 miliardo di dollari per rivestire circa un quarto delle strade della città, piantare dieci milioni di alberi e ristrutturare cinque milioni di case. I risparmi annuali sono stimati in circa $ 170 milioni di dollari in energia e ulteriori $ 360 milioni di dollari in assistenza sanitaria, con il progetto che si ripaga da solo in soli due anni.