Scriptiebank overzicht

Het stedelijk hitte-eiland en thermisch ongemak vormen steeds grotere uitdagingen in Europese steden naarmate de klimaatverandering en verstedelijking toenemen. Deze thesis onderzoekt de microklimatologische en thermische comfort effecten van de omvorming van een verharde parkeerplaats tot een begroeid stadspark (Zuidpark, Antwerpen). Aan de hand van een combinatie van veldmetingen en ENVI-met-modellering werden drie scenario's vergeleken: een volledig verharde parkeerplaats (vroeger), de huidige situatie met jonge begroeiing (nu) en een toekomstscenario
met volledig ontwikkelde boomkruinen.

De resultaten tonen meetbare verkoelende effecten aan, met een gemiddelde daling van de luchttemperatuur overdag van 0,6 °C in het huidig scenario en 1,1 °C in het toekomstscenario. De gemiddelde daling tijdens piekuren gaat tot 1,2 °C. De fysiologische equivalente temperatuur (PET) daalde met gemiddeld 1,2 °C in het huidige scenario en gemiddeld 4,6 °C in het toekomstscenario, waardoor periodes van extreme hittestress werden uitgesteld en verkort.

Deze analyse benadrukt het belang van volgroeide boomkruinen en ventilatiecorridors voor het maximaliseren van de afkoeling, maar toont ook de beperkingen van het model
aan wat betreft de nauwkeurigheid van de luchttemperatuur in vergelijking met de stralingstemperatuur. Deze bevindingen bevestigen de waarde van stedelijke vergroening als een op de natuur gebaseerde oplossing voor het verminderen van het stedelijke
hitte-eilandeffect en het verbeteren van het thermisch comfort. De studie biedt inzichten voor stedenbouwkundigen, beleidsmakers en volksgezondheidsinstanties bij het ontwerpen van klimaatbestendige steden.

Klimaatmodellen voorspellen dat de temperatuur wereldwijd zal blijven stijgen, samen met een toename van de intensiteit en frequentie van hittegolven. Daarbovenop krijgen steden te maken met extra opwarming door het stedelijk hitte-eilandeffect. Met een groeiende stedelijke bevolking, waaronder veel kwetsbare mensen, is het van cruciaal belang om effectieve mitigatiemaatregelen te implementeren om hittestress te verminderen. Hiervoor is temperatuurdata op hoge resolutie noodzakelijk.

Vaak worden numerieke modellen gebruikt om deze data te verkrijgen, maar deze zijn
computationeel zeer intensief, waardoor het moeilijk is om hoge resolutie data te verkrijgen over lange periodes en grote gebieden. Een computationeel goedkoop alternatief voor numerieke modellen zijn statistische modellen, vaak gebaseerd op machine learning technieken. Deze simuleren de temperatuur op basis van datagedreven relaties. De huidige machine learning modellen zijn echter meestal afgestemd op een enkele stad of een beperkte regio, wat resulteert in slechte prestaties voor steden met verschillende karakteristieken. Deze thesis onderzoekt de mogelijkheden om een machine learning model te ontwikkelen dat kan worden toegepast op steden over heel Europa.

De studie gebruikt ruimtelijke en temporele variabelen om een machine learning emulator van het numerieke UrbClim model te construeren. Daarnaast wordt het effect van het aantal steden in de trainingsset bestudeerd. Dit is cruciaal omdat grote datasets met numerieke trainingsdata, zoals die beschikbaar zijn gesteld voor UrbClim, vaak ontoegankelijk of rekenkundig te duur zijn om te verkrijgen

Een onderzoek naar de mitigerende effecten van stedelijk groen op het stedelijk hitte eiland. Door middel van een uitgebreid netwerk van weerstations en teledetectie technologieën wordt de invloed van compositie en configuratie van groen op luchttemperatuur geanalyseerd voor verschillende temporele en ruimtelijke schalen.

In deze scriptie wordt beschreven welk effect droogte heeft op bomen, waarom bomen in een stedelijke omgeving juist zo vatbaar zijn voor droogtestress en welke oplossingen hiervoor mogelijk zijn.

Het stedelijk hitte-eiland van Gent werd bestudeerd aan de hand van geobserveerde data van het MOCCA meetnetwerk en modelleer data.