既存の世界的なエネルギー予測では、温室効果ガス排出量が高止まりした場合、都市の冷暖房システムに対する気候変動の影響は2099年までに約50％過小評価されると研究者らは報告している。この格差は、将来の重要な持続可能なエネルギー計画に重大な影響を与える可能性があります。

既存の研究は主に化学フィードバック ループに焦点を当てています。複雑な相互作用エネルギー使用の間に、温室効果ガス排出量そして雰囲気。しかし、イリノイ大学アーバナシャンペーン校が率いる研究グループは、見落とされがちな人間同士の物理的相互作用に焦点を当てています。都市インフラそして、地域の微気候、そして最終的には地球規模の気候に寄与する可能性のある大気。

土木・環境工学教授のLei Zhao氏が主導した新たな研究では、住宅や商業施設の冷暖房による都市レベルの小規模な廃熱が、地域の気候やエネルギー利用に大きな影響を与える可能性があると強調している。研究結果は、出版された日記で自然の気候変動。

「冷暖房システムから発生する熱は、室内で発生する総熱量のかなりの部分を占めます。都市部「これらのシステムは大量の熱を生成し、それが都市内の大気中に放出されるため、都市がさらに暑くなり、室内冷却システムの需要がさらに増加し​​、地域の気候にさらに多くの熱が供給されます。」とZhao氏は述べています。

このプロセスは、研究者が建物の冷却システムの使用と地域の都市環境の温暖化の間の正の物理的フィードバック ループと呼ぶものの一部です。著者らはまた、気候変動による気温上昇は潜在的に気温を下げる可能性があるとも指摘している。エネルギー需要寒い季節には、負のフィードバックループ気温とエネルギー需要の予測では、これを考慮する必要があります。

研究によると、暖房の使用が減れば、熱都市環境に放出され、現在の気候下よりも都市の温暖化を引き起こしません。「このプロセスは負の物理的フィードバックループを形成し、暖房需要の減少を抑制する可能性がある」とZhao氏は述べた。

「しかし、それは決して正のフィードバックループ効果を打ち消すものではありません。むしろ、私たちのモデルは、それが季節的な電力需要を二極化する可能性があることを示唆しており、それは慎重な計画が必要な独自の問題を引き起こす可能性があります。」

これらの見落とされている物理的寄与を気候変動のより大きな全体像に含めるために、チームは、動的な地球システム モデリングと機械学習を組み合わせたハイブリッド モデリング フレームワークを使用して、都市の気候変動の変動性と不確実性の下での世界的な都市の冷暖房エネルギー需要を調査しました。これには、都市によって収入、インフラ、人口密度、テクノロジー、温度耐性が異なるという事実によってもたらされる空間的および時間的課題が含まれます。

「この研究から得られるメッセージは、正と負の物理的フィードバックループの影響を統合したエネルギー予測が必要であり、より包括的な気候影響評価、科学に基づいた政策立案、気候に敏感な政策の調整のための基礎を築くということだと思います」エネルギー計画。」

Zhao 氏のチームは、エネルギー需要予測を改善するために、湿度、建築材料、将来の気候緩和取り組みなどの変数や不確実性がどのようにモデルにさらに組み込まれるかをすでに学んでいます。