Một thành phố có thể thành "hòn đảo nóng" do hoạt động của con người và đặc điểm quy hoạch đô thị. Lời giải cho hiện tượng này cũng nằm ở đây, nhưng phức tạp hơn.

Không cần là nhà khoa học, cư dân thành phố có thể cảm nhận được những đợt nắng nóng bất thường xảy ra ở nơi mình sống.

Ở một số nơi, nắng nóng kết hợp với các hoạt động của con người gây ra hiện tượng đảo nhiệt đô thị (urban heat island) cực kỳ khó chịu.

Ecostress, thiết bị đo bức xạ nhiệt trên Trạm vũ trụ quốc tế của NASA, đã chụp được ảnh ngay trước nửa đêm ngày 5-5-2022 của thủ đô Delhi, Ấn Độ trong đêm nóng nhất từng được ghi nhận.

Hiệu ứng đảo nhiệt đô thị xảy ra khi một thành phố có nhiệt độ cao hơn nhiều so với các vùng nông thôn lân cận.

Nguyên nhân của khác biệt về nhiệt độ giữa thành thị và nông thôn nằm ở chỗ các bề mặt trong mỗi môi trường hấp thụ và giữ nhiệt tốt thế nào.

Ảnh vệ tinh của NASA ngày 5-5-2022 cho thấy Ấn Độ có nhiều đảo nhiệt.

Điều này lại liên quan đến hình thái đô thị (urban form), tức các đặc điểm tự nhiên của một thành phố.

Cơ quan Bảo vệ môi trường Mỹ (EPA) chỉ ra hàng loạt yếu tố góp phần vào đảo nhiệt đô thị như sự biến mất của cảnh quan thiên nhiên, tính chất của vật liệu xây dựng, quy hoạch xây dựng không phù hợp với thời tiết và địa lý địa phương, các hoạt động của con người (như sử dụng máy lạnh để làm mát).

Biến đổi khí hậu - với những đợt nắng nóng diễn ra thường xuyên hơn và sự kéo dài hơn - đang làm tình hình đảo nhiệt đô thị nghiêm trọng hơn, song các thành phố có thể chuẩn bị tốt hơn cho tương lai nếu quy hoạch đô thị đúng cách, Wan-Yu Shih (Thạch Uyển Du), phó giáo sư khoa quy hoạch đô thị và quản lý thảm họa (Đại học Minh Truyền, Đài Loan), viết trên trang 360info.org.

Bà Thạch lấy ví dụ từ năm 1938, chính quyền thành phố Stuttgart (Đức) đã chú trọng đến vấn đề "quy hoạch khí hậu" (climatological planning) bằng cách để các nhà khí hậu học tham gia vào quy hoạch đô thị.

Cách quy hoạch tạo nhiều hành lang xanh ở Stuttgart. Những chỗ mũi tên là các mái nhà kiêm mảng xanh.

Stuttgart nằm trong thung lũng, bị hạn chế trong tiếp cận với ánh sáng và không khí trong lành.

Sau nhiều năm nghiên cứu, thành phố đã xác định rằng những luồng gió không thể vượt qua các ngọn đồi để vào đô thị vì bị nhiều tòa nhà xây dựng không phù hợp chắn hết.

Hai bức ảnh ở Tây Ban Nha về cách các thành phố tạo không gian có bóng râm cho người dân. Ảnh trái là giàn dây leo ở Jerez và ảnh phải là lối đi che dù ở Barcelona. Bạn có muốn đi bộ ở đây không? Ảnh: Earthbound

Chính quyền liền quy hoạch những vùng không gian mở rộng lớn hơn để đón gió và hạn chế những khu vực được xây dựng bên sườn đồi.

Các điều kiện tự nhiên quan trọng ảnh hưởng đến luồng không khí, như rừng núi, sông, thung lũng và các không gian xanh khác, được xác định là các lối thông gió tự nhiên của đô thị và bảo vệ.

Một ví dụ khác từ quê hương tác giả.

Trong ví dụ của Stuttgart và Đài Bắc, vấn đề chính là thông gió. Thông gió đúng làm mát thành phố. Ngược lại, khi gió bị chặn, thành phố bị nóng hơn.

Không cần phải nói, các nhà quy hoạch cần thiết kế và xây dựng các hành lang thông gió phù hợp với đặc điểm luồng gió của địa phương và bố trí các tòa nhà phân tán hợp lý trong quy hoạch để giảm sự tích tụ nhiệt tại một khu vực.

Các tác giả của nghiên cứu về vai trò của quy mô và hình thái đô thị trong hiệu ứng đảo nhiệt đô thị, xuất bản trên tạp chí Nature năm 2017 cho rằng do đảo nhiệt tăng cùng đô thị hóa, do đó để hạn chế, không nên phát triển siêu đô thị; thay vào đó chỉ nên khuyến khích các thành phố vừa và nhỏ.

Ngoài ra, kể cả khi quy mô thành phố ở mức vừa và nhỏ, nên hạn chế sự phát triển tập trung, co cụm. Thay vào đó, phát triển đô thị nên theo nhiều hướng, thay vì chỉ ở trung tâm. Điều này nghĩa là chúng ta sẽ có các cụm đô thị nhỏ rải rác ở nhiều nơi thay vì có một khu trung tâm siêu tập trung.

Quan điểm ngược lại là tối đa hóa các tiện ích của thành phố. Khi đó, người dân cần gì cũng có hoặc không phải đi xa để có thứ mình cần.

Giao thông công cộng sẽ là phương tiện di chuyển chính, ngoài ra, việc đi xe đạp, đi bộ được khuyến khích. Như vậy sẽ bớt rất nhiều khói xả từ xe cộ cá nhân. Kịch bản lý tưởng này cũng không phải muốn làm ở đâu thì làm.

Để tránh bài học chặn luồng gió của Đài Bắc, chuyên gia nhiều lĩnh vực cần ngồi lại và xác định các khu vực có vai trò thông gió với các đặc điểm địa lý tự nhiên quan trọng, từ đó quy hoạch các khu không gian đón gió làm mát thành phố.

Đối lập với đảo nhiệt là đảo mát - vai trò của những không gian xanh như các công viên lớn, sông, hồ. Đảo mát giúp điều chỉnh vi khí hậu của thành phố, làm mát môi trường xung quanh.

Chúng ta đều biết không gian xanh có thể điều chỉnh vi khí hậu của thành phố, làm hạ nhiệt độ của môi trường xung quanh. Các công viên lớn, sông, hồ... chính là những "đảo mát" của đô thị.

Tuy nhiên, không phải thành phố nào cũng có không gian để đặt một công viên xanh mát lành trong lòng nó, đặc biệt là những thành phố đã quá đông đúc.

Ngoài ra, theo phó giáo sư Thạch, hiệu ứng làm mát của các mảng xanh thật ra rất hạn chế: ngoài phạm vi 100m là hầu như không còn cảm nhận được.

Bà Thạch gợi ý một trong những cách để "bảo tồn và/hoặc tạo ra không gian xanh một cách chiến lược hơn" là để các mảng xanh nhỏ gần nhau hoặc phân bổ chúng xung quanh các "hòn đảo mát" lớn hơn (chẳng hạn sông, công viên và rừng cây) để đưa luồng không khí mát đi xa hơn và kéo dài thời gian của hiệu ứng làm mát.

Ngoài ra, trường học, trụ sở doanh nghiệp, nhà dân và các khu đất trống chưa sử dụng có thể trở thành "đảo mát" nhỏ cho đô thị, nhưng cần phải trồng đúng cây, vì không phải mọi loại thực vật đều có tác dụng làm mát như nhau.

Quan trọng hơn nữa là cần sớm thiết kế và điều chỉnh không gian để thành phố hấp thu được tất cả nước mưa và cho phép nước mưa thấm xuống các tầng ngậm nước bên dưới. Việc này giúp bảo tồn nguồn nước ngầm, cho phép chúng ta khai thác nước ngầm để tản nhiệt bề mặt về sau, theo kinh nghiệm từ Trung Quốc.

Chiều rộng đường phố và tỉ lệ chiều cao tòa nhà ảnh hưởng đến vi khí hậu một cách phức tạp. Một mặt, đường phố nhỏ và các tòa nhà cao hơn ở hai bên có thể tạo bóng mát, giúp mặt đường không bị nắng trực tiếp. Mặt khác, nó có thể không tốt cho thông gió.

Đường phố rộng có thể cho gió thổi qua nhưng làm tăng thời gian nắng và nóng trực tiếp trong ngày.

Trong trường hợp này, cần trồng cây cao, tán rộng để phủ bóng cho những con đường lớn. Nếu đường Tôn Đức Thắng ở quận 1, TP.HCM mà biết nói năng, nó sẽ cho chúng ta những hàng cây cổ thụ trước đây quý như thế nào!