Strategies to mitigate urban heat: Effects on overheating and cloud formation
Notice bibliographique
Résumé
This study assesses the effectiveness of various urban heat mitigation strategies and their broader impacts on cloud dynamics and thermal processes in the Houston-Galveston region. Using high-resolution simulations with the WRF model coupled with the BEP + BEM scheme and Local Climate Zones (LCZs), we modeled multiple interventions that are included in climate adaptation plans, including green roofs, solar panels, enhanced irrigation, cool roofs and roads, and urban street trees. We compared these scenarios to a current baseline, a no-city case, and a future urban expansion projection for 2045. Results indicate that during the day, cool roofs and roads, and green roofs are most effective at reducing surface air temperatures and heat index, while nighttime cooling is driven primarily by enhanced irrigation. These interventions also decrease daytime sensible heat flux, weakening urban-induced uplift and suppressing shallow cumulus cloud formation. Interestingly, reductions in urban cloudiness were more sensitive to declines in sensible heating than increases in latent heat, meaning even strategies with higher evapotranspiration still led to cloud suppression. Tree scenarios, especially the BEP-Tree model, which incorporates shading, wind drag, and stomatal conductance, showed minimal cooling or cloud impact in this moist climate. Net cooling effects were shaped by indirect atmospheric feedbacks: reduced cloud cover lowered downwelling longwave radiation, enhancing surface cooling, but this was partially offset by increased incoming shortwave radiation. Additionally, weakened thermal gradients and vertical mixing over urban areas further moderated cooling potential. These findings underscore the complex interplay between surface interventions and atmospheric processes and highlight the importance of accounting for cloud dynamics and boundary layer feedbacks when assessing the impact of urban heat mitigation strategies. • Urban overheating interventions are assessed beyond surface temperature reductions. • Cool roofs reduce air temperature the most, limiting mixing and cloud development. • Reduced thermal circulation weakens cloud formation, leading to thinner clouds. • Thinner clouds decrease downward longwave radiation, reinforcing surface cooling.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».