Inquinamento atmosferico a Hong Kong – comprenderlo e ridurlo con ENVI-met

Air pollution has become one of the most pressing environmental and health issues for cities worldwide. According to the World Health Organization (WHO), nearly 90% of urban areas exceed the recommended air quality standards for pollutants like nitrogen dioxide (NO2) and particulate matter (PM2.5), which are linked to health issues such as heart disease, lung cancer, and respiratory disorders. In fact, the State of Global Air Report 2024 that 8.1 million deaths were attributed to air pollution globally in 2021, with the greatest health impacts occurring in cities across Asia, Africa, and Eastern Europe. 

L’inquinamento dell’aria è uno dei problemi ambientali e sanitari più gravi del nostro tempo. Secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), quasi il 90% delle aree urbane supera i limiti raccomandati per il biossido di azoto (NO₂) e il particolato fine (PM₂.₅). Questi inquinanti sono collegati a malattie respiratorie, problemi cardiovascolari e una riduzione dell’aspettativa di vita.Il rapporto State of Global Air 2024 indica che nel 2021, 8,1 milioni di decessi a livello globale sono stati attribuiti all’inquinamento atmosferico – con gli impatti più gravi in Asia, Africa ed Europa orientale.

Le città ad alta densità edilizia sono particolarmente vulnerabili. Qui, strade strette, traffico intenso e scarsa circolazione dell’aria aggravano il problema. Un fattore chiave è rappresentato dalle gole urbane, che intrappolano gli inquinanti e limitano il ricambio d’aria.

Perché le gole urbane amplificano l’inquinamento?

Nelle città come Hong Kong, i grattacieli sono spesso costruiti molto vicini tra loro. Questo crea microclimi in cui l’aria ristagna e gli inquinanti si accumulano. Senza un’adeguata ventilazione, le emissioni rimangono intrappolate vicino al suolo.

A Mong Kok questo problema è particolarmente evidente. Correnti d'aria deboli e traffico intenso fanno sì che gli inquinanti rimangano sospesi per ore, se non per giorni. Il risultato? Una qualità dell’aria costantemente bassa e un rischio maggiore per la salute di residenti e pedoni.

Image source: Jeffrey Chang

Grazie a ENVI-met, Chang ha analizzato come la direzione del vento, la geometria degli edifici e il flusso del traffico influenzino la dispersione dell’NOₓ – e quali soluzioni possano migliorare la situazione.

Cosa rivelano le simulazioni di ENVI-met

Le simulazioni hanno fornito dati preziosi su come si sviluppa l’inquinamento nelle gole urbane – e su come ridurne la concentrazione:

• La direzione del vento regola la dispersione degli inquinanti: I venti che attraversano la strada perpendicolarmente (da est a ovest) creano vortici d’aria che intrappolano gli inquinanti vicino al suolo, aumentando le concentrazioni in determinate aree. Al contrario, i venti che soffiano lungo la strada (da nord a sud) favoriscono il trasporto degli inquinanti, distribuendoli in modo più uniforme e riducendo l’accumulo in punti critici.

• La geometria degli edifici influenza i flussi d’aria:; Lo studio ha dimostrato che l’altezza e la disposizione degli edifici condizionano il modo in cui il vento si muove all’interno della strada. Edifici più alti sul lato esposto al vento creano zone di aria stagnante, dove gli inquinanti possono accumularsi. Al contrario, gli edifici sul lato opposto possono ostacolare il flusso d’aria, limitando la dispersione naturale degli inquinanti. Questa interazione tra edifici e vento può causare un aumento della concentrazione di inquinanti al livello stradale e nei piani inferiori degli edifici.

• L’inquinamento si diffonde anche in verticale: Sebbene molte ricerche si concentrino sull’esposizione a livello del suolo, le simulazioni di Chang hanno dimostrato che gli inquinanti, come gli NOx, possono risalire fino ai piani intermedi degli edifici, con concentrazioni che raggiungono i 10 metri di altezza. Questo aspetto è particolarmente rilevante per i residenti di edifici multipiano, che possono essere esposti a livelli elevati di inquinamento anche diversi piani sopra il livello stradale.