The climate risk of heat waves in cities? Assessing uncertainties in vulnerability and risk maps

(Suomeksi alempana - In Finnish below)

Climate impacts are likely to become more visible in the future and vulnerable groups, such as the elderly, chronically ill and children, are likely to be increasingly affected. For example, estimates that the summer heatwave of 2018 resulted in approximately 380 premature deaths.

Scientific methods to identify vulnerability and climate risk have been developed for about a decade now. Many of the methods aim to produce a spatial visualization, i.e. a map, to show where vulnerable groups of the population live in urban areas and whether they are exposed to climate hazards, such as heatwaves. 

However, there are several unresolved methodological questions that researchers at the UEP group have focused on, led by Aleksi Räsänen. In , Räsänen with two MA students, Noora Piila and Kimmo Heikkinen, explores how zoning and weighing affect the outcomes of the mapping exercise. The study uses the Helsinki Metropolitan area as an example with a focus on heatwaves.

Vulnerability is assessed using seven different indicators: the proportion of elderly, children, unemployed, non-native Finnish/Swedish speakers, women, and those with low education or low income within a specific area. Indicators are calculated with five different zoning options ranging from residential areas (mean area 2.6 km²) to municipalities (254.8 km²), and the indicators are weighted using 11 different methods. Climate risk is assessed by combining the vulnerability maps with maps of exposure (number of inhabitants within a specific area) and heat waves (satellite image of the spatial distribution of temperature during a hot day).

The results of the study show that when different zoning options are used, the spatial pattern of vulnerability may differ dramatically. In risk maps, the differences between zoning options are smaller. The differences in indicator weighting, for example placing more emphasis on age or level of income, alter the final maps slightly. The study also proposes ways to overcome these challenges. For example, the so-called consensus and certainty maps show their potential e.g. in pointing out areas which may have both high risk/vulnerability and high certainty for risk/vulnerability.

In the future, vulnerability and climate risk maps will be used more and more to plan adaptation policies. Thus, the maps have significant impact on where adaptation measures are targeted. If the spatial pattern of vulnerability is not accurate in the maps, adaptation measures can be erroneous. When constructing the maps, it is important to assess the methodological uncertainties in map-making. Instead of producing one map of vulnerability or climate risk, it is often more important to illustrate, how the maps are constructed and what are the uncertainties therein.

Reference: Räsänen, A., Heikkinen, K., Piila, N. & Sirkku Juhola. Reg Environ Change (2019).

***

Helleaallot ilmastoriskinä kaupungeissa? Haavoittuvuus- ja ilmastoriskikarttojen epävarmuuden tarkastelua

Ilmastonmuutoksen vaikutukset tulevat näkymään arjessa enenevissä määrin. Vaikutuksista tulevat kärsimään etenkin haavoittuvat ihmisryhmät, kuten ikääntyneet, pitkäaikaissairaat ja lapset. Juuri julkaistussa käy ilmi, että viime kesän pitkittyneestä helleaallosta aiheutui noin 380 ennenaikaista kuolemaa.

Haavoittuvuuden ja ilmastoriskin tunnistamiseen kaupungeissa on kehitetty erilaisia tieteellisiä menetelmiä jo vuosikymmenen ajan. Usein tarkoituksena on tuottaa erilaisia karttapohjaisia visualisointeja siitä, missä erilaiset haavoittuvat ihmiset kaupungissa asuvat, ja miten he ovat alttiita tietyille ilmastovaikutuksille, kuten helleaalloille.

Menetelmien kehittämissä on kuitenkin monia ratkaisemattomia kysymyksiä, joihin UEP-ryhmän tutkijat ovat perehtyneet Aleksi Räsäsen johdolla. Uudessa Räsänen tarkastelee yhdessä kahden pro gradu -työntekijän (Noora Piila ja Kimmo Heikkinen) kanssa, miten eri aluerajaukset ja indikaattoreiden painotukset vaikuttavat karttoihin ja niistä tehtäviin tulkintoihin. Tutkimuksessa on käytetty esimerkkinä pääkaupunkiseutua ja helleaaltoihin liittyvää haavoittuvuutta.

Tutkimuksessa haavoittuvuutta kartoitetaan seitsemän eri indikaattorin avulla: ikääntyneiden, lasten, työttömien, vieraskielisten, pienituloisten, vähän koulutettujen ja naisten suhteellinen osuus eri alueilla. Indikaattorit lasketaan viidellä eri aluerajauksella, joiden koko vaihtelee pienalueista (keskikoko 2,6 km²) kuntiin (254,8 km²), ja indikaattorit painotetaan 11 eri tavalla. Ilmastoriskiä tarkastellaan yhdistämällä haavoittuvuuskartat altistumisesta (asukkaiden lukumäärä aluerajauksen sisällä) ja helleaalloista (satelliittikuva lämpötilajakaumasta hellepäivän aikana) kertovien karttojen kanssa.

Tulokset osoittavat, että jos sosioekonomista tilastotietoa käytetään eri aluerajauksilla, haavoittuvuuden alueellinen jakauma muuttuu huomattavasti, mutta riskikartat eivät niinkään. Jos taas eri haavoittuvuuden tekijöitä painotetaan eri tavoin, karttojen lopputulokset muuttuvat vain vähän. Tutkimuksessa ehdotetaan myös menetelmällisiä tapoja ratkaista näitä ongelmia. Eri karttoja yhdistelevät konsensus- ja epävarmuuskartat havainnollistavat esimerkiksi alueita, joilla on suuri haavoittuvuus usean eri kartoitustavan mukaan ja vastaavasti alueita, joilla kartoitustavat ovat erimielisiä.

Tulevaisuudessa haavoittuvuus ja ilmastoriskikarttoja tullaan enenevissä määrin käyttämään kaupunkien sopeutumissuunnittelun tukena. Jos haavoittuvuuden tai ilmastoriskin alueellista jakaumaa ei saada kartoitettua oikeansuuntaisesti, tehtävät sopeutumistoimet voivat olla vääränlaisia. Onkin tärkeää, että karttoja tehtäessä ja niitä tulkittaessa otetaan huomioon kartoituksen epävarmuuteen liittyvät menetelmälliset kysymykset. Sen sijaan, että tuotetaan yksi haavoittuvuudesta tai ilmastoriskistä kertova kartta, usein on tärkeämpää havainnollistaa, miten kartoitusprosessi on tehty ja mitä epävarmuuksia siihen liittyy.

Lähdeviite: Räsänen, A., Heikkinen, K., Piila, N. & Sirkku Juhola. Reg Environ Change (2019).