Uitgebreide kaart van luchtverbruik in de VS: Wie kan de hitte aan en wie niet?

Onderzoek naar Airconditioning in de VS

Met de toenemende hittegolven door klimaatverandering rijst de vraag: hoeveel huizen in de VS hebben geen adequate koeling? Wie zijn het meest kwetsbaar voor dodelijke temperaturen, en waar wonen zij precies?

Een onderzoeker aan de Universiteit van Kansas heeft de meest uitgebreide en gedetailleerde kaart van het gebruik van airconditioning in de Verenigde Staten geproduceerd. Dit onderzoek kan het begrip van de toegang tot airconditioning verbeteren voor gezondheidsfunctionarissen, stadsplanners, noodmanagers, economen, energie-auditors, aanbieders van sociale diensten, de particuliere sector en andere belanghebbenden. Het onderzoek is gepubliceerd in Scientific Data.

“Dit artikel was gericht op het ontwikkelen van een landelijke dataset voor airconditioning,” zei hoofdauteur Yoonjung Ahn, assistent-professor geografie en atmosferische wetenschappen aan KU. “In het verleden hebben veel studies geprobeerd het bezit van airconditioning te schatten, maar de beschikbare openbare datasets waren te beperkt. De American Housing Survey levert bijvoorbeeld alleen gegevens op breed geografisch niveau, zoals counties of metropolitaanse gebieden, en alleen voor onderzochte locaties.”

Ahn maakt gebruik van ruimtelijke modellering, ruimtelijke analyse, ruimtelijke statistieken en big data om de disproportionele gevolgen van milieuhazards, zoals hittegolven, te onderzoeken. “Deze dataset is belangrijk om te begrijpen hoe mensen extreme hitte ervaren naarmate het klimaat opwarmt,” voegde ze toe. “Hoewel 90% van de Amerikanen een soort airconditioning heeft, zijn niet alle systemen even effectief. Draagbare of verdampingssystemen koelen bijvoorbeeld huizen niet goed in vochtige gebieden.”

Tot nu toe waren gedetailleerde gegevens over de soorten airconditioning die mensen in het hele land gebruiken niet beschikbaar. “Dat maakt het moeilijk om te beoordelen wie het meest kwetsbaar is voor hitte, vooral in landelijke gebieden waar mensen mogelijk minder opties hebben om af te koelen,” legde Ahn uit. “In stedelijke gebieden kunnen mensen naar een bibliotheek of zwembad gaan, maar in landelijke gebieden werken mensen vaak buiten en komen ze thuis in warme binnenomgevingen.”

De KU-onderzoeker merkte op dat haar dataset gezondheidsfunctionarissen en beleidsmakers zou kunnen helpen bij het identificeren van regio’s die onvoldoende koeling hebben en waar mensen mogelijk ondersteuning of energie-subsidies nodig hebben. “Het zou ook beslissingen over energie-efficiëntie kunnen informeren, zodat mensen de meest geschikte koelsystemen voor hun klimaat kunnen kiezen zonder onnodige kosten,” zei ze.

Om meer gedetailleerde informatie over het gebruik van airconditioning in het hele land samen te stellen en te analyseren, gebruikte de KU-onderzoeker de uitgebreide vastgoeddataset van Dewey op huishoudniveau, gecombineerd met variabelen die ze in eerdere studies had geïdentificeerd—zoals woningtype, bouwjaar, renovatiejaar, ras en etniciteit, historische woningbeleid en klimaatdata.

Om een completer beeld van de toegang tot airconditioning te schetsen, vertrouwden Ahn en medeauteur Christopher Uejio van de Florida State University op machine-learningalgoritmen om hiaten in de gegevens op te vullen. “Omdat de gegevens van Dewey ontbrekende informatie bevatten die niet willekeurig was, gebruikte ik een random forest-algoritme om ontbrekende waarden in te vullen,” zei ze.

Ahn was verrast door sommige bevindingen. “Eerdere studies concentreerden zich alleen op stedelijke gebieden, maar mijn dataset stelde me in staat om landelijke en stedelijke regio’s te vergelijken,” zei ze. “Er waren duidelijke verschillen. Centrale en verdampingssystemen waren gebruikelijker in landelijke delen van Oregon, terwijl stedelijke gebieden meer centrale en andere types of helemaal geen airconditioning hadden.”

De KU-onderzoeker ontdekte ook sociaaleconomische en demografische verschillen in de meer gedetailleerde gegevens, die onmogelijk te achterhalen waren uit gegevens met minder resolutie. “Klimaat en type verwarming waren de sterkste voorspellers in het algemeen, maar de verhouding van Hispanic bewoners was een belangrijke variabele voor sommige soorten airconditioning, vooral verdampingssystemen,” voegde Ahn toe. “Deze units zijn geconcentreerd in regio’s zoals Californië en New Mexico, die ook hoge Hispanic-populaties hebben.”

Ahn merkte op dat New York City niet goed overeenkwam met de voorspellingen van het model, waarschijnlijk vanwege de unieke kenmerken in vergelijking met andere delen van de Verenigde Staten. “De woningvoorraad daar is ouder en de inkomens zijn hoog, maar de types airconditioning variëren op manieren die het model niet volledig kon vastleggen,” zei ze.

Ze erkende beperkingen in haar gegevens, wat vervolgonderzoek zou kunnen motiveren. “Sommige regio’s hebben hogere percentages ontbrekende gegevens, wat onzekerheid toevoegt,” zei Ahn. “Metropolitaanse gebieden zoals New York City hadden een bijzonder hoge mate van ontbrekende gegevens, waardoor die voorspellingen minder betrouwbaar zijn. Een andere beperking is dat mijn dataset de huidige omstandigheden vertegenwoordigt, niet historische trends. Ik hoop een historische dataset te ontwikkelen vanaf 1980, het laatste jaar dat het Census Bureau een nationale airconditioning-enquête uitvoerde.”

Tot slot kunnen zelfgerapporteerde gegevens uit enquêtes, zoals de American Housing Survey, mogelijk niet nauwkeurig het werkelijke gebruik weergeven. “Mensen kunnen in zo’n enquête melden dat ze geen airconditioning hebben, terwijl ze eigenlijk een swamp cooler of draagbare unit gebruiken,” voegde Ahn toe. In de toekomst is Ahn van plan om gegevens van meerdere bronnen te combineren om voor hun beperkingen te compenseren. De onderzoeker, die in 2023 bij de KU-faculteit kwam, plant vervolgonderzoek om historische gegevens op te nemen en om met studenten aan toekomstige projecten te werken als haar lab aan de KU groeit.