El desafío de la isla de calor urbano: cómo cuantificar esta preocupación apremiante para las ciudades que enfrentan un clima cambiante

Sangiorgio, V., Fiorito, F. y Santamouris, M. (2020). Desarrollo de una metodología de evaluación holística de islas de calor urbanas. Scientific Reports , 10 (1), 1-13. https://doi.org/10.1038/s41598-020-75018-4

A medida que el verano se acerca a las ciudades de los Estados Unidos, aparecen las preocupaciones de los ciudadanos. El miedo al calor sofocante, la humedad excesiva, los viajes agotadores y el refugio del aire acondicionado pueden cruzar la mente de los habitantes citadinos. Vivir en una ciudad conlleva temperaturas extremas, dependiendo de la zona climática. Esto es así ya sea que se produzca una tormenta de hielo en Enero o semanas de olas de calor en Julio.

Una parte importante de la infraestructura de la ciudad es poder brindar servicios a sus habitantes durante estos eventos climáticos extremos. La calefacción subsidiada, los centros de enfriamiento, las carpas de niebla y el acceso a estos servicios son fundamentales. Ayudan a mantener la salud de la población estable y equitativa. A medida que las ciudades enfrentan un clima cambiante, es probable que el clima extremo y el efecto de isla de calor urbano (UHI) se intensifiquen. Esto significa que las ciudades deberán estar preparadas para mantener a sus poblaciones a salvo.

Las temperaturas son más altas en las áreas urbanas, en comparación con las áreas urbanas cercanas, debido al efecto de isla de calor urbano. Crédito: Pixabay.

Efecto isla de calor urbano

a)- Causas e impactos

El UHI es un fenómeno en el que las áreas urbanas experimentan temperaturas más cálidas que las comunidades rurales circundantes. El UHI es causado por varios factores que incluyen los siguientes.

  1. Tipo de cobertura del suelo. La mayoría de las ciudades tienen muchas más superficies de hormigón e impermeables que retienen el calor en comparación con las áreas rurales.
  2. Árboles y vegetación. Los árboles y la vegetación ayudan a enfriar las temperaturas y las ciudades tienen menos vegetación en comparación con las áreas rurales.
  3. Calor antropogénico. Calor causado por una gran población concentrada, piense en el uso de energía, el calor del transporte, los espacios industriales
  4. Forma urbana. Cañones de la ciudad que pueden afectar las temperaturas y los patrones de flujo del viento y hacer que se sienta más caluroso en una ciudad.

Además de las temperaturas más cálidas, el UHI tiene un impacto grave en la salud y la seguridad de las poblaciones vulnerables. Además un aumento en la demanda de refrigeración significa que el consumo de electricidad aumenta drásticamente. 

Midiendo y cuantificando la UHI

Aunque los impactos de la UHI son devastadores y se comprenden bien, medir y cuantificar la intensidad de la UHI en diferentes ciudades es un desafío. Muchos métodos para cuantificar la intensidad de la UHI requieren mucho tiempo y datos, son complejos y consumen muchos recursos. Esto significa que no todas las ciudades pueden permitirse el tiempo o el costo invertido en realizar una investigación a gran escala.

El equipo de investigadores abordó este ambicioso proyecto completando primero un gran proyecto de adquisición de datos. Este incluye la gran variedad de variables y datos que influyen en la intensidad de la UHI en diferentes ciudades. Realizaron análisis para definir mejor lo que se entiende por UHI. Además midieron la influencia de cada variable en la predicción de la intensidad de la UHI utilizando una serie de enfoques de validación.

¿Cuales son las causas?

Los resultados de este exhaustivo y novedoso estudio encontraron 11 variables o criterios importantes que conducen a la intensidad de la UHI para una determinada ciudad. Estos 11 criterios tuvieron una influencia variable en la medida en que un área urbana sentiría los efectos de la UHI. Los autores encontraron que los dos criterios más importantes para cuantificar la intensidad de la UHI en un área urbana eran Albedo y Vegetación. Albedo se refiere a la capacidad de las superficies en una ciudad expuestas a la luz solar para reflejar la radiación solar. De esa manera reducen el calor en las áreas circundantes. La vegetación, como se mencionó anteriormente, se refiere a la cantidad de vegetación en una ciudad, que es importante para la reducción del calor. La vegetación ayuda a enfriar el aire circundante proporcionando sombra y reduciendo la temperatura del aire a través de un proceso llamado evapotranspiración.

Las plantas tienen una capacidad especial para ayudar a reducir las temperaturas locales. Esto puede ser beneficioso en ciudades que experimentan altas temperaturas debido al efecto de isla de calor urbano.

Además del albedo y la vegetación, los autores encontraron otro factor importante. Se trata de los ‘cañones de la ciudad‘, o áreas entre edificios, que tenían un gran impacto en la intensidad del UHI. ‘Cañones de la ciudad’ es un término amplio. Incluye el ancho de las calles, la altura del edificio, la orientación del cañón de la ciudad y la irregularidad de la ciudad. Siguiendo los cañones citadinos, los autores encontraron que el calor antropogénico, o la densidad de población, es un predictor importante de la intensidad del UHI. Los autores también encontraron que el impacto de variables meteorológicas, como cielos despejados y patrones de viento, tienen un efecto significativo en la intensidad del UHI.

Avanzando

Estudiando el impacto y la importancia de estos 11 criterios, los autores pudieron producir un índice fácil de usar para estimar la intensidad de la UHI. Índice que es aplicable a diferentes ciudades. Los autores explican que este análisis se realizó para anticipar la intensidad del UHI durante el verano. Entonces sería necesario modificarlo para su uso en climas fríos. 

Esta investigación se puede utilizar para desarrollar mapas de amenazas de la intensidad del UHI en varios ámbitos. Pueden hacerse tanto dentro de una ciudad a través de diferentes vecindarios como en diferentes ciudades. Este estudio tiene implicaciones importantes para los planificadores urbanos que esperan reducir la intensidad de la UHI en su propia ciudad. Además les permite enfocar los esfuerzos de ayuda para las poblaciones con mayor riesgo de resultados de salud negativos por exposición excesiva al calor.

Fuente: Envirobites.

Artículo original: «Urban Heat Island Challenge – How to quantify this pressing concern for cities facing a changing climate«. Jessica W. Wright. May 25, 2021.

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