El efecto isla de calor alude a la diferencia de temperatura a nivel de piso entre los microambientes urbanos y las áreas rurales cercanas a una ciudad

Redacción, con información del Conacyt

La urbanización es un componente central que contribuye a la alteración del clima. Las viviendas, edificios y el tránsito, junto con las diversas actividades económicas e industriales propias de las ciudades, exacerban los fenómenos meteorológicos a los que hoy en día estamos expuestos.

En una nota publicada en el sitio web del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (www.conacytprensa.mx/), escrita por el periodista especializado en ciencia Hugo Valencia, el doctor e ingeniero ambiental Erik Velasco Saldaña aseguró que resulta fundamental entender los componentes y la correlación de la superficie urbana con la atmósfera, a fin de contar con información útil que permita establecer estrategias y políticas públicas que ayuden a mitigar los efectos adversos en el clima de las metrópolis.

Para el excolaborador del Centro de Detección y Modelado Ambiental (CENSAM, por sus siglas en inglés), el estudio de la climatología urbana es crucial para la sustentabilidad de las ciudades, ya que no sólo es un tema de sentir menos o más calor, también es un problema de salud pública, desarrollo social, infraestructura urbana y crecimiento económico.

“Aunque los asentamientos urbanos cubren un área muy pequeña de la superficie del planeta, su impacto ambiental es mayor. Por ejemplo, el 80 por ciento de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) está asociado directa o indirectamente con las ciudades”, afirmó el académico en la misma nota.

Al respecto, destacó que México ocupa el lugar 12 entre las principales naciones emisoras de GEI, y contribuye con el 1.67 por ciento de las emisiones globales, de acuerdo con datos del Gobierno de México.

El efecto isla de calor en México

Todas las actividades humanas tienen un impacto en el ambiente. El efecto de isla de calor urbano es tal vez el fenómeno más evidente provocado por la urbanización, debido a que “se genera por las modificaciones al balance energético, causadas por la morfología de las ciudades y nuestras actividades cotidianas”, precisó el doctor Velasco, quien cuenta con más de 20 años de experiencia internacional en investigación aplicada sobre la calidad del aire y la mitigación del cambio climático en ciudades subtropicales.

La radiación solar que recibe la superficie urbana da lugar al calor sensible y calor latente, a lo que se suma el calor generado por el tránsito vehicular, procesos industriales y uso de aire acondicionado, entre otras fuentes antropogénicas, explica la nota del Conacyt.

Luego, la radiación solar que capturan las calles, construcciones y edificios es liberada durante el transcurso de la noche en forma de calor, razón por la cual el efecto de la isla de calor es más intenso en las madrugadas en urbes densamente edificadas, como la Ciudad de México.

La temperatura máxima de la isla de calor ronda entre los 7 y 8 ºC en todas las metrópolis del mundo, indica el artículo del Conacyt. En las ciudades mexicanas; sin embargo, todavía no se cuenta con mediciones de temperatura a nivel de piso, por lo que se desconoce la magnitud de este fenómeno climatológico, advirtió el doctor Velasco.

Al tomar como referencia los datos meteorológicos de la red de monitoreo atmosférico de la Ciudad de México, los resultados muestran que la temperatura promedio está por encima de los 3 °C, aproximadamente, con respecto a la temperatura registrada en estaciones rurales durante la noche.

Para compensar esta diferencia, muchos habitantes han optado por utilizar sistemas de aire acondicionado. Éstos enfrían el ambiente en interiores, pero acentúan el problema de la isla de calor al añadir más calor antropogénico al ambiente exterior, además de que el alto consumo de energía eléctrica contribuye a la emisión de GEI y, por ende, al calentamiento global.

Velasco aclara que el fenómeno no es homogéneo dentro de una ciudad. Los componentes urbanos son factores importantes que influyen en la temperatura. Por ejemplo, los parques crean oasis donde la temperatura puede ser de 2 a 3 °C inferior durante el día, mientras que, en plazas abiertas sin árboles, se pueden registrar temperaturas de 5 a 7 °C superiores, sostiene el investigador ambiental.

Parque La Mexicana, en la zona de Santa Fe, Ciudad de México

¿Medidas de mitigación?

Para hablar de medidas de mitigación del efecto isla de calor, es necesario entender el concepto de confort térmico. Éste se produce cuando las personas no experimentan sensación de calor ni de frío, y cuando las condiciones de temperatura, humedad, incidencia solar y movimiento del aire son favorables a la actividad que desarrollan.

“Con base en un estudio holístico de la iteración de tales variables meteorológicas, las características particulares de las ciudades y costumbres de sus habitantes, es posible diseñar medidas de mitigación que mejoren el confort térmico y eviten el uso de aire acondicionado”, indicó el doctor Velasco.

Tal estudio demanda una red de sensores meteorológicos a nivel de piso y mediciones de los flujos de calor antes mencionados que ayuden a determinar la influencia de la urbanización en el efecto de la isla de calor y, en consecuencia, su impacto en el confort térmico.

Para el investigador ambiental, es de suma importancia contar con mediciones en campo antes de proponer o implementar cualquier medida de mitigación.

“Necesitamos generar datos en campo que nos definan la magnitud del problema y proporcionen información de entrada para los modelos numéricos que nos ayuden a evaluar la eficacia de las potenciales medidas de mitigación”, enfatizó el académico.

En su más reciente artículo, Go to field, look around, measure and then run models, publicado en la revista científica Urban Climate, el doctor Velasco discutió la necesidad de realizar mediciones en conjunto con la aplicación de modelos numéricos para atender los problemas climatológicos de las grandes urbes.

En dicho texto, el investigador ambiental subraya la necesidad de ajustar tales modelos a las características de cada ciudad antes de su aplicación.

“Estos modelos consisten básicamente en dos módulos. El primer módulo simula la meteorología a nivel regional de manera similar a como lo hacen los modelos de pronóstico del clima; mientras que el segundo módulo toma los resultados del primero para simular las condiciones meteorológicas dentro del dosel urbano a nivel de piso. Acoplar correctamente estos dos módulos es un reto mayor. Para el caso de ciudades con clima subtropical, los resultados aún no son óptimos. La mayoría de los esfuerzos se han enfocado hasta ahora en ciudades con clima templado de Europa, Estados Unidos y Japón. En el caso particular de México, el mayor problema es la falta de expertos que estudien los impactos de la urbanización en el clima y contribuyan al desarrollo de estos modelos”, concluyó el doctor Velasco.

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Urbanización in crescendo

El Departamento de Asuntos Económicos y Sociales de la Organización de las Naciones Unidas (ONU) afirma que, en la actualidad, el 55 por ciento de la población mundial vive en áreas urbanas y se espera que para 2050 aumente hasta un 68 por ciento. La urbanización sustentable, en este sentido, es una necesidad cada vez más apremiante, como ha hecho notar la Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible, cuya implementación busca erradicar la pobreza, proteger al planeta y asegurar la prosperidad sin comprometer los recursos para las futuras generaciones.

Entre sus 17 objetivos, se encuentran dos que atañen directamente a las industrias HVACR y de la construcción:

Ciudades y comunidades sostenibles

• Acceso de todas las personas a viviendas y servicios básicos adecuados
• Aumento de la urbanización inclusiva y sostenible; capacidad para la planificación y la gestión participativas
• Reducción del impacto ambiental negativo per cápita de las ciudades, lo que incluye prestar especial atención a la calidad del aire
• Acceso universal a zonas verdes y espacios públicos seguros
• Aumentar el número de ciudades y asentamientos humanos que adoptan y ponen en marcha políticas y planes integrados para promover la inclusión, el uso eficiente de los recursos, la mitigación del cambio climático, etcétera, para 2020

Acción por el clima

• Fortalecer la resiliencia y la capacidad de adaptación a los riesgos relacionados con el clima y los desastres naturales
• Incorporar medidas relativas al cambio climático en las políticas, estrategias y planes nacionales
• Mejorar la educación, la sensibilización y la capacidad humana e institucional respecto de la mitigación del cambio climático
• Promover mecanismos para aumentar la capacidad para la planificación y gestión eficaces en relación con el calentamiento global