El clima en las ciudades

Bases

Efecto isla de calor urbano

Una ciudad está construida principalmente por hormigón, asfalto, ladrillos y piedras. Debido a que la contaminación atmosférica de un lugar determindado depende en gran medida del caracter de la superficie, la temperatura en una ciudad es mayor que en las zonas no urbanas. El efecto isla de calor urbano es debido también al gran número de habitantes y a las emisiones de calor atropogénicas.

En muchas ciudades, la temperatura del aire es mayor que en las zonas colindantes no urbanas en 0.5-0.8ºC de media, y en invierno incluso 1.1-1.6ºC. Este fenómeno se denomina efecto isla de calor urbano (UHI). Las isotérmicas (líneas de mapa que unen los puntos de igual temperatura) que muestran la temperatura de una ciudad tienen forma de círculo, con valores más bajos en los alrededores de la ciudad. El UHI no es homogéneo pero suele tratarse de varios puntos que surgen de zonas favorables para su aparición, por ejemplo, el centro de la ciudad, fábricas enormes, centrales eléctricas. Su alcance e intensidad varían, por lo tanto tiene una estructura celular.

El número de habitantes es un factor decisivo que condiciona la aparición del UHI. En las ciudades con población de 500.000-1.000.000, la temperatura del aire suele aumentar en 1.1-1.2ºC con respecto a las zonas no urbanas de alrededor. Para las ciudades con más de 1 millón de habitantes el valor aumenta hasta 1.2-1.5ºC. Sin embargo, las diferencias máximas observadas son mucho mayores (ver la figura).
 

El tamaño y la estructura espacial de una ciudad son también de gran importancia, ya que las zonas urbanas de edificios pequeños extendidos a lo largo de zonas verdes no forman el típico efecto isla de calor. El fenómeno de UHI está estrechamente relacionado también con los factores que se discuten en el capítulo "Factores que controlan...", es decir, las emisiones de calor antropogénicas, la contaminación atmosférica y los cambios de la cubierta natural.  Todos ellos contribuyen al aumento de temperatura en las zonas urbanas. Además, la intensidad del UHI (diferencia de temperatura del aire entre una ciudad y las zonas colindantes no urbanas) depende de numerosos elementos y fenómenos meteorológicos, como la velocidad del viento, nubosidad, evapotranspiración. El aumento de la velocidad del viento y la nubosidad pueden disminuir la intensidad del UHI.

La intensidad de los cambios del UHI en ciclos anuales y diarios. En invierno, puede ser dos veces mayor que en verano debido a la emisión de calor antropológico causado por la calefacción de los edificios. Se observa mayor intensidad de UHI por la noche que durante el día ya que durante la noche tiene lugar la radiación intensiva de la superficie a la atmósfera. Además, por ejemplo en Tokio se ha observado que durante los fines de semana y las vacaciones la intensidad del UHI disminuye.

Aparte de la escala horizontal, el UHI tiene cierta estructura vertical. Normalmente alcanza 200-300 m sobre el suelo, lo que equivale a 3-5 veces la altura de los edificios. En caso de haber cielo despejado puede alcanzar incluso 500 m. Se pueden distinguir dos estratos:

1. Capa inferior (urban canopy layer), en donde el calor se libera por las chimeneas de las casas (la denominada baja emisión), por los mismos edificios (de la misma forma que absorben grandes cantidades de radiación solar, emiten calor) y también por el transporte.

2. Capa superior (chimney layer), situada sobre la capa inferior, donde se libera el calor por los denonimados emisores altos, por ejemplo las chimeneas de las centrales eléctricas.

La aparición de UHI produce cambios en el clima urbano. En comparación con las zonas no urbanas, hay más días cálidos y menos días de heladas. El periodo de vegetación es más largo, la suma de precipitaciones es mayor y se ven más frecuentemente nubes en forma de cúmulo.

El fenómeno del UHI tiene un impacto negativo sobre el organismo humano, especialmente en verano, ya que puede causar recalentamiento. Por lo tanto, se debe aumentar la proporción de zonas verdes y pequeñas masas de agua.

Páginas relacionadas:

El fenómeno UHI está tambien estrechamente relacionado con los factores ya discutidos en:
Clima en las ciudades - Bases - Unidad 2 - ¿Qué lo controla?
 

Sobre esta página:

Autores: Sebastian Wypych, Anita Bokwa - Jagiellonian University - Cracovia / Polonia
Colaborador: Anna Gorol
1. Supervisor científico: Prof. Barbara Obrebska-Starkel - Jagiellonian University - Cracovia / Polonia - 20-06-2003
2. Supervisor científico : Dr. Marek Nowosad - Maria Curie-Sklodowska University - Lublin / Polonia - 16-06-2003
Corrección pedagógica:
última actualización: 12-06-2004