¿Qué es Urban Heat Island?
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En muchas ocasiones, usted probablemente ha notado que hay mucho calor en su ciudad. Además, si prestas atención a las noticias del canal meteorológico local, no te perderás una extraña tendencia de variaciones de temperatura dentro y alrededor de las áreas de la ciudad. Las ciudades o áreas metropolitanas son típicamente más cálidas, con temperaturas ligeramente más altas en comparación con sus áreas rurales adyacentes. Esta diferencia de temperatura se debe al estado inusual conocido como la isla de calor urbana (UHI).
El nombre implica que las ciudades o áreas metropolitanas se transforman en islas de calor. Las temperaturas en estas regiones pueden llegar a ser hasta 10 grados Fahrenheit más altas en comparación con las áreas rurales adyacentes. Por lo tanto, isla de calor urbana (UHI) significa cualquier área urbana que sea significativamente más caliente que el área vecina. La isla de calor urbana es muy notable durante los períodos de invierno y verano, y la diferencia de temperatura es a menudo mayor durante la noche que durante el día.
Según EPA,
“El término “isla de calor” describe las zonas construidas que son más calurosas que las zonas rurales cercanas. La temperatura media anual del aire de una ciudad con 1 millón de habitantes o más puede ser 1,8-5,4°F (1-3°C) más cálida que la de sus alrededores. Por la noche, la diferencia puede ser de hasta 22°F (12°C). Las islas de calor pueden afectar a las comunidades al aumentar la demanda máxima de energía durante el verano, los costos del aire acondicionado, la contaminación del aire y las emisiones de gases de efecto invernadero, las enfermedades y la mortalidad relacionadas con el calor, y la calidad del agua”.
Efectos de la Isla de Calor Urbano
1. Aumento del consumo de energía
El aumento de las temperaturas durante el verano en las ciudades amplifica la demanda de energía para el aire acondicionado. Los estudios revelan que la demanda de electricidad para aire acondicionado o refrigeración aumenta en un rango de 1.5 a 2 por ciento por cada 1°F (0.6°C) de aumento en la temperatura del aire (rangos de 68 a 77°F (20 a 25°C), lo que implica que la comunidad requiere alrededor de 5 a 10 por ciento más de demanda de electricidad para satisfacer el efecto del calor urbano.
Esto significa que el aumento de la demanda de refrigeración o aire acondicionado durante el verano contribuye a aumentar las facturas de energía. Además, durante los períodos de exacerbación de las islas de calor urbano, la demanda resultante de aire acondicionado puede sobrecargar los sistemas, lo que puede provocar apagones y cortes de electricidad.
2. Emisiones elevadas de gases de efecto invernadero y contaminación del aire
Como se ha explicado anteriormente, la isla de calor urbana (UHI) aumenta la demanda de electricidad durante el verano. Como resultado, las centrales eléctricas tienen que suministrar la energía adicional necesaria y, dado que dependen de combustibles fósiles para la producción de energía, se produce un aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero y de los contaminantes atmosféricos. Los principales gases de efecto invernadero y contaminantes son el monóxido de carbono (CO), el dióxido de carbono (CO2), el dióxido de azufre (SO2), los óxidos de nitrógeno (NOx), las partículas y el mercurio (Hg).
El aumento de los gases de efecto invernadero causa el calentamiento global y el cambio climático, mientras que los contaminantes tienen un impacto negativo en la salud humana, así como la disminución de la calidad del aire. A veces el UHI también puede llevar a la formación de ozono a nivel del suelo y lluvia ácida. Las investigaciones demuestran que un alto índice de UHI se correlaciona con el aumento de los niveles y la acumulación de contaminantes en el aire durante la noche, lo que afecta la calidad del aire al día siguiente.
3. Posee peligro para los sistemas acuáticos
Las altas temperaturas dentro de las áreas urbanas significan temperaturas elevadas para los pavimentos y los tejados. Por consiguiente, estas temperaturas superficiales pueden calentar la escorrentía de las aguas pluviales. Las pruebas han demostrado que los pavimentos con temperaturas de 100°F (38°C) pueden aumentar la temperatura del agua de lluvia inicial de aproximadamente 70°F (21°C) a más de 95°F (35°C).
Esta agua pluvial calentada es la escorrentía que fluye hacia los sistemas de drenaje pluvial y eleva la temperatura del agua a medida que se descarga en estanques, arroyos, ríos, lagos y océanos, resultando en contaminación térmica. Como resultado, el aumento de la temperatura del agua afecta al sistema acuático, especialmente a la reproducción y al metabolismo de las especies acuáticas y puede ser incluso mortal para la vida acuática.
4. Incomodidad y peligro para la salud humana
El aumento de la contaminación del aire, la reducción del enfriamiento nocturno y el aumento de las temperaturas como resultado de la isla de calor urbana pueden afectar negativamente a la salud humana. La salud humana se ve afectada negativamente debido al aumento de las molestias generales, el agotamiento, la mortalidad relacionada con el calor, los problemas respiratorios, los dolores de cabeza, la insolación y los calambres por calor.
Debido a que las islas de calor urbanas también pueden empeorar los impactos de las olas de calor, pueden surgir períodos meteorológicos anormales que pueden afectar seriamente la salud de las poblaciones sensibles y vulnerables, como los adultos mayores, los niños y las personas con condiciones de salud sensibles al clima.
Los eventos de calor exacerbados o los aumentos repentinos de temperatura pueden resultar en tasas de mortalidad más altas. Las investigaciones del Centro para el Control y la Prevención de Enfermedades indican que entre 1997 y 2003 se registraron más de 8.000 muertes prematuras en los Estados Unidos debido a la exposición excesiva al calor.
5. Impactos secundarios sobre el tiempo y el clima
Además de los altos aumentos de temperatura, las islas de calor urbano (UHI) pueden tener efectos secundarios sobre el clima y el clima local. Esto incluye cambios en los patrones locales de viento, formación de niebla y nubes, tasas de precipitación y humedad. El calor inusual causado por el UHI contribuye a un movimiento de viento ascendente más intenso que puede estimular la actividad de tormentas y precipitaciones.
Además, la isla de calor urbana (UHI) crea un área local de baja presión donde converge el aire fresco de sus áreas adyacentes que induce la formación de nubes y lluvia. Esto aumenta las tasas totales de precipitaciones dentro de las ciudades. Estos cambios pueden afectar las temporadas de crecimiento dentro de las ciudades, especialmente al prolongar el crecimiento de las plantas y los cultivos.
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6. Impactos en los animales
La mayoría de las especies necesitan temperaturas óptimas para colonizar, utilizar y prosperar en sus ecosistemas. Cuando hay altas temperaturas debido a la isla de calor urbana (UHI), se crea un entorno ecológico duro y cruel que limita las actividades esenciales de los organismos como el metabolismo, el empanado y la reproducción.
El calor adverso también puede reducir significativamente la disponibilidad de alimentos, refugio y agua. Los cambios de temperatura también pueden hacer que las ciudades sean más aptas para la supervivencia en comparación con los espacios naturales, lo que puede atraer a los animales salvajes a las ciudades. Un ejemplo son los zorros voladores de cabeza gris, en Melbourne, Australia, que colonizaron hábitats urbanos tras el aumento de las temperaturas allí.
Además, la isla de calor urbana (IHU) también puede alterar el proceso de selección natural, causando un contrapeso de un nuevo conjunto de fuerzas selectivas. Por ejemplo, el número de insectos puede ser mayor en las zonas urbanas que en las rurales, ya que la mayoría de ellos dependen de la temperatura ambiental para controlar su temperatura corporal. Por lo tanto, mudarse a la ciudad es perfecto para su supervivencia.
Soluciones para la Isla de Calor Urbano
1. Uso de concreto de color claro y techos blancos
Se ha comprobado que el uso de hormigón claro y techos blancos es eficaz para reflejar hasta un 50% más de luz y reducir la temperatura ambiente. Se ha demostrado que estas estrategias ofrecen grandes soluciones para reducir el efecto de isla de salud urbana. Los colores negros y opacos absorben copiosas cantidades de calor solar, lo que resulta en superficies más cálidas. El uso de concreto de color claro y techos blancos también puede reducir las demandas generales de aire acondicionado.
2. Techos verdes y cubierta de vegetación
Los techos verdes presentan un gran método para disminuir los impactos de la isla de calor urbana. Los techos verdes son la práctica de plantar vegetaciones en un techo, tal como se plantan en un jardín. Las plantas en el techo son excelentes aislantes durante el verano y disminuyen el efecto de isla de calor urbano en general. Las plantas también enfrían los ambientes circundantes, reduciendo así la demanda de aire acondicionado.
Además, la calidad del aire mejora a medida que las plantas absorben dióxido de carbono y producen aire fresco. Otras prácticas que pueden utilizarse son la plantación en espacios abiertos, los árboles de la calle y la plantación al borde de la acera. Todas estas prácticas producen un efecto de enfriamiento en las zonas urbanas y reducen los costes de la reducción de la temperatura.
3. Plantar árboles en ciudades
La práctica de plantar árboles dentro y alrededor de las ciudades es una forma increíble de reflejar la radiación solar y al mismo tiempo disminuir el efecto de isla de calor urbano. Los árboles proporcionan sombra, absorben dióxido de carbono, liberan oxígeno y aire fresco, y proporcionan un efecto refrescante. Los árboles de hoja caduca son los mejores para las zonas urbanas porque proporcionan un efecto refrescante en verano y no bloquean el calor durante el invierno.
4. Estacionamientos verdes
Los espacios verdes de estacionamiento utilizan estrategias de infraestructura verde para limitar los impactos del efecto de isla de calor urbano. En concreto, amortigua la elevación de las temperaturas del pavimento, lo que puede evitar considerablemente la contaminación térmica resultante de la escorrentía de las aguas pluviales. Con esto, se reduce el peligro para los sistemas acuáticos.
5. Implementación y sensibilización de políticas y reglas de reducción de calor
La implementación estatal de políticas ambientales como la Ley de Aire Limpio, las normas de combustibles bajos en carbono, el uso de energía renovable y las normas de automóviles limpios pueden regular de manera impresionante los inductores antropogénicos del efecto de isla de calor urbano. Con menos emisiones, el nivel de gases de efecto invernadero en la atmósfera puede reducirse, disminuyendo así los efectos del cambio climático y el calentamiento global. La educación y la divulgación también pueden hacerse para asegurar que las comunidades estén conscientes de los beneficios económicos y sociales de la plantación de árboles y la construcción de techos ecológicos.
