¿Qué es una isla de calor urbano?
Las islas de calor urbano ocurren, como su nombre lo sugiere, en áreas metropolitanas. Se define como la presencia de temperaturas significativamente más altas en las zonas urbanas en comparación con las temperaturas en las zonas rurales circundantes. Las islas de calor urbano son más evidentes en los meses de invierno y verano, especialmente durante las horas de la noche y cuando los niveles de viento son bajos. Los centros urbanos a menudo son varios grados más cálidos que las áreas circundantes menos desarrolladas. Durante el día, esta diferencia de temperatura puede estar entre 1.8 ° y 5.4 ° Fahrenheit. Por la noche, esta diferencia puede aumentar tanto como 20 ° fahrenheit.
¿Qué causa una isla de calor urbano?
Las temperaturas más altas de las islas de calor urbanas se pueden atribuir a la actividad humana, en particular a los cambios en las superficies de la tierra. El desarrollo urbano requiere el uso de cantidades significativas de cemento y asfalto para techos y para pavimentar aceras y caminos. Estos materiales tienen propiedades de volumen térmico que absorben más radiación solar que las superficies que se encuentran en las zonas rurales. Además, estos materiales tienen diferentes propiedades de radiación superficial, lo que significa que emiten energía en forma de radiación térmica o calor.
Muchas áreas urbanas también carecen de cobertura verde, como la vegetación. Las plantas ayudan a crear la evapotranspiración, una etapa importante del ciclo del agua. Durante la evapotranspiración, ocurren dos intercambios: evaporación y transpiración. En la evaporación, el agua se evapora del suelo, las copas de los árboles y las masas de agua en el aire circundante. En la transpiración, el contenido de agua de la planta se pierde en forma de vapor a través de los estomas de las hojas de las plantas. El proceso de evapotranspiración ayuda a enfriar el aire circundante. Las ciudades no solo experimentan niveles más bajos de evapotranspiración que las áreas rurales, sino que también tienen menos áreas de sombra refrigerante y una reducción de la eliminación del dióxido de carbono (un gas de efecto invernadero que contribuye al aumento de las temperaturas).
Los investigadores han determinado que las islas de calor urbanas también son causadas por el efecto del cañón urbano. Esto ocurre debido a los edificios altos en las proximidades, que proporcionan múltiples superficies para reflejar y absorber la luz solar. Además, estos edificios funcionan para evitar que el viento atraviese la ciudad. Donde el viento no puede fluir libremente, el enfriamiento por convección no ocurre y la contaminación del aire puede estancarse y aumentar. El aumento en la absorción y reflexión de la luz solar, la acumulación de contaminación y la falta de refrigeración por convección, todos trabajan juntos para aumentar las temperaturas circundantes también. A medida que las temperaturas urbanas aumentan debido a esta combinación de eventos, los niveles de ozono dentro de la ciudad también aumentan.
El impacto de las Islas del Calor Urbano en las condiciones climáticas
Además del aumento de las temperaturas, las islas de calor urbanas también influyen en las condiciones climáticas locales. Algunos de estos cambios en las condiciones climáticas incluyen: niveles de precipitación, cobertura de nubes, presencia de niebla, niveles de humedad y patrones de viento. El aumento de la precipitación y la actividad de la tormenta ocurren porque las temperaturas más altas dan como resultado un movimiento ascendente del aire circundante. Este movimiento ascendente tiene su mayor impacto entre las millas 20 y 40 a sotavento del centro de la ciudad, donde los niveles de precipitación pueden ser un 28% mayores que los del viento en contra del centro de la ciudad.
Durante el día, las islas de calor urbanas experimentan baja presión, lo que permite que el aire húmedo de las áreas rurales cercanas se acumule. Este aire húmedo contrarresta con el aire caliente y urbano y crea la condición ideal para la cobertura de nubes y el aumento de la humedad.
Sin embargo, es menos probable que los climas de la ciudad experimenten una actividad de tornado débil debido a la mezcla turbulenta dentro de la isla de calor urbana. Otro beneficio potencial de las islas de calor urbanas es que trabajan para aumentar las estaciones de crecimiento de plantas en lugares cercanos. Por ejemplo, algunos estudios han encontrado que las áreas de cultivo ubicadas alrededor de 6.2 millas fuera de los límites de la ciudad se extienden en un promedio de 15 días.
El impacto de las islas de calor urbano en los animales
En algunos casos, las islas de calor urbanas atraen más vida animal. Esto es particularmente cierto para las especies colonizadoras, como las hormigas, los gecos comunes y los zorros voladores de cabeza gris. El zorro volador de cabeza gris, por ejemplo, se ha sentido atraído recientemente por Melbourne, Australia debido al aumento del índice de calor dentro de los límites de la ciudad. Esta mayor temperatura ha hecho que el clima invernal de la ciudad sea similar al hábitat común de la especie en las regiones del norte.
En otros casos, las islas de calor urbanas afectan negativamente el suministro de alimentos y agua dentro de los límites de la ciudad. Por ejemplo, la temperatura de la superficie de los edificios de la ciudad es significativamente más alta que la del aire circundante. La lluvia se escapa de estos edificios mucho más calientes, calentándose en el proceso. Esta escorrentía más cálida se abre paso en arroyos, ríos, lagos y otros cuerpos de agua cercanos. Cuando la escorrentía calentada ingresa a estos cuerpos de agua, también aumenta su temperatura. Esto se conoce como contaminación térmica y puede aumentar la temperatura del agua tanto como 20 ° a 30 ° Fahrenheit. La contaminación térmica tiene un impacto negativo en las poblaciones de peces locales, enviándolas a un choque térmico.
Debido a que la temporada de cultivo de plantas a menudo se extiende en las islas de calor urbanas, el suministro de alimentos para otras especies animales también se ve afectado. Los animales que dependen de ciertas plantas como parte integral de su dieta comienzan a adaptar sus temporadas de reproducción natural para que coincida con la temporada de crecimiento de la planta. Esto, a su vez, tiene una reacción en cadena sobre otras especies de plantas y animales en el área.
El impacto de las islas de calor urbano en la salud humana
Las islas de calor urbano no solo afectan la salud del medio ambiente y la vida silvestre local, sino también la salud de los humanos. El aumento de las temperaturas de la ciudad puede ser fatal durante las olas de calor del verano, especialmente para las personas mayores. Solo en los EE. UU., Un promedio de personas 1,000 muere cada año debido al calor extremo, que se ve incrementado exponencialmente por las islas de calor urbanas. Los habitantes urbanos también sufren durante las olas de calor porque la isla de calor urbano impide que las temperaturas nocturnas disminuyan como lo hacen en las zonas rurales. La investigación ha descubierto que las islas de calor urbanas no solo aumentan las temperaturas durante las olas de calor, sino que también prolongan su duración.
Las temperaturas extremas provocan calambres por calor, insolación y agotamiento por calor. El golpe de calor puede causar síndrome de dificultad respiratoria, movilidad alterada o disminución de la conciencia. Las personas con condiciones de salud ya sensibles, como el diagnóstico de la enfermedad de Parkinson o la demencia, son particularmente susceptibles a un deterioro significativo del funcionamiento cognitivo durante las olas de calor. Además, se recomienda a las personas con diabetes, obesidad, asma, falta de sueño o trastornos cardiovasculares que expongan al calor. En estos casos, la exposición al calor puede agravar e intensificar los síntomas. Si estas condiciones relacionadas con el calor resultantes son lo suficientemente graves, podría ocurrir daño orgánico permanente. Si un individuo sobrevive a olas de calor extremas con daño orgánico permanente, tiene un mayor riesgo de muerte prematura.
