PLAN CLIMA RESUMEN EJECUTIVO EFECTO ISLA DE CALOR

Transcripción

1 PLAN CLIMA RESUMEN EJECUTIVO EFECTO ISLA DE CALOR

2 Qué es el efecto isla de calor? Las ciudades tienden a tener unas temperaturas más elevadas que las zonas menos urbanizadas, especialmente de noche. Esta diferencia de temperatura es lo que se denomina efecto isla de calor (o UHI, por sus siglas en inglés, de urban heat island). Los edificios y las calles alteran las condiciones de temperatura, radiación y humedad y las propiedades aerodinámicas de la superficie, ya que los materiales de construcción tienen unas propiedades térmicas y radiativas que absorben y almacenan energía térmica que posteriormente se va liberando a la atmósfera. La altura de los edificios y la forma en que se disponen afecta a la velocidad de desprendimiento del calor que los materiales han ido absorbiendo por la radiación solar. El resultado es que las zonas urbanas por la noche se enfrían a un ritmo mucho más lento que las zonas menos urbanizadas. La mayoría de ciudades son unos 2 C más cálidas que las zonas rurales, y las zonas de alta densidad pueden llegar a ser entre 5 C y 7 C más cálidas. Las grandes ciudades son los entornos con mayor probabilidad de que ocurra este fenómeno, favorecido por la acumulación de materiales propensos a captar y liberar grandes cantidades de calor. Hay dos tipos diferentes de islas de calor: la superficial y la atmosférica La isla de calor superficial hace referencia al calor captado y emitido por las diferentes superficies urbanas. El sol calienta las superficies urbanas expuestas, pudiendo provocar temperaturas entre 27 C y 60 C, mientras que a la sombra la temperatura de superficie permanece similar a la temperatura del aire. Tienden a ser más fuertes durante el día y durante el verano, cuando las superficies absorben la luz del sol. Por término medio, la diferencia en las temperaturas superficiales durante el día entre las zonas urbanas y las rurales es de C, y durante la noche suele ser menor, de 5-10 C. 2

3 La isla de calor atmosférico es la diferencia de temperatura del aire entre la ciudad y sus entornos inmediatos. Este tipo de UHI está muy condicionado por el calor emitido por las superficies urbanas, y por ello su efecto más pronunciado es durante la noche, cuando se libera lentamente el calor de los diferentes materiales. Las temperaturas del aire en las grandes ciudades pueden ser de 1 C a 7 C más elevadas que las de sus entornos rurales. La zona más caliente de la UHI atmosférica suele situarse en el centro del núcleo urbano, pero la meteorología, la orografía o las características del tejido urbano pueden desplazar este centro. El UHI superficial influye indirectamente, pero de forma significativa, en la UHI atmosférica, puesto que los materiales urbanos que van adquiriendo calor durante el día calientan el aire próximo, especialmente por la noche. Los efectos de la isla de calor repercuten especialmente en el consumo de recursos y en la salud de las personas, sobre todo en la población más sensible La formación de islas de calor urbanas tiene diferentes efectos en la ciudad, en el consumo de recursos, en la salud de los habitantes y en el conjunto del ecosistema urbano. Al ser un fenómeno de distribución irregular y heterogénea tanto en el espacio como en el tiempo, es difícil definir exactamente cuál es la magnitud de estos impactos, y en algunos casos incluso establecer una relación directa con el fenómeno. CIUDAD RECURSOS PERSONAS ECOSISTEMA URBANO Pérdida de calidad del espacio público Debilitamiento de las estructuras de los edificios más antiguos o con deficiencias Incremento de la demanda energética para climatización (aires acondicionados) en verano Reducción de la demanda de climatización en invierno Mayor demanda de agua (doméstica, vegetación, etc.) Reducción del confort en el espacio público en verano Alteración del descanso nocturno en noches estivales Impacto en la salud de la población sensible (personas mayores, bebés) Cambios en la convección y la brisa urbana Adaptación de especies exóticas por modificación del calendario fenológico Fuente: Barcelona Regional 3

4 Hay que profundizar en el conocimiento de los factores que intervienen en el efecto isla de calor Son varios los elementos que influyen en la creación o atenuación de las islas de calor: FUENTES DE CALOR Radiación solar Calor antropogénico Reemisión hacia la superficie de la radiación de onda larga por atmósfera contaminada MATERIALES DE SUPERFICIE Propiedades térmicas de los materiales de superficie (capacidad de absorción y de retención de calor) Propiedades radiativas de los materiales de superficie (pérdida de calor sensible) SUPERFICIES NATURALES Presencia de vegetación Evaporación y eficacia de los sistemas de drenaje Fuente: Barcelona Regional a partir de Dr. Javier Martin Vide Algunos de estos elementos se pueden analizar mediante parámetros cuantificables como la radiación solar o el análisis de la vegetación con el índice NDVI (que expresa la densidad y vigorosidad de la vegetación). Otros elementos son más complejos de describir, como el calor antropogénico o los tipos de materiales urbanos y sus propiedades. Hay parámetros y variables que aportan información relacionada con estos elementos, aunque el conocimiento existente en la actualidad no es suficientemente avanzado. También hay que profundizar en cómo el cambio climático puede afectar a la UHI. FUENTES DE CALOR Radiación solar Movilidad MATERIALES DE SUPERFICIE Albedo Inercia térmica Morfología urbana: sky view factor, urban street canyon SUPERFICIES NATURALES NDVI Grado de impermeabilización de la superficie Fuente: Barcelona Regional 4

5 El cambio climático intensificará el efecto isla de calor, ya que aumentará la exposición a episodios de temperaturas elevadas y de olas de calor, lo que agravará sus consecuencias El impacto de las islas de calor urbanas y el cambio climático global para el ciudadano urbano son similares: el incremento de las temperaturas de su entorno, a pesar de que la UHI actúe localmente, y el cambio climático, globalmente. Al parecer, el cambio climático incrementará el tiempo de exposición: las zonas urbanas que ya sufren el efecto isla de calor notarán aún más sus consecuencias, con ambientes urbanos más cálidos. La incidencia del cambio climático en el efecto isla de calor es importante en sí misma, pero también porque supone un agravante en los episodios de olas de calor, ya que serán más frecuentes y persistentes y, por lo tanto, afectarán tanto a la frecuencia como a la intensidad de acontecimientos de isla de calor extremas. Seguramente por influencia del aumento de las temperaturas a causa del cambio climático, junto con una mayor intensidad de irradiación solar, el análisis histórico de las temperaturas de las estaciones meteorológicas de Barcelona muestra una tendencia al incremento del efecto isla de calor en horario nocturno en la última década. La máxima intensidad del efecto isla de calor en Barcelona se produce en el distrito de L Eixample Durante la noche, en Barcelona se produce un efecto de isla de calor; la máxima intensidad se sitúa en el distrito de L Eixample, y sus efectos disminuyen en las zonas más periféricas de la ciudad. Mapa de temperatura de superficie realizado a partir del vuelo térmico del año 2014 Fuente: Instituto Cartogràfico y Geológico de Cataluña (ICGC) - Barcelona Regional,

6 Durante el día, se encuentran los picos de calor en los materiales que se calientan más rápido, y se muestran claras diferencias en algunos tipos de cubiertas; por ejemplo, se identifican claramente en el mapa las cubiertas industriales de la Zona Franca. En cambio, sí se mantiene la baja temperatura de las zonas con vegetación. Así pues, se observa un claro efecto antrópico en la distribución de la temperatura diurna. Mapa de temperatura de superficie realizado a partir de Landsat-8 Fuente: Barcelona Regional a partir de Landsat-8, 2017 El verde urbano tiene un efecto refrigerante La aproximación realizada por Barcelona Regional al potencial de acumulación de calor de la superficie considerando el albedo (es decir, el porcentaje de energía solar reflejada por una superficie), la vegetación y la radiación solar, permite identificar grandes parques de la ciudad (Ciutadella, Tres Turons), y muestra diferencias entre barrios residenciales con elevada proporción de vegetación (Sant Martí de Provençals, Pedralbes) y distritos industriales (el Bon Pastor) o áreas con menos verde (la Dreta de l Eixample). Por otra parte, se detectan áreas con cubiertas más reflectantes, como la Zona Franca o el puerto, y otras infraestructuras calientes, como Sants o la Fira, y se visualizan fácilmente las grandes infraestructuras viales que carecen de vegetación. 6

7 Potencial de acumulación de calor de la superficie considerando el albedo Potenciales de acumulación de temperatura solar Baja Alta Fuente: Barcelona Regional a partir de Landsat-8, 2017 En Barcelona, el efecto isla de calor provoca diferencias de temperatura de hasta 3 C entre el centro de la ciudad y sus alrededores, y puede llegar a los 7 C u 8 C en episodios de máxima intensidad Los estudios que se habían realizado hasta el momento sobre la UHI atmosférica de Barcelona ( Modificaciones térmicas en las ciudades. Avance sobre la isla de calor en Barcelona, Moreno et al., 1990) denotaban una configuración espacial de la isla de calor localizada principalmente en la Dreta de l Eixample. También se mostraba el efecto refrigerante del río Besòs y de algunos parques urbanos de la ciudad. Los estudios realizados más recientemente ( La isla de calor en el área metropolitana de Barcelona y la adaptación al cambio climático, J. Martín Vide et al., 2015), determinan que la máxima intensidad y mayor frecuencia de la isla de calor se manifiesta en horario nocturno y, especialmente, durante los meses de invierno. Por término medio, las noches en el centro de la ciudad se mostraban unos 2 C más cálidas que las de la periferia, y un 10 % de los días las diferencias superaban los 3,5 C y llegaban a los 7 C durante los episodios de máxima intensidad. Del análisis realizado por Barcelona Regional a partir de los datos de las estaciones meteorológicas del Servicio Meteorológico de Cataluña, se confirma que la mayor intensidad se produce en periodo nocturno y durante el invierno. Las estaciones urbanas registran hasta 3 C (media anual) más que las de fuera de la ciudad, y los máximos observados son de diferencias de temperatura de hasta 7 C u 8 C. 7

8 El Ayuntamiento de Barcelona toma medidas para reducir el efecto isla de calor Si bien la urbanización del territorio es difícilmente reversible, existen bastantes posibilidades de intervención sobre el espacio. El Ayuntamiento de Barcelona ya ha empezado a definir estrategias y actuaciones con los siguientes objetivos: Incrementar el verde. La vegetación juega un papel importante en el clima de las ciudades para proveer sombra y por su papel termorregulador, que enfría el aire del entorno. Por ello, el Ayuntamiento trabaja con varias estrategias en relación con la infraestructura verde de la ciudad. El documento marco que define los retos, objetivos y compromisos en esta línea es el Plan del verde y de la biodiversidad de Barcelona Junto con el Plan director del arbolado de Barcelona y las medidas de gobierno de impulso de la infraestructura verde y de las azoteas vivas y las cubiertas verdes, se promueve la consecución de los objetivos marcados por el Compromiso de Barcelona por el Clima para el 2030, cuantificados en un incremento del verde urbano en 1,6 km 2, es decir, 1 m 2 por cada habitante. Incorporar criterios de resiliencia y adaptación en el proceso urbanístico y utilizar materiales reflectantes en pavimentos y azoteas. Para más información, puede consultarse el contenido completo del capítulo en el web del Plan Clima 8