El clima en las zonas urbanas difiere del de las zonas rurales vecinas , como resultado del desarrollo urbano . La urbanización cambia en gran medida la forma del paisaje y también produce cambios en el aire de una zona. El estudio del clima urbano es la climatología urbana .
En 1950 Åke Sundborg publicó una de las primeras teorías sobre el clima de las ciudades. [1] [2]
En la búsqueda de un cambio futuro en las fuentes de energía, no se puede subestimar el papel fundamental de los elementos naturales en los entornos urbanos. Esto implica aprovechar las posibilidades que ofrecen la radiación solar, los patrones de viento y las capacidades térmicas inherentes al suelo y al agua. Además, incluye el aprovechamiento de la influencia de los patrones climáticos, las variaciones estacionales y la presencia de espacios verdes. [3]
A medida que el cambio climático se convierte en un problema mundial acuciante, tanto las economías globales como las locales deben adaptarse e innovar en sus metodologías para fomentar prácticas sostenibles y combatir sus efectos. Es esencial que adopten enfoques alternativos, como fuentes de energía renovables, métodos de producción ecológicos y una gestión eficiente de los recursos, para mantener el crecimiento económico y minimizar el impacto ambiental. [4] A medida que aprendemos más sobre el cambio climático, es importante que los expertos y quienes comparten conocimientos sigan hablando y trabajando juntos para reducir la difusión de información inexacta y, con suerte, difundir una conciencia activa en todos los rincones del mundo. [5] En regiones como la India, lograr un desarrollo urbano sostenible plantea enormes desafíos debido a una notable falta de conciencia climática dentro del sistema de planificación. El progreso sostenido depende de una comprensión integral de las intrincadas interacciones entre la urbanización y el cambio climático, lo que requiere incorporar consideraciones climáticas y medidas de resiliencia en el tejido de la planificación urbana. Al mejorar los conocimientos y generar conciencia entre los planificadores, los encargados de la formulación de políticas y las partes interesadas, es posible integrar estrategias que respondan al cambio climático en el proceso de planificación, como el uso eficiente de la tierra, el transporte con bajas emisiones de carbono, la energía renovable y la infraestructura resistente al cambio climático. Abordar esta brecha de conocimientos y fomentar una mentalidad consciente del clima dentro del sistema de planificación son pasos fundamentales para lograr un desarrollo urbano sostenible en la India y empoderar a las ciudades para enfrentar los complejos desafíos del cambio climático, al tiempo que se garantiza un futuro armonioso y próspero para sus residentes. [6]
La planificación urbana contemporánea debe trascender la mera estética lograda mediante iniciativas privadas, reconociendo la importancia de los espacios públicos inclusivos y accesibles. Estos espacios compartidos desempeñan un papel vital en la salvaguarda del derecho fundamental a una vivienda adecuada para todos. Implica un contrato social que fomenta la unidad entre individuos diversos al establecer un sentido de pertenencia y valores compartidos. Al priorizar el desarrollo de espacios públicos junto con iniciativas privadas, la planificación urbana puede fomentar la cohesión comunitaria, promover el acceso equitativo a los recursos y contribuir al bienestar general y la calidad de vida de los residentes, reforzando los principios de unidad social y progreso colectivo. [5]
Un número considerable de estudiantes universitarios pertenecientes a minorías con formación en STEM tienen un conocimiento limitado de la teledetección y sus aplicaciones en geofísica. Esta exposición, concienciación, comprensión y participación inadecuadas obstaculizan su exploración de enfoques innovadores para recopilar conocimientos ambientales. Para enriquecer la educación universitaria, preparar adecuadamente a los futuros geocientíficos, empoderar a las comunidades desatendidas y abordar la escasez de profesionales en geociencias, es crucial emplear métodos de enseñanza y aprendizaje únicos. El Centro de Teledetección y Ciencias del Sistema Terrestre (ReSESS) de City Tech se centra en aprovechar la teledetección para atraer e involucrar a estudiantes de comunidades desatendidas, con un énfasis específico en el estudio de la dinámica climática urbana en sus vecindarios locales. Este enfoque ha demostrado ser exitoso en la sensibilización y la profundización de la comprensión de las geociencias, al tiempo que motiva a los estudiantes a contribuir con sus conocimientos recién adquiridos a las iniciativas locales de sostenibilidad ambiental. [7]
El aumento del uso y la ocupación del suelo urbano altera el campo térmico local, lo que da como resultado el desarrollo de regiones más cálidas conocidas como islas de calor urbanas (UHI). [8] Una isla de calor urbana es un fenómeno en el que estas desviaciones de la temperatura de la superficie y el aire en los niveles más bajos de la atmósfera se concentran en las áreas urbanas y las inmediatamente a sotavento, y a menudo son más pronunciadas durante la noche que durante el día, en lugar de rodear las áreas suburbanas y especialmente las rurales. [9] [10] La energía solar absorbida y producida a partir de la radiación solar y la actividad antropogénica se reparte en consecuencia: calentando el aire sobre la superficie a través de la convección, evaporando la humedad del sistema de superficie urbana y almacenando calor en materiales de la superficie, como edificios y carreteras. [8] La energía solar se almacena durante el día y normalmente se libera durante la noche. [9] Los materiales oscuros que componen los edificios, el suelo impermeable y las superficies pavimentadas retienen la mayor parte de la energía solar. [8] [10] Esto permite islas de calor más grandes y un mayor malestar térmico. [8] [10] La reflectividad de la superficie en las áreas urbanas puede afectar la temperatura ambiente. [11] Cuando la superficie vegetal es oscura y seca puede alcanzar los 52 °C (126 °F), mientras que cuando la tierra es clara y húmeda alcanza los 18 °C (64 °F). [10] La evaporación del agua suele ayudar a liberar energía de las superficies vegetales para enfriar la superficie superior. [9] Pero la mayoría de las ubicaciones de los puntos calientes tienen poca vegetación, lo que influye en la formación de islas de calor urbanas. [8] [9] Las superficies artificiales más oscuras tienen un albedo y una capacidad térmica más bajos que las superficies naturales, lo que permite mayores tasas de reacción fotoquímica y absorción de radiación visible . [9] [11] Este fenómeno también puede verse exacerbado cuando las personas liberan calor residual a través de sistemas de calefacción y ventilación (por ejemplo, aires acondicionados) y emisiones de vehículos. [9] [10] La expansión de estas áreas urbanas puede provocar temperaturas más altas de la superficie y del aire que contribuyen al clima urbano. [9]
Un desafío global significativo que enfrentan las ciudades hoy en día es el creciente efecto de isla de calor urbana. Este fenómeno se refiere a las temperaturas elevadas que se experimentan en las áreas urbanas debido al impacto acumulativo de factores tanto naturales como inducidos por el hombre. La gestión de la carga térmica se vuelve imperativa para regular y mantener temperaturas óptimas en estos entornos urbanos. La planificación estratégica y la implementación de diversas estrategias de mitigación del calor se vuelven esenciales para contrarrestar los efectos adversos de las islas de calor urbanas. Esto implica la consideración cuidadosa de factores como el diseño urbano, la infraestructura verde, los materiales de construcción, el paisajismo y los sistemas de refrigeración energéticamente eficientes. Al adoptar un enfoque multifacético que integre soluciones naturales y tecnológicas para agregar o eliminar calor según sea necesario, las ciudades pueden crear entornos de vida más resilientes y cómodos, asegurando el bienestar y la calidad de vida de sus habitantes al tiempo que mitigan el impacto de las islas de calor urbanas en la salud pública, el consumo de energía y la sostenibilidad urbana en general. [6]
Como las ciudades son más cálidas, el aire más cálido tiende a ascender y, si la humedad es alta, puede causar lluvias convectivas (ráfagas cortas e intensas de lluvia y tormentas eléctricas ) . [ cita requerida ]
Las áreas urbanas producen partículas de polvo (especialmente hollín ) que actúan como núcleos higroscópicos que estimulan la producción de lluvia y afectan la convección a través de la microfísica de las nubes . [ cita requerida ]
Debido a las temperaturas más cálidas, hay menos nieve en la ciudad que en las áreas circundantes. [ cita requerida ]
Las velocidades del viento suelen ser menores en las ciudades que en el campo porque los edificios actúan como barreras ( cortavientos ). Por otro lado, los edificios altos pueden actuar como túneles de viento en los que los vientos se canalizan entre las estructuras. Este efecto puede verse exacerbado en calles más largas con edificios adecuados orientados correctamente a la dirección del viento. Los vientos racheados alrededor de los edificios también provocan remolinos . [ cita requerida ]
Las ciudades suelen tener una humedad relativa más baja que el aire circundante porque las ciudades son más cálidas y el agua de lluvia en las ciudades no puede ser absorbida por el suelo para ser liberada al aire por evaporación , y la transpiración ocurre mucho menos porque las ciudades contienen poca vegetación en relación con las áreas rurales. La escorrentía superficial generalmente se absorbe directamente en el sistema de aguas residuales subterráneas y, por lo tanto, desaparece de la superficie inmediatamente. Una mejor comprensión de la temperatura urbana y las contribuciones y/o pérdidas de vapor de agua revelará las razones de la menor humedad relativa dentro de las ciudades, especialmente porque la humedad relativa depende de los cambios de temperatura. [12]
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