La climatología urbana es el estudio del clima urbano . Es una rama de la climatología que estudia las interacciones entre las áreas urbanas y la atmósfera , los efectos que tienen entre sí y las distintas escalas espaciales y temporales en las que se producen estos procesos (y respuestas).
Se considera que Luke Howard estableció la climatología urbana con su libro El clima de Londres , que contenía observaciones diarias continuas desde 1801 hasta 1841 de la dirección del viento , la presión atmosférica , la temperatura máxima y las precipitaciones . [1]
La climatología urbana surgió como una metodología para estudiar los resultados de la industrialización y la urbanización . La construcción de ciudades cambia el entorno físico y altera los regímenes de energía, humedad y movimiento cerca de la superficie. La mayoría de estas alteraciones se pueden atribuir a factores causales como la contaminación del aire ; fuentes antropogénicas de calor; impermeabilización de la superficie ; propiedades térmicas de los materiales de la superficie; y morfología de la superficie y su geometría tridimensional específica: espaciamiento de los edificios, altura, orientación, estratificación vegetal y las dimensiones generales y geografía de estos elementos. [2] Otros factores son el relieve, la proximidad a los cuerpos de agua, el tamaño de la ciudad, la densidad de población y la distribución del uso del suelo. [3]
Varios factores influyen en el clima urbano , incluido el tamaño de la ciudad, la morfología de la ciudad, la configuración del uso del suelo y el entorno geográfico (como el relieve, la elevación y el clima regional). [4] Algunas de las diferencias entre los climas urbanos y rurales incluyen la calidad del aire , los patrones de viento y los cambios en los patrones de lluvia, pero uno de los más estudiados es el efecto de isla de calor urbana (UHI). [5]
Los entornos urbanos, y ligeramente a sotavento, suelen ser más cálidos que sus alrededores, como documentó Howard hace más de un siglo. [6] Las áreas urbanas son islas o puntos en una escala más amplia en comparación con las tierras más rurales que las rodean. La distribución espacial de las temperaturas se produce en tándem con los cambios temporales, que están ambos relacionados causalmente con fuentes antropogénicas.
El entorno urbano tiene dos capas atmosféricas, además de la capa límite planetaria (PBL) fuera y extendiéndose bastante por encima de la ciudad: (1) La capa límite urbana se debe a los intercambios de calor y humedad integrados espacialmente entre la ciudad y su aire suprayacente. (2) La superficie de la ciudad corresponde al nivel de la capa de cubierta urbana . Los flujos a través de este plano comprenden los de unidades individuales, como techos, cimas de cañones, árboles, césped y carreteras, integrados en divisiones de uso de la tierra más grandes (por ejemplo, suburbios ). El efecto de isla de calor urbana ha sido un foco principal de estudios climatológicos urbanos y, en general, el efecto que tiene el entorno urbano sobre las condiciones meteorológicas locales . Estos a veces se miden mediante microrredes o mesonetes , así como mediante satélites de observación de la Tierra .
El campo también incluye temas de calidad del aire , flujos de radiación , microclimas e incluso cuestiones tradicionalmente asociadas con el diseño arquitectónico y la ingeniería, como la ingeniería eólica . Las causas y los efectos de la contaminación tal como se entienden a través de la climatología urbana son cada vez más importantes para la planificación urbana . [7]
Los cambios en los patrones de viento y convección sobre y alrededor de las ciudades afectan las precipitaciones . Se cree que los factores que contribuyen son la isla de calor urbana, la mayor rugosidad de la superficie y el aumento de la concentración de aerosoles . [8]
La climatología urbana está estrechamente vinculada a la investigación sobre el calentamiento global . Como centros de actividades socioeconómicas, las ciudades producen grandes cantidades de gases de efecto invernadero (GEI), sobre todo CO2 , como consecuencia de actividades humanas como el transporte, el desarrollo, los residuos relacionados con las necesidades de calefacción y refrigeración, etc.
A nivel mundial, se espera que las ciudades crezcan hasta el siglo XXI (y más allá) [9] : a medida que crezcan y se desarrollen, los paisajes en los que habitan cambiarán y también lo hará la atmósfera que se encuentra sobre ellas, lo que aumentará las emisiones de GEI y contribuirá así al efecto invernadero global .
Por último, muchas ciudades son vulnerables a las consecuencias proyectadas del cambio climático ( aumento del nivel del mar , cambios de temperatura, precipitaciones, frecuencia de tormentas) ya que la mayoría se desarrollan en o cerca de las costas, casi todas producen islas de calor urbanas y contaminación atmosférica: como áreas en las que hay una concentración de habitación humana, estos efectos potencialmente tendrán el impacto más grande y dramático (por ejemplo, la ola de calor europea de 2003 que fue especialmente mortal en Francia) y, por lo tanto, son un foco importante para la climatología urbana. [10]
La climatología urbana influye en la toma de decisiones para la planificación y las políticas municipales en lo que respecta a la contaminación , [11] los fenómenos de calor extremo y el modelado de aguas pluviales . [12]