Un domo de calor es un fenómeno meteorológico que consiste en un calor extremo que se produce cuando la atmósfera atrapa el aire caliente como si estuviera delimitado por una tapa o un tapón. Los domos de calor se producen cuando las condiciones atmosféricas de alta presión se mantienen estacionarias durante un período de tiempo inusual, lo que impide la convección y la precipitación y mantiene el aire caliente "atrapado" dentro de una región. Esto puede deberse a múltiples factores, incluidas las anomalías de la temperatura de la superficie del mar y la influencia de La Niña . [1] [2] Los patrones climáticos de las capas superiores se mueven lentamente, lo que los meteorólogos denominan un bloque Omega . [3]
El término se suele extrapolar en la terminología de los medios de comunicación para cualquier situación de ola de calor , aunque las olas de calor difieren en que son períodos de clima excesivamente cálido que no necesariamente son causados por tales sistemas estacionarios de alta presión. [4] El término domo de calor también se utiliza en el contexto de las islas de calor urbanas . [5]
Características
Las cúpulas de calor suelen estar asociadas con una cobertura de nubes mínima y cielos despejados, que permiten la penetración sin obstáculos de la radiación solar a la superficie de la Tierra, intensificando la temperatura general. [6]
También cubren una gran área geográfica que tiene una presión atmosférica mayor que las regiones circundantes. [6] El área de alta presión atmosférica actúa como una tapa sobre la atmósfera y hace que el aire caliente sea empujado a la superficie y se mantenga allí durante períodos prolongados. [6]
Las cúpulas térmicas permiten el máximo calentamiento de la Tierra ya que permiten la penetración de la luz solar en la superficie de la Tierra. [7]
Creación
Las cúpulas de calor pueden surgir en condiciones de verano tranquilas y secas , cuando se acumula una masa de aire cálido y la alta presión de la atmósfera terrestre empuja el aire cálido hacia abajo. El aire se comprime y, como su calor neto ahora está en un volumen menor, aumenta su temperatura. A medida que el aire cálido intenta ascender, la alta presión que hay sobre él actúa como una cúpula, forzando al aire a descender y haciendo que se caliente cada vez más, lo que da como resultado un aumento de la presión debajo de la cúpula. [8] [9]
La cúpula térmica del noroeste de 2021 se formó de esta manera, ya que un sistema de alta presión estancado intensificó las temperaturas locales, bloqueó las brisas marinas refrescantes y dificultó la formación de nubes. Esto permitió que la radiación solar ininterrumpida calentara aún más el aire y el aire cálido ascendente fue empujado hacia abajo por el sistema de alta presión, creando un ciclo autosostenido de calentamiento. [10]
El aumento de las temperaturas de la superficie del mar en el Pacífico Norte, en particular frente a las costas de Washington, Oregón y Columbia Británica, crea condiciones favorables para la formación de domos de alta presión atmosférica, que pueden conducir al desarrollo de domos de calor. [11]
Relación con el cambio climático
Los estudios indican que el cambio climático inducido por el hombre [12] desempeña un papel importante en la formación de domos de calor, ya que es más probable que se formen cuando las temperaturas atmosféricas son más altas. La aparición de domos de calor contribuye al ciclo de retroalimentación positiva del aumento del cambio climático al dar lugar a temperaturas atmosféricas generales más altas. [13]
Efectos
Otros fenómenos meteorológicos
Las cúpulas de calor coinciden con condiciones atmosféricas estancadas, lo que agrava los problemas de calidad del aire . [14] Los subproductos comunes incluyen mayores niveles de smog y contaminación. [15] Las cúpulas de calor pueden intensificar las olas de calor al interactuar con otros sistemas meteorológicos, como los límites frontales . [16] También pueden contribuir a la sequía al aumentar la tasa de evaporación y reducir la humedad del suelo. [17] En áreas como el Valle Central de California , las cúpulas de calor exacerban las condiciones de sequía al aumentar la tasa de evaporación entre los cultivos y la vegetación nativa. [18]
Ecosistema
Los domos de calor anteriores se han relacionado con el daño generalizado a los árboles, principalmente a través de la alta irradiación solar. [19] Junto con el quemado foliar como resultado del estrés térmico, la creación evolutiva y el éxito de especies foliares resistentes al calor [19] fueron subproductos de los domos de calor.
Las cúpulas de calor aumentan el estrés térmico [20] de los organismos que viven en ecosistemas intermareales, un factor que anteriormente ha provocado la muerte de especies marinas durante la Cúpula de Calor de América del Norte de 2021.
Comunidad
La aparición de domos de calor ha contribuido a aumentar la preocupación por el cambio climático. Esto se demostró particularmente entre los habitantes de Columbia Británica, quienes en estudios anteriores mostraron mayores niveles de ansiedad por el cambio climático [21] después del Domo de Calor de América del Norte de 2021.
Las cúpulas térmicas exponen a las comunidades al riesgo de sufrir mayores tasas de mortalidad. Las muertes causadas por las cúpulas térmicas tienen más probabilidades de afectar a las poblaciones vulnerables y marginadas, que tienen menos probabilidades de tener acceso a espacios habitables con aire acondicionado. [22]
Eventos notables
La cúpula de calor de 2021 en el oeste de América del Norte atrajo la atención por su intensidad y duración sin precedentes en los últimos años, lo que provocó importantes influencias sociales, como cortes generalizados de energía y un aumento de la actividad de incendios forestales. [19] Esto enfatizó aún más la urgencia de abordar el cambio climático para reducir la ocurrencia y la gravedad de tales eventos. [23] [24] Abordar las emisiones de gases de efecto invernadero y adoptar estrategias son pasos importantes para disminuir la frecuencia de los eventos de calor extremo en 2021.
En 2021, una cúpula de calor sin precedentes en Columbia Británica causó 595 muertes en la comunidad, un récord para eventos atmosféricos similares [25] . [22] La mayoría de los hogares en el área metropolitana de Vancouver carecen de aire acondicionado , lo que hace que las personas sean muy susceptibles a muertes causadas por el calor, como agotamiento por calor y golpe de calor . El estudio sobre este evento enfatiza la importancia de la salud pública y de proporcionar más aire acondicionado y espacios verdes urbanos . [22]
La persistente cúpula de calor provocó extensos incendios forestales , pérdidas de cosechas y un aumento en las tasas de mortalidad durante la ola de calor rusa de 2010. Las consecuencias de largo alcance afectadas por los factores económicos y sociales de este evento repercutieron a nivel mundial, impactando la interconexión de los fenómenos meteorológicos regionales y los mercados agrícolas. [26]
Las investigaciones apuntan a un aumento previsto de las ondas estacionarias que circulan por América del Norte tras la aparición de domos de calor. [27] Estas son las mismas ondas que provocan fenómenos de calor extremo, lo que indica una mayor probabilidad [27] de que se produzcan fenómenos similares en el futuro. Los estudios de investigación han demostrado que el desarrollo de domos de calor es generalmente improbable, [28] sin embargo, el creciente nivel de preocupación en torno al impacto del cambio climático pone de relieve que los domos de calor pueden dejar de ser una ocurrencia poco frecuente.
Mitigación
Las técnicas para mitigar los efectos de las cúpulas térmicas a menudo implican planificación urbana , [29] iniciativas de salud pública e interacción con la comunidad. Las estrategias incluyen aumentar las áreas verdes, [30] usar techos fríos [31] y mejorar la ventilación [32] en áreas urbanas. Las agencias públicas brindan apoyo a las poblaciones vulnerables, reduciendo los impactos adversos relacionados con el calor a través de los siguientes métodos: sistemas de alerta de salud por calor, [33] monitoreo de datos, centros de enfriamiento , [34] gestión del agua, [35] y supresión del cambio climático, [36] entre otros esfuerzos. Las campañas educativas aumentan la conciencia sobre la seguridad del calor, aumentando la efectividad de otros métodos de mitigación. [37]
^ "¿Qué es una cúpula térmica?". Administración Nacional Oceánica y Atmosférica . 30 de junio de 2021.
^ Burga, Sulcyre (27 de julio de 2023). "Qué hay que saber sobre los domos térmicos y cuánto duran". Tiempo .
^ Freedman, Andrew (25 de julio de 2019). "Una gigantesca 'cúpula de calor' sobre Europa está batiendo récords de temperatura y está en movimiento".
^ "Calor extremo | CISA" www.cisa.gov . Consultado el 1 de abril de 2024 .
^ Lacroux, Margaux. "¿Qué es lo que le «dôme de chaleur» qui fait suffoquer le Canada?". Libération (en francés) . Consultado el 1 de abril de 2024 .
^ abc Fan, Yifan; Li, Yuguo; Bejan, Adrian; Wang, Yi; Yang, Xinyan (15 de septiembre de 2017). "Extensión horizontal del flujo del domo de calor urbano". Scientific Reports . 7 (1): 11681. Bibcode :2017NatSR...711681F. doi :10.1038/s41598-017-09917-4. ISSN 2045-2322. PMC 5601473 . PMID 28916810.
^ Zhang, Yan; Wang, Xiaoxue; Fan, Yifan; Zhao, Yongling; Carmeliet, Jan; Ge, Jian (1 de mayo de 2023). "Flujo de domo de calor urbano desviado por la fuerza de Coriolis". Clima urbano . 49 : 101449. Código Bibliográfico :2023UrbCl..4901449Z. doi :10.1016/j.uclim.2023.101449. ISSN 2212-0955.
^ Rosenthal, Zachary (26 de julio de 2018). "¿Qué es una cúpula térmica?".
^ Fleming, Sean (29 de junio de 2021). "¿Qué es la cúpula térmica de América del Norte y qué tan peligrosa es?".
^ "Cúpula de calor del noroeste de 2021: causas, impactos y perspectivas futuras | Centros climáticos del USDA" www.climatehubs.usda.gov . Consultado el 1 de abril de 2024 .
^ "Qué hay que saber sobre los domos térmicos y cuánto duran". TIME . 2023-07-27 . Consultado el 2024-04-01 .
^ "Cúpula de calor del noroeste de 2021: causas, impactos y perspectivas futuras | Centros climáticos del USDA" www.climatehubs.usda.gov . Consultado el 28 de marzo de 2024 .
^ Chen, Ziming; Lu, Jian; Chang, Chuan-Chieh; Lubis, Sandro W.; Leung, L. Ruby (21 de noviembre de 2023). "Aumento proyectado de las ondas estacionarias de tipo domo de calor de verano en el noroeste de América del Norte". npj Climate and Atmospheric Science . 6 (1): 194. Bibcode :2023npCAS...6..194C. doi : 10.1038/s41612-023-00511-2 . ISSN 2397-3722.
^ "Cómo afecta el clima a la calidad del aire". 25 de marzo de 2024.
^ Mickley, Loretta J. (julio de 2007). "¿Un futuro sin aliento? Posibles efectos del cambio climático en el smog". Medio ambiente: ciencia y política para el desarrollo sostenible . 49 (6): 32–43. Bibcode :2007ESPSD..49f..32M. doi :10.3200/ENVT.49.6.34-43. ISSN 0013-9157.
^ Zhang, Yuanjie; Wang, Liang; Santanello, Joseph A.; Pan, Zaitao; Gao, Zhiqiu; Li, Dan (1 de mayo de 2020). "Las aeronaves observaron variaciones diurnas de la capa límite planetaria bajo olas de calor". Atmospheric Research . 235 : 104801. Bibcode :2020AtmRe.23504801Z. doi : 10.1016/j.atmosres.2019.104801 . ISSN 0169-8095.
^ Lamaoui, Mouna; Jemo, Martin; Datla, Raju; Bekkaoui, Faouzi (2018). "Estrés por calor y sequía en cultivos y enfoques para su mitigación". Frontiers in Chemistry . 6 : 26. Bibcode :2018FrCh....6...26L. doi : 10.3389/fchem.2018.00026 . ISSN 2296-2646. PMC 5827537 . PMID 29520357.
^ Mera, Roberto; Massey, Neil; Rupp, David E.; Mote, Philip; Allen, Myles; Frumhoff, Peter C. (1 de diciembre de 2015). "Cambio climático, justicia climática y la aplicación de la atribución probabilística de eventos a los extremos de calor del verano en el Valle Central de California". Cambio climático . 133 (3): 427–438. Bibcode :2015ClCh..133..427M. doi : 10.1007/s10584-015-1474-3 . ISSN 1573-1480.
^ abc "Causas del daño foliar generalizado provocado por el Domo de Calor del Pacífico Noroeste de junio de 2021: más calor que sequía". academic.oup.com . 5 de enero de 2023 . Consultado el 28 de marzo de 2024 .
^ Raymond, Wendel W.; Barber, Julie S.; Dethier, Megan N.; Hayford, Hilary A.; Harley, Christopher DG; King, Teri L.; Paul, Blair; Speck, Camille A.; Tobin, Elizabeth D.; Raymond, Ann ET; McDonald, P. Sean (20 de junio de 2022). "Evaluación de los impactos de una ola de calor sin precedentes en los mariscos intermareales del mar de Salish". Ecología . 103 (10): e3798. Bibcode :2022Ecol..103E3798R. doi :10.1002/ecy.3798. ISSN 0012-9658. PMC 9786359 . PMID 35726191.
^ Bratu, Andreea; Card, Kiffer G.; Closson, Kalysha; Aran, Niloufar; Marshall, Carly; Clayton, Susan; Gislason, Maya K.; Samji, Hasina; Martin, Gina; Lem, Melissa; Logie, Carmen H.; Takaro, Tim K.; Hogg, Robert S. (1 de mayo de 2022). "La cúpula de calor de América del Norte occidental de 2021 aumentó la ansiedad por el cambio climático entre los habitantes de Columbia Británica: resultados de un experimento natural". Revista de cambio climático y salud . 6 : 100116. doi : 10.1016/j.joclim.2022.100116 . ISSN 2667-2782.
^ abc Henderson, Sarah B.; McLean, Kathleen E.; Lee, Michael J.; Kosatsky, Tom (febrero de 2022). "Análisis de las muertes en la comunidad durante la catastrófica cúpula de calor de 2021: evidencia temprana para informar la respuesta de salud pública durante eventos posteriores en el área metropolitana de Vancouver, Canadá". Epidemiología ambiental . 6 (1): e189. doi :10.1097/EE9.0000000000000189. PMC 8835552 . PMID 35169667.
^ Henderson, Sarah B.; McLean, Kathleen E.; Lee, Michael J.; Kosatsky, Tom (febrero de 2022). "Análisis de las muertes en la comunidad durante la catastrófica cúpula de calor de 2021: evidencia temprana para informar la respuesta de salud pública durante eventos posteriores en el área metropolitana de Vancouver, Canadá". Epidemiología ambiental . 6 (1): e189. doi :10.1097/EE9.0000000000000189. PMC 8835552 . PMID 35169667.
^ "2021 Northwest Heat Dome: Causes, Impacts and Future Outlook | USDA Climate Hubs" (Cúpula térmica del noroeste de 2021: causas, impactos y perspectivas futuras | Centros climáticos del USDA) www.climatehubs.usda.gov . Consultado el 7 de abril de 2024 .
^ Zhang, Yan; Wang, Xiaoxue; Fan, Yifan; Zhao, Yongling; Carmeliet, Jan; Ge, Jian (1 de mayo de 2023). "Flujo de domo de calor urbano desviado por la fuerza de Coriolis". Clima urbano . 49 : 101449. Código Bibliográfico :2023UrbCl..4901449Z. doi :10.1016/j.uclim.2023.101449. ISSN 2212-0955.
^ ab Chen, Ziming (21 de noviembre de 2023). "Aumento proyectado de las ondas estacionarias de tipo domo de calor de verano en el noroeste de América del Norte". npj Climate and Atmospheric Science . 6 (1). Bibcode :2023npCAS...6..194C. doi : 10.1038/s41612-023-00511-2 .
^ Mulkern, Anne (3 de octubre de 2023). "El fenómeno de la cúpula de calor mortal se produjo una vez cada 10 000 años".
^ Gago, EJ; Roldan, J.; Pacheco-Torres, R.; Ordóñez, J. (2013-09-01). "La ciudad y las islas de calor urbanas: una revisión de estrategias para mitigar los efectos adversos". Renewable and Sustainable Energy Reviews . 25 : 749–758. doi :10.1016/j.rser.2013.05.057. ISSN 1364-0321.
^ Wong, Nyuk Hien; Yu, Chen (1 de septiembre de 2005). "Estudio de áreas verdes e islas de calor urbano en una ciudad tropical". Habitat International . 29 (3): 547–558. doi :10.1016/j.habitatint.2004.04.008. ISSN 0197-3975.
^ Pisello, Anna Laura; Santamouris, Mattheos; Cotana, Franco (octubre de 2013). "Efecto de techo frío activo: impacto de los techos fríos en la eficiencia del sistema de refrigeración". Avances en la investigación energética en edificios . 7 (2): 209–221. Bibcode :2013AdBER...7..209P. doi :10.1080/17512549.2013.865560. ISSN 1751-2549.
^ Aynsley, Richard; Shiel, John J. (4 de mayo de 2017). "Estrategias de ventilación para un mundo en calentamiento". Architectural Science Review . 60 (3): 249–254. doi :10.1080/00038628.2017.1300764. ISSN 0003-8628.
^ Kovats, R. Sari; Hajat, Shakoor (1 de abril de 2008). "Estrés por calor y salud pública: una revisión crítica". Revista anual de salud pública . 29 (1): 41–55. doi :10.1146/annurev.publhealth.29.020907.090843. ISSN 0163-7525. PMID 18031221.
^ Bedi, Neil Singh; Adams, Quinn H.; Hess, Jeremy J.; Wellenius, Gregory A. (septiembre de 2022). "El papel de los centros de enfriamiento en la protección de las personas vulnerables frente al calor extremo". Epidemiología . 33 (5): 611–615. doi :10.1097/EDE.0000000000001503. ISSN 1044-3983. PMC 9378433 . PMID 35706096.
^ Richards, Daniel R.; Edwards, Peter J. (4 de julio de 2018). "Uso de infraestructura de gestión del agua para abordar tanto el riesgo de inundaciones como la isla de calor urbana". Revista Internacional de Desarrollo de Recursos Hídricos . 34 (4): 490–498. Código Bibliográfico :2018IJWRD..34..490R. doi :10.1080/07900627.2017.1357538. ISSN 0790-0627.
^ Peng, Roger D.; Bobb, Jennifer F.; Tebaldi, Claudia; McDaniel, Larry; Bell, Michelle L.; Dominici, Francesca (mayo de 2011). "Hacia una estimación cuantitativa de la mortalidad futura por olas de calor en el marco del cambio climático global". Environmental Health Perspectives . 119 (5): 701–706. doi :10.1289/ehp.1002430. ISSN 0091-6765. PMC 3094424 . PMID 21193384.
^ Hasan, Fariha; Marsia, Shayan; Patel, Kajal; Agrawal, Priyanka; Razzak, Junaid Abdul (enero de 2021). "Intervenciones comunitarias eficaces para la prevención y el tratamiento de enfermedades relacionadas con el calor: una revisión de alcance". Revista internacional de investigación ambiental y salud pública . 18 (16): 8362. doi : 10.3390/ijerph18168362 . ISSN 1660-4601. PMC 8394078 . PMID 34444112.
