#a2a2a0
Referencia
Ventura, Sergi and Miro, Josep Ramon and Segura, Ricard and Chen, Fei and Martilli, Alberto and Liu, Changhai and Ikeda, Kyoko and Mendez, Gara, Determining the Intensity of Future Heatwave Episodes at Urban Scales: The Case Study of the Metropolitan Area of Barcelona.
Ficha elaborada por
Combinar cubiertas blancas y verdes es la mejor estrategia para mitigar el calor urbano
2024
Objetivos
Los estudios realizados responden a dos objetivos principales:
- Proyectar a mediados y finales de siglo los períodos de ola de calor que hemos vivido a lo largo del último período climático (1991-2020).
- Evaluar tres posibles estrategias de mitigación de calor y analizar los efectos que podrían tener en el clima del futuro.
Métodos básicos
Zona de estudio: área metropolitana de Barcelona
La metodología utilizada en este estudio se separa en dos bloques: (1) la proyección de las olas de calor en el futuro y (2) la modelización de los diversos escenarios de mitigación.
-
Proyección de las olas de calor: la proyección de los períodos de ola de calor se ha elaborado mediante la metodología “Pseudo Global Warming”. Se han seleccionado todos los períodos de ola de calor comprendidos a lo largo del último período climático (1991-2020), considerando ola de calor aquel período que, durante tres o más días, las temperaturas máximas superan el percentil 95 de los días de verano meteorológico (junio, julio y agosto). Los datos meteorológicos de reanálisis utilizados para este período provienen de ERA5, elaborados por el European Centre for Medium Forecasts (ECMWF), y se han proyectado al futuro utilizando el conjunto de 100 modelos climáticos LENS2, elaborados por el National Centre for Atmospheric Research (NCAR).
La metodología básica utilizada se basa en calcular las diferencias en múltiples variables meteorológicas (como la temperatura, humedad o el viento) entre las proyecciones de LENS2 futuras y las de 1991-2020 de la misma base de datos. Estas diferencias son aplicadas a los datos iniciales del modelo (ERA5) para obtener los datos meteorológicos que sucedieron en este período histórico pero perturbados con condiciones de cambio climático. Todo esto bajo el escenario de cambio climático de conflictos regionales SSP370.
- Modelización: la modelización de los períodos de ola de calor se ha realizado mediante el modelo Weather and Research Forecasting (WRF) a 1 km de resolución, junto con las parametrizaciones urbanas BEP+BEM. Estas parametrizaciones urbanas permiten estimar con mayor detalle el efecto de isla de calor al considerar, entre otros efectos, la morfología urbana en tres dimensiones, el calentamiento radiativo de los diferentes materiales y los flujos y turbulencias que se generan en el entramado urbano. Se han considerado tres escenarios de mitigación de calor: la aplicación de cubiertas vegetales en las cubiertas potenciales, la aplicación de cubiertas blancas y la aplicación del escenario de usos del suelo previsto por el Plan Director Urbanístico metropolitano. Además, se ha considerado la importancia de la irrigación en la vegetación al simular con y sin ésta.
Resultados principales
Los resultados obtenidos muestran importantes incrementos de temperatura y reducciones de la humedad relativa a mediados (2041-2070) y finales (2071-2100) de siglo.
- Por lo que se refiere a las temperaturas, se esperan incrementos medios de las temperaturas máximas de 2.1°C y de las mínimas de 1.9°C a mediados de siglo y de 3.9°C y 3.5°C a finales de siglo. Estos incrementos pueden ser superiores por las temperaturas máximas en zonas urbanas, donde el efecto de isla de calor puede verse amplificado, llegando a tener incrementos de más de 5°C a finales de siglo. Las simulaciones obtenidas nos muestran, por una ola de calor de 2019, valores generales superiores a 40°C en zonas interiores. Cuando esta misma ola de calor es proyectada al futuro, obtenemos valores generales superiores a 42°C a mediados de siglo y superiores a 44°C a finales de siglo.
- Por lo que respecta a la humedad relativa, se han obtenido reducciones generales cercanas al 4% a mediados de siglo y cercanas a 6% a finales de siglo. Se ha detectado que la zona del Garraf es una zona especialmente sensible, con reducciones de hasta el 16.2% en la humedad relativa a finales de siglo. Es necesario realizar un análisis más profundo del comportamiento de las brisas para entender esta reducción.
Las estrategias de mitigación de calor propuestas tienen comportamientos diferenciados en cada caso.
- El escenario de cubiertas blancas es el que mejor funciona cuando analizamos únicamente la reducción de temperatura, con reducciones de hasta 1.62°C en zonas urbanas a finales de siglo y reducciones medias superiores a 0.5°C en toda el AMB.
- El escenario de cubiertas verdes muestra reducciones de hasta 0.87°C en zonas urbanas y reducciones medias superiores a 0.21°C en todo el AMB.
- Por lo que respecta al escenario del Plan Director Urbanístico metropolitano, se prevé una reducción de las zonas boscosas del 26.9 al 25.3% del AMB e incrementos de zonas de cultivo (8.2 al 10.8%), áreas urbanizadas (40.1 a 40.4%) y parques urbanos (3.000). Estos cambios generarían reducciones en zonas donde aparecen nuevos parques urbanos de hasta 0.39°C pero medias en el AMB que subirían 0.16°C por la eliminación de zona de bosque. Si se aplica irrigación en parques urbanos y zonas de cultivo, las reducciones pueden ser más importantes, de hasta 0.7°C.
Conclusiones
El estudio muestra incrementos de temperatura en el AMB, especialmente en zonas urbanas durante las horas de máxima radiación solar debido al calentamiento de materiales de construcción. Es importante tener en cuenta que estas proyecciones se han realizado siguiendo un escenario de cambio climático medio-negativo de conflictos regionales, donde la reducción de gases de efecto invernadero no es la principal preocupación. Además, también debe tenerse en cuenta que las simulaciones a 1 km, a pesar de ser una resolución muy elevada por estudios de esta temática, no permiten ver efectos más locales que ciertos cambios en la morfología o el uso del suelo podrían provocar. La simulación a mayor resolución podría mostrar mayores cambios de temperatura obtenidos por la aplicación de las estrategias de mitigación propuestas.
Es importante destacar que existe una estrategia de mitigación que funciona mejor que el resto en cuanto a la reducción de temperatura, que es la aplicación de cubiertas blancas. Esta estrategia busca reflejar parte de la radiación solar al incrementar el albedo, haciendo que los materiales no absorban tanta radiación y por tanto no se calienten tanto. Cabe destacar que ésta es una estrategia barata y efectiva de rápida aplicación, pero que requiere de un mantenimiento si se quiere mantener el albedo elevado. La aplicación de vegetación, aparte de reducir la temperatura en menor medida, aporta otros beneficios a la población, como en términos de calidad del aire, beneficios sociales o de salud mental. Por tanto, proponemos que la combinación de las cubiertas blancas con el incremento de zonas verdes como estrategia más efectiva.
Por último, la irrigación de la vegetación es un factor importante a la hora de incrementar el efecto de enfriamiento que ésta puede aportar, gracias al incremento de la evapotranspiración. Hay que tener en cuenta que, una vez introducida la vegetación, debería mantenerse mínimamente irrigada si lo que se busca es reducir la temperatura. Sin embargo, dado que el clima mediterráneo restringe el acceso al agua, es necesario buscar especies resistentes que requieran un menor consumo.