Cuando el sol de verano brilla en una calle calurosa de la ciudad, nuestra primera reacción es huir a un lugar sombreado protegido por un edificio o un árbol.
Un nuevo estudio es el primero en calcular exactamente cuánto ayudan estas áreas sombreadas a bajar la temperatura y reducir el efecto de "isla de calor urbano".
Los investigadores crearon un intrincado modelo digital en 3D de una sección de Columbus y determinaron qué efecto tenía la sombra de los edificios y árboles en el área sobre las temperaturas de la superficie terrestre en el transcurso de una hora en un día de verano.
"Podemos usar la información de nuestro modelo para formular pautas para los esfuerzos comunitarios de reverdecimiento y plantación de árboles, e incluso dónde ubicar edificios para maximizar la sombra en otros edificios y carreteras", dijo Jean-Michel Guldmann, coautor del estudio.y profesor emérito de planificación urbana y regional en la Universidad Estatal de Ohio.
"Esto podría tener efectos significativos en las temperaturas a nivel de la calle y del vecindario".
Por ejemplo, una simulación realizada por los investigadores en un vecindario de Columbus encontró en un día con una temperatura máxima de 93.33 grados Fahrenheit, la temperatura podría haber sido 4.87 grados más baja si los árboles jóvenes que ya estaban en esa área hubieran crecido completamente y 20 más completamentese habían plantado árboles crecidos.
Guldmann realizó el estudio con Yujin Park, quien hizo el trabajo como estudiante de doctorado en Ohio State y ahora es profesor asistente de planificación urbana y regional en la Universidad de Chung-Ang en Corea del Sur, y Desheng Liu, profesor de geografía enEstado de Ohio.
Su trabajo fue publicado recientemente en línea en la revista Computadoras, Medio Ambiente y Sistemas Urbanos .
Los investigadores conocen desde hace mucho tiempo el efecto isla de calor urbano, en el que los edificios y las carreteras absorben más calor del sol que los paisajes rurales, liberándolo y aumentando las temperaturas en las ciudades.
Un estudio reciente encontró que en 60 ciudades de EE. UU., Las temperaturas urbanas de verano eran 2.4 grados F más altas que las temperaturas rurales, y Columbus fue una de las 10 ciudades principales con las islas de calor urbano de verano más intensas.
Para este nuevo estudio, Guldmann y sus colegas seleccionaron un área de casi 14 millas cuadradas del norte de Columbus que tenía una amplia gama de usos del suelo, incluidas viviendas unifamiliares, edificios de apartamentos, complejos comerciales y empresariales, áreas industriales, áreas recreativasparques y áreas naturales. Más de 25.000 edificios se encontraban en el área de estudio.
Los investigadores crearon un modelo 3D del área de estudio utilizando mapas de cobertura terrestre en 2D de Columbus, así como datos LiDAR recopilados por la ciudad de Columbus desde un avión. LiDAR es un sensor láser que detecta la forma de los objetos. Combinando estos datosresultó en un modelo 3D que muestra las alturas y anchos exactos de edificios y árboles.
Luego recurrieron a un software de computadora que calculó las sombras proyectadas por cada uno de los edificios y árboles en el área de estudio en el transcurso de un período de una hora, desde las 11 am hasta el mediodía, el 14 de septiembre de 2015.
Además, los investigadores tenían datos sobre las temperaturas de la superficie terrestre en el área de estudio para la misma fecha y hora. Esos datos provienen de un satélite de la NASA que usa sensores infrarrojos térmicos para medir las temperaturas de la superficie terrestre a una resolución de 30 por 30 metros aproximadamente 98 por 98 pies. Eso resultó en temperaturas superficiales para 39,715 puntos en el área de estudio.
Con esos datos en la mano, los investigadores realizaron un análisis estadístico para determinar con precisión cómo la sombra proyectada por los edificios y los árboles afectó las temperaturas de la superficie ese día de septiembre.
Los resultados mostraron que, como se esperaba, los edificios aumentaron la temperatura en el área, pero que las sombras proyectadas por ellos también tuvieron un efecto de enfriamiento significativo en las temperaturas, particularmente si daban sombra a los tejados de los edificios adyacentes.
El modelo estadístico podría calcular con precisión esos efectos, tanto positivos como negativos. Por ejemplo, un aumento del 1% en el área de un edificio provocó un aumento de la temperatura de la superficie entre un 2,6% y un 3% en promedio.
Pero un aumento del 1% en el área de un techo sombreado provocó una disminución de la temperatura entre un 0,13% y un 0,31% en promedio.
La sombra en carreteras y estacionamientos también disminuyó significativamente las temperaturas.
"Aprendimos que se pueden obtener mayores efectos de mitigación del calor maximizando la sombra en los tejados de los edificios y carreteras", dijo Guldmann.
Los resultados también mostraron la importancia de los espacios verdes y el agua para bajar las temperaturas. Las áreas verdes, tanto sombreadas como expuestas, mostraron efectos reductores de calor significativos. Sin embargo, el impacto de la hierba sombreada fue más fuerte que el de la hierba expuesta a la luz solar directa.
El volumen de las copas de los árboles y el área de los cuerpos de agua también tuvieron efectos de enfriamiento significativos.
En la simulación realizada en el vecindario de Columbus, los investigadores calcularon que si los árboles actuales hubieran crecido por completo, la temperatura en un día de 93,33 grados F sería 3,48 grados más baja 89,85 grados.
Pero eso no es todo. La simulación mostró que si el vecindario tuviera 20 árboles más adultos, la temperatura sería 1,39 grados más baja.
"Hace mucho que sabemos que la sombra de los árboles y los edificios puede proporcionar refrigeración", dijo Guldmann.
"Pero ahora podemos medir con mayor precisión exactamente cuál será ese efecto en casos específicos, lo que puede ayudarnos a tomar mejores decisiones de diseño y estrategias ecológicas para mitigar el efecto de isla de calor urbano".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Ohio . Original escrito por Jeff Grabmeier. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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