En una noche de pleno verano, al salir del trabajo en el centro de la ciudad y llegar a casa en las afueras, a veces se nota la diferencia en el aire. Es el mismo día y estamos bajo el mismo cielo, pero las calles llenas de asfalto y edificios siguen calurosas después de la puesta del sol, mientras que en las zonas con bosques, arrozales y otros cultivos se está bastante más fresco. Uno de los principales fenómenos del clima urbano que explican esta diferencia es la «isla de calor urbana (Urban Heat Island)».
En pocas palabras, el fenómeno de la isla de calor consiste en que la temperatura del aire en las zonas urbanas es más alta que en las zonas suburbanas o rurales que las rodean. Recibe ese nombre porque, al trazar las isotermas, el centro urbano más caliente aparece como una isla en medio de zonas más frescas. Ahora que el cambio climático hace más frecuentes las olas de calor, las islas de calor tienen implicaciones directas para la salud y el consumo de energía.
En este artículo veremos qué significa exactamente el fenómeno de la isla de calor, cómo se descubrió, por qué las ciudades retienen el calor, cómo cambia el fenómeno del día a la noche y qué soluciones hay para enfriar las ciudades, con sus respectivas limitaciones.
La isla de calor, el calor que genera la propia ciudad
¿Qué es el fenómeno de la isla de calor?
El meteorólogo británico Luke Howard fue el primero en documentar científicamente que la ciudad es más cálida que sus alrededores. En su obra El clima de Londres (The Climate of London), publicada en 1818, señaló que el centro de Londres era siempre más cálido que las afueras y que la diferencia era especialmente marcada por la noche. Atribuyó parte del calor del centro urbano a su numerosa población y a los fuegos que se encendían para la calefacción. Así mostró por primera vez con cifras que la propia actividad urbana modifica el clima. Es el mismo meteorólogo conocido por su clasificación de las nubes.
En la actualidad, los investigadores distinguen dos tipos de islas de calor según lo que se mide.
- Isla de calor superficial (Surface Heat Island). Se produce cuando se calientan superficies como las cubiertas y las vías, y alcanza su mayor intensidad durante el día, cuando la radiación solar es fuerte.
- Isla de calor atmosférica (Atmospheric Heat Island). Consiste en el aumento de la temperatura del aire a la altura a la que respiran las personas y se hace más evidente después de la puesta del sol.
Según los datos recopilados por la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA), la temperatura del aire en las ciudades estadounidenses supera a la de sus alrededores en aproximadamente 0.5 a 4 °C durante el día y en aproximadamente 1 a 3 °C durante la noche. La diferencia tiende a aumentar en las ciudades más pobladas y densas.
Cómo retiene el calor la ciudad
La isla de calor surge de la combinación de los materiales, la forma y las actividades de la ciudad. Cuando las estructuras artificiales sustituyen a las superficies naturales, cambia la manera en que el entorno absorbe y libera el calor.
(1) Superficies impermeables y escasez de zonas verdes
Los bosques dan sombra, y la transpiración de las hojas y la evaporación del agua del suelo refrescan el entorno. En cambio, las superficies impermeables, como las vías, los estacionamientos y las cubiertas, apenas pueden enfriarse por evaporación porque el agua no se infiltra en ellas, de modo que se calientan.
(2) Bajo albedo y almacenamiento de calor
El albedo es la proporción de luz solar que refleja una superficie. Los materiales oscuros, como el asfalto recién colocado, absorben la mayor parte de la luz solar. El hormigón y el ladrillo almacenan ese calor durante mucho tiempo y lo liberan lentamente.
(3) Geometría urbana
Cuando se alinean edificios altos a lo largo de calles estrechas, se forman espacios parecidos a cañones. En esos lugares, el viento pierde fuerza y solo se ve una pequeña parte del cielo, lo que dificulta que el calor acumulado durante el día se disipe hacia el cielo nocturno.
(4) Calor residual de origen humano
Los automóviles, las unidades exteriores de aire acondicionado, los edificios y las fábricas emiten calor continuamente. El calor puede generar un círculo vicioso en el que, cuanto más se usa el aire acondicionado, más sube la temperatura exterior.
Cómo cambia la isla de calor entre el día y la noche y según la estación
La intensidad de la isla de calor varía a lo largo del día. Al mediodía, aumenta considerablemente la temperatura superficial de las cubiertas y las vías expuestas directamente al sol. La EPA señala que una cubierta convencional puede llegar a estar hasta unos 37 °C más caliente que el aire circundante.
Al ponerse el sol, la situación cambia. Los campos de las afueras se enfrían rápidamente, mientras que los edificios y pavimentos de la ciudad liberan durante toda la noche el calor que absorbieron de día y calientan el aire. Como ya señaló Howard hace 2 siglos, por eso la diferencia de temperatura del aire es mayor por la noche.
La isla de calor se intensifica con cielos despejados y vientos débiles, y pierde intensidad cuando está nublado o sopla viento fuerte. En verano, la isla de calor nocturna hace más frecuentes las noches tropicales y reduce el tiempo del que dispone el cuerpo para recuperarse. Durante las olas de calor, aumentan tanto los problemas de salud relacionados con el calor como la demanda de electricidad para climatización.
Soluciones para enfriar la ciudad y sus limitaciones
Como la isla de calor es un fenómeno generado por la ciudad, su intensidad puede reducirse considerablemente mediante el diseño urbano. Estas son algunas de las principales estrategias de mitigación.
- Cubierta reflectante (Cool Roof). Es una cubierta que refleja una alta proporción de la luz solar y emite calor con facilidad, lo que reduce la temperatura dentro y fuera del edificio y la demanda de refrigeración.
- Zonas verdes y arbolado urbano (Urban Greening). La sombra y la transpiración de la vegetación son la forma más eficaz de reducir la sensación térmica en las calles.
- Pavimento frío (Cool Pavement). Reduce la temperatura de la calzada mediante materiales de pavimentación que reflejan una alta proporción de la luz solar o permiten que el agua se infiltre.
- Espacios azules (Blue Space). Los cursos de agua y otros espacios con agua refrescan su entorno mediante la evaporación y al facilitar la circulación del viento.
El arroyo Cheonggyecheon, en Seúl, es un ejemplo que se cita a menudo. Con su restauración en 2005, se retiró la vía elevada y se volvió a abrir el cauce. Según un análisis, se observó que la temperatura del aire cerca del arroyo era entre 3 y 6 °C más baja, aproximadamente, que en vías situadas a unas pocas manzanas de distancia.
Cada solución tiene sus límites. Entre edificios altos, los pavimentos reflectantes pueden dirigir la luz reflejada hacia los peatones y las paredes, lo que puede aumentar la sensación de calor durante el día o provocar deslumbramiento. En las regiones frías, las cubiertas reflectantes pueden aumentar ligeramente las necesidades de calefacción en invierno. Los árboles necesitan terreno, agua y mucho tiempo para crecer. Por eso es importante combinar técnicas según las características de cada lugar.
El fenómeno de la isla de calor muestra que la ciudad, como gran entorno artificial, absorbe, refleja y libera la luz solar y el calor de forma distinta a un entorno natural. La observación registrada por primera vez en Londres en 1818 se ha convertido en un concepto central que orienta la planificación urbana y la salud pública en una época de olas de calor.
Volver a fijarse en el color de los tejados, en la sombra de los árboles y en los lugares por donde circula el viento en nuestro barrio es el primer paso para afrontar el efecto de isla de calor y crear una ciudad más fresca y saludable.
