Los edificios y el asfalto de Nueva York ayudan a capturar la luz del sol y dan como resultado temperaturas más cálidas. Eric Meola / Iconica Collection / Getty Images Si no puedes soportar el calor salir de la ciudad. Active el informe meteorológico local y probablemente notará una tendencia extraña. Las temperaturas son a menudo algunos grados más altas en las ciudades que en las áreas rurales circundantes. Esta discrepancia de temperatura es el resultado de un extraño fenómeno conocido como efecto isla de calor urbano .
Como su nombre indica, el efecto convierte a las ciudades en islas de calor. Según la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU., las temperaturas en las ciudades de EE. UU. pueden subir hasta 10 grados Fahrenheit más que en las áreas circundantes [fuente:EPA]. Normalmente, la disparidad de temperatura no es tan grande, pero incluso unos pocos grados pueden marcar una gran diferencia. La demanda de aire acondicionado en verano lleva a mayores facturas de energía. Y muchos argumentan que esto aumenta las emisiones de gases de efecto invernadero de las centrales eléctricas que proporcionan esa energía adicional. Por otra parte, algunos señalan que la menor necesidad de calefacción en invierno compensa los costos en verano. Además, ciudades más cálidas en invierno significan menos calles heladas.
Quizás el peor resultado del efecto isla de calor es el número de muertes relacionadas con el calor. Aunque las tormentas que provocan daños reciben la mayor atención de los medios, la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica informa que el calor suele ser más mortal. En los EE.UU., el calor suele matar a más personas cada año que los tornados, huracanes inundaciones y relámpagos juntos [fuente:NOAA].
Entonces, ¿qué crea el efecto isla de calor urbano? ¿Y cómo pueden reducirlo los urbanistas?
Los techos y el asfalto de los edificios de la ciudad suelen ser de color oscuro, lo que ayuda a impulsar el efecto isla de calor urbano. David Zimmerman / UpperCut Images / Getty Images Para comprender el efecto isla de calor urbano, primero debemos comprender algunas reglas simples de la física. Más importante, debemos entender que los objetos pueden absorber y reflejar la luz. De hecho, el color de un objeto depende del tipo de luz que refleja. Por ejemplo, un objeto verde refleja la luz verde y absorbe todos los demás colores visibles de luz. Cuando vemos un objeto verde, lo percibimos como verde porque refleja la longitud de onda verde del color de regreso a nuestros ojos. Los objetos de colores más oscuros son excelentes absorbentes de luz. De hecho, las superficies negras absorben casi toda la luz. Por otra parte, Las superficies de colores más claros no absorben mucha luz en absoluto, sino que la reflejan casi toda.
Entonces, ¿qué tiene que ver la absorción de luz con el calor? Cuando un objeto absorbe luz, convierte esa luz en energía térmica, y lo emite de vuelta en forma de calor. Entonces, porque los objetos negros absorben más luz, también emiten más calor. Es por eso que usar una camisa negra en un calor el día soleado solo te hará más caluroso. La camiseta negra absorbe la luz y la emite en forma de calor sobre tu piel. Vistiendo una camisa blanca, por otra parte, ayudará a reflejar la luz del sol y te mantendrá más fresco.
La velocidad a la que un objeto puede reflejar la radiación solar se denomina su albedo [fuente:Budikova]. Cuanto más grande es el albedo que tiene algo, mejor refleja la radiación. El asfalto tradicional tiene un albedo bajo, lo que significa que refleja mal la radiación y, en cambio, la absorbe.
Cuando construimos y expandimos ciudades, tendemos a levantar edificios con superficies oscuras y a colocar pavimento asfáltico. Los edificios y el pavimento absorben una cantidad significativa de luz y radiación y la emiten en forma de calor, calentando la ciudad. Debido a que más de la mitad de las superficies de las ciudades están hechas por el hombre, las ciudades se calientan más que las zonas rurales, donde las estructuras están menos concentradas [fuente:EPA]. Esta absorción de calor es la razón por la cual la diferencia de temperatura entre las ciudades y las áreas rurales es mayor unas horas después de la puesta del sol. Las ciudades retienen más calor durante un período de tiempo más largo que las áreas rurales [fuente:EPA].
Pero eso no es lo único que causa el efecto isla de calor urbano. Los científicos creen que la vegetación juega un papel importante en mantener un área fresca a través de un proceso llamado enfriamento evaporativo . Evaporación es cuando el líquido se convierte en gas. Las plantas toman agua a través de sus raíces y dependen de ella para vivir. Pero después de que la planta haya terminado con eso, el aire seco absorbe esa agua convirtiéndola en gaseosa agua vapor . El aire proporciona el calor que impulsa este proceso, así que durante el proceso, el aire pierde calor y se enfría. Experimentamos el mismo tipo de cosas cuando sudamos:cuando el aire golpea tu piel sudorosa, absorbe la humedad y enfría el aire a tu alrededor [fuente:Asimakopoulos]. Porque construir una ciudad significa reemplazar vegetación por estructuras, la ciudad pierde las ventajas de enfriamiento evaporativo de la vegetación.
Otros factores también contribuyen al efecto. Por ejemplo, coches y aires acondicionados, que son omnipresentes en las zonas urbanas, convierte la energía en calor y libera este calor en el aire.
Ahora que sabemos qué está causando este fenómeno, aprendamos los pasos para reducirlo.
Techos verdes, como este en lo alto del Ayuntamiento de Chicago, ayudar a compensar el efecto isla de calor urbano. Tim Boyle / Personal / Getty Images Afortunadamente, ya que sabemos qué causa el efecto isla de calor urbano, podemos controlarlo en gran medida. Ciertas técnicas reducen la demanda de aire acondicionado y reducen las facturas de energía.
Debido a que las superficies oscuras y el bajo albedo de las estructuras urbanas calientan el área, la solución lógica sería invertir esta tendencia. Los planificadores urbanos pueden hacer esto pintando estructuras de blanco, u otros colores claros. Esta técnica básica contribuye en gran medida a revertir el efecto de isla de calor urbano.
Sin embargo, a algunas personas no les gusta la idea de un deslumbrante, ciudad completamente blanca. El revestimiento de baja reflectividad ofrece una alternativa y viene en colores que no son blancos. Este tipo de recubrimientos reflejan la radiación invisible sin reflejar toda la luz [fuente:Synneffa]. Entonces, mantienen un objeto relativamente frío sin sacrificar su color oscuro.
Ciertos recubrimientos de alta reflectividad también se pueden aplicar al asfalto. Los sellos de asfalto de asfalto y las capas de sellado de emulsión son dos ejemplos que tratan el asfalto para hacer que su superficie sea más reflectante [fuente:EPA]. Los procesos reducen el factor albedo del asfalto, que es uno de los principales contribuyentes al efecto isla de calor urbano.
Una moda que está ganando popularidad es la instalación de verde techos encima de los edificios de la ciudad. Esta solución no tiene nada que ver con el color. Un "techo verde" es simplemente un techo que incluye plantas y vegetación. Los techos verdes aprovechan el mismo efecto de enfriamiento por evaporación que las ciudades pierden cuando cortan la vegetación. Por lo tanto, un techo verde no solo evita que el techo del edificio absorba calor, pero enfría el aire a su alrededor, compensando el efecto de isla de calor urbano hasta cierto punto. Muchos edificios sostenibles utilizan techos verdes para reducir su dependencia del consumo de energía.
Varios otros métodos también ayudan a reducir el efecto de isla de calor urbano. Por ejemplo, techo aspersión es otra solución de enfriamiento evaporativo. Los rociadores en el techo mojan la superficie para que el aire a su alrededor se enfríe por evaporación [fuente:Asimakopoulos]. Los planificadores urbanos también establecieron estacionamientos tradicionales a lo largo de lotes donde crecen árboles y vegetación. Los árboles altos no solo contribuyen al enfriamiento por evaporación, sino que también brindan la sombra que tanto se necesita.
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El hipotético vestidito negro de la físicaPara hablar sobre el movimiento del calor y la energía, los científicos utilizan un objeto teórico que es un absorbente perfecto (y por lo tanto emisor perfecto) de calor y energía. Ellos llaman a esto un cuerpo negro porque absorbe toda la luz y nos parecería completamente negra. Es una de las herramientas fundamentales para los estudiantes de termodinámica.
Fuentes
