El cemento y el asfalto que hacen que los veranos de la ciudad sean brutalmente calurosos podrían no ser algo malo durante la helada del invierno.

Investigadores de la Universidad de Princeton han descubierto que el efecto isla de calor urbano (las ciudades son más calientes en verano que las áreas circundantes) también ayuda a mantener las ciudades más cálidas durante el frío extremo. Los hallazgos tienen implicaciones para los planificadores urbanos en áreas como la ciudad de Nueva York o Chicago, que experimentan marcados cambios de temperatura estacionales.

Jiachuan Yang, un investigador postdoctoral, y Elie Bou-Zeid, profesor de ingeniería civil y ambiental, analizaron las temperaturas urbanas en 12 ciudades de EE. UU. en el noreste y el medio oeste durante una ola de frío de 2014. Descubrieron que las áreas urbanas se mantenían más cálidas que los suburbios y el campo circundantes. La diferencia de temperatura fue mayor durante la ola de frío, que estableció más de 49 récords de baja temperatura. Las diferencias de temperatura también fueron más pronunciadas durante la noche que durante el día.

Los resultados, informó en la edición de junio de la Revista de meteorología aplicada y climatología , podría informar las políticas para las ciudades del norte que buscan mitigar las temperaturas extremas y frenar el uso de energía durante todo el año.

Las islas de calor urbanas se han estudiado extensamente durante las olas de calor, con análisis recientes que muestran que los aumentos de temperatura de la ciudad pueden ser de hasta 8 grados Fahrenheit para ciudades grandes como Nueva York o Washington. El estudio de Yang y Bou-Zeid es uno de los primeros en examinar el fenómeno durante las olas de frío. Yang dijo que para algunas áreas, los extremos fríos seguirán planteando un desafío incluso cuando el clima se calienta. "Más mortalidad relacionada con el clima en todo el mundo se atribuye a la exposición a un frío excesivo que a un calor excesivo, y es poco probable que el calentamiento global cambie esta realidad, " él dijo.

Los investigadores combinaron datos de temperatura y uso de la tierra con simulaciones meteorológicas de alta resolución para investigar la ola de frío de 2014 en Chicago. Los resultados sugirieron que el calor liberado por los edificios fue un factor clave para el efecto de isla de calor más fuerte observado durante la ola de frío.

"Cuando calienta edificios, el calor va a salir de los edificios y salir al entorno urbano, "Dijo Yang. En la ciudad, los rascacielos crean cañones callejeros que atrapan el calor, mientras que en las zonas rurales el calor de los edificios se disipa más rápidamente en los alrededores. Durante las olas de frío, Los cañones de las calles ayudan a las ciudades a reducir la demanda de calefacción y hacen que estar al aire libre sea más tolerable. Dijo Yang.

Durante la ola de frío, Yang y Bou-Zeid también encontraron una mayor diferencia en la cantidad de calor liberado por la noche en la ciudad en comparación con las áreas rurales. Sus simulaciones mostraron que esto se debía a la función de la batería térmica de la ciudad:la capacidad del hormigón y otros materiales de ingeniería para almacenar más calor que el suelo, y descargar este calor cuando bajan las temperaturas. Las temperaturas nocturnas más frías parecieron estimular el intercambio de calor.

Muchas ciudades están trabajando en formas de mitigar el calor del verano. Estos incluyen la instalación de techos frescos, que están cubiertos con materiales que reflejan la luz; y techos verdes, que están cubiertos de plantas que reducen la temperatura mediante enfriamiento por evaporación cuando se libera humedad al aire. Los investigadores modificaron su simulación para probar los efectos de los techos fríos y los techos verdes en la isla de calor urbano durante una ola de frío. Descubrieron que los techos fríos reducían las temperaturas diurnas, mientras que los techos verdes llevaron a un pequeño aumento en las temperaturas diurnas y una reducción algo mayor en las temperaturas nocturnas, debido a la menor capacidad de almacenamiento de calor de los suelos en comparación con los materiales de construcción tradicionales.

Dan Li, un profesor asistente en la Universidad de Boston, dijo que el trabajo ofrece lecciones para los planificadores. "Este trabajo destaca el hecho de que debemos considerar la variabilidad estacional de las islas de calor urbanas y evaluar los peligros y beneficios asociados de manera integral, "dijo Li, quien realizó una investigación de doctorado y posdoctorado con Bou-Zeid pero no participó en el presente estudio.

Tanto Chicago como la ciudad de Nueva York están aplicando ambiciosos planes de acción climática, que incluyen la promoción de techos frescos y techos verdes para reducir el efecto isla de calor urbano. Yang dijo que sigue siendo importante combatir el calor del verano. pero las ciudades no deben ignorar los riesgos del frío extremo al planificar los esfuerzos de mitigación.

Como posible solución, El grupo de Bou-Zeid está colaborando con la experta en materiales Anna Laura Pisello y su laboratorio de la Universidad de Perugia en Italia en estudios de nuevos materiales de construcción que cambian de color y que podrían aliviar el calor del verano y mantener las ciudades más cálidas en invierno. Yang también está aplicando los modelos desarrollados en este estudio para explorar los arreglos espaciales más efectivos para las estrategias de mitigación de islas de calor dentro de una ciudad.