Las ciudades solo ocupan alrededor del 3% de la superficie terrestre total de la Tierra, pero soportan la carga de los efectos percibidos por los humanos del cambio climático global, dijeron los investigadores. Los modelos climáticos globales están configurados para un análisis de panorama general, dejando las áreas urbanas pobremente representadas. En un nuevo estudio, Los investigadores examinan más de cerca cómo el cambio climático afecta a las ciudades mediante el uso de modelos estadísticos basados ​​en datos combinados con modelos climáticos físicos tradicionales basados ​​en procesos.

Los resultados de la investigación dirigida por el ingeniero Lei Zhao de la Universidad de Illinois Urbana Champaign se publican en la revista Naturaleza Cambio Climático .

Hogar de más del 50% de la población mundial, las ciudades experimentan más estrés por calor, escasez de agua, la contaminación del aire y la inseguridad energética que las áreas suburbanas y rurales debido a su distribución y alta densidad de población, los informes del estudio.

“Las ciudades están llenas de superficies hechas de hormigón y asfalto que absorben y retienen más calor que las superficies naturales y perturban otros procesos biofísicos a escala local, "dijo Zhao, profesor de ingeniería civil y ambiental y afiliado al Centro Nacional de Aplicaciones de Supercomputación. "La incorporación de este tipo de variables a pequeña escala en el modelado climático es fundamental para comprender el clima urbano futuro. Sin embargo, encontrar una manera de incluirlos en modelos a escala global plantea una gran resolución, desafíos computacionales y de escala ".

Los modelos climáticos globales proyectan escenarios futuros al modelar cómo los procesos de mayor escala, como las emisiones de gases de efecto invernadero, obligan al clima global a responder. Al combinar esta técnica con un modelo estadístico que emula un modelo climático complejo y detallado para paisajes urbanos, El equipo de Zhao enfrentó la brecha de información urbana-global.

El equipo aplicó su técnica de emulación del clima urbano a los datos de 26 modelos climáticos globales en escenarios de emisiones intermedias y altas. Este enfoque permitió a los investigadores modelar los resultados en proyecciones de temperatura y humedad relativa a nivel de ciudad hasta el año 2100, permitir el cambio climático y la cuantificación de la incertidumbre.

El modelo predice que a finales de este siglo, el calentamiento promedio en las ciudades globales aumentará en 1.9 grados Celsius con emisiones intermedias y 4.4 C con emisiones altas, con un buen acuerdo entre los modelos climáticos existentes en ciertas regiones, Dijo Zhao.

Las proyecciones también predijeron una disminución casi universal de la humedad relativa en las ciudades, haciendo que la evaporación superficial sea más eficiente e implicando que las estrategias de adaptación como la vegetación urbana podrían ser útiles.

"Nuestros hallazgos destacan la necesidad crítica de proyecciones globales de climas urbanos locales para áreas urbanas sensibles al clima, "Esto podría dar a los planificadores de la ciudad el apoyo que necesitan para fomentar soluciones como la intervención de infraestructura verde para reducir el estrés por calor urbano a gran escala", dijo Zhao.

En la actualidad, las proyecciones no tienen en cuenta los efectos del desarrollo urbano futuro. Sin embargo, los investigadores plantean la hipótesis de que pueden ampliar su estrategia para compensar esto. "La metodología, en general, es muy flexible y se puede ajustar para capturar cosas como escalas de tiempo más finas e incluso se puede aplicar a otros ecosistemas, como bosques y regiones polares, por ejemplo, "Dijo Zhao.