Científicos de la Universidad de Granada han demostrado gracias al programa Copérnicus y el satélite Séntinel 3 de la Agencia Espacial Europea (ESA) que, durante la ola de calor de los años 2020 y 2021, la temperatura del suelo de Granada capital aumentó hasta 4,4 grados.

Diferencias de intensidades de la Isla de Calor Urbana de Superficie diurna a) y nocturna b).

Concretamente, las temperaturas de la superficie terrestre y la isla de calor urbana de superficie (el primer término hace referencia a la temperatura que presenta el suelo o superficie terrestre, mientras que el segundo hace referencia a las diferencias de temperaturas que existen entre el suelo de una zona urbana y el suelo de una zona rural en un mismo momento) se incrementaron por las mañanas 2,2 ºC y 0,2 ºC, respectivamente mientras que durante las noches los incrementos fueron de 4,4 ºC y 0,4ºC, respectivamente. Además, los investigadores han demostrado que los factores comunes que influyen significativamente en estos incrementos de temperatura diurna y nocturna son incrementos significativos de la radiación solar y cambios en la dirección del viento.

En las últimas décadas, numerosos estudios es­tán alertando que la transformación del paisaje generado por la expansión de las zonas urbanas constituye uno de los procesos con mayor con­tribución al cambio climático. Los cambios en la cobertura del suelo reducen la evapotranspiración y aumentan las superficies de materiales impermeables, tales como asfalto y hormigón. Estos materiales almacenan el calor recibido de la radiación solar y posteriormente lo liberan a la atmósfera. Los mayores incre­mentos de temperaturas se están produciendo en las ciudades debido principalmente al fenómeno de alteración de clima urbano denomina­do Isla de Calor Urbana (ICU), cuya intensidad se ve incrementada por las múltiples actividades humanas y por los eventos climáticos extremos tales como, sequías, olas de calor, etc.

Superficie afectada con ICUS positiva diurna y nocturna.

Recientes investigaciones han demostra­do que las olas de calor se están volviendo más intensas, tienen una duración mayor, ocurren con mayor frecuencia y a finales del siglo XXI afectarán a mayores superficies terrestres . Estos episodios de aumento de calor se encuentran identificados como uno de los fenómenos naturales con mayor impacto social, económico y ambiental. Así, posibilitan el incremento del consumo de electri­cidad y agua en las viviendas y aumentos de la morbilidad y mortalidad.

Prueba de ello, fue la ola de calor ocurrida en Chicago en el año 1995 que causó la muerte de 800 personas, la del verano del año 2003 en Europa donde fallecieron 70 000 personas, la ocurrida en Rusia durante el verano de 2010, la del este de China en el año 2013, la del Noroeste de EE.UU. y Oeste de Canadá (Lytton) en el verano de 2021 donde las temperaturas alcanzaron más de 47 °C y fallecieron en torno a 500 personas o la más reciente vivienda en España en el mes de Julio de 2022 calificada por la Agencia Estatal de Meteorología como ”histórica y extraordinaria”.

Teledetección

Entre las distintas metodologías empleadas para la determinación de este fenómeno, en los últimos años está cogiendo fuerza la teledetección. En palabras del investigador principal de este trabajo, el profesor del departamento de Expresión Gráfica Arquitectónica y en la Ingeniería de la UGR David Hidalgo, “por suerte y en los últimos años contamos con el programa Copérnicus de la Agencia Espacial Europea (ESA) y sus satélites Séntinel que permiten la monitorización de los diversos eventos climáticos que ocurren sobre la superficie terrestre, entre ellas la monitorización de los periodos de ola de calor mediante el aumento de la Temperatura de la Superficie Terrestre (TST) o los cambios que estas producen sobre la vegetación mediante la alteración de los índices de vegetación normalizada, fracción vegetal o el índice de agua de diferencia normalizada”.

Los investigadores de la UGR David Hidalgo-García y Julián Arco-Díaz, autores de este trabajo.

La importancia de esta investigación no solo radica en que es el primer estudio de sinergias entre ambos fenómenos realizado sobre la ciudad de Granada, sino que, a su vez, relaciona los factores ambientales que se alteran durante estos periodos de ola de calor, tales como: velocidad y dirección del viento y radiación solar.

Con respecto a los resultados, el profesor de la UGR Julián Arco, otro de los autores del estudio, indica que “las TST diurnas y nocturnas de Sentinel-3 son superiores durante los periodos de ola de calor tanto en las zonas urbanas como en las zonas rurales”. Así, la TST media diurna de la ciudad de Granada en condiciones normales se estima en 41,1 °C para zonas urbanas y de 42,2 °C para zonas rurales. La TST media diurna de la urbe durante los periodos de Ola de Calor es de 43,1 °C para las zonas urbanas y de 44,5 °C para las zonas rurales.

De esta forma, los incrementos de temperaturas evidenciados por la situación de ola de calor para las zonas urbanas han sido de 2,0 °C y de 2,3 °C para las zonas rurales. La TST media nocturna de la ciudad de Granada en condiciones normales se estima en 21,5 °C para zonas urbanas y de 20,4 °C para zonas rurales. La TST media nocturna de la urbe durante los periodos de Ola de Calor es de 26 °C para las zonas urbanas y de 24,7 °C para las zonas rurales. Los incrementos de temperaturas evidenciados por la situación de ola de calor para las zonas urbanas han sido de 4,5 °C y de 4,3 °C para las zonas rurales.

La Isla de Calor Urbana de Superficie (ICUS) media diurna de la urbe en condiciones ambientales normales se estima en -1,2 °C. Este valor aumenta hasta los -2,2 °C durante los periodos de ola de calor. Estos datos implican un aumento en la intensidad de la ICUS diurna de 1,0 °C. La ICUS media nocturna de la urbe en condiciones ambientales normales se estima en 0,7 °C. Este valor aumenta hasta los 1,5 °C durante los periodos de ola de calor. Estos datos implican un aumento en la intensidad de la ICUS nocturna de 0,8 °C.

Con respecto a la alteración de los factores ambientales, Hidalgo señala que, durante los periodos de ola de calor, la radiación total diaria en Granada ha sido de aproximadamente 1,2 veces mayor durante los periodos sin ola de calor. Con respecto al viento, durante los periodos de condiciones normales la dirección predominante es Noroeste (de la costa hacia el interior), mientras que durante los periodos de ola de calor el viento predominante es dirección Sureste (del interior hacia la costa).

Mayor superficie urbana afectada

De esta forma, durante los períodos de ola de calor no solo se produce un incremento de la TST y una intensificación de las ICUS, sino que se reporta una mayor superficie urbana afectada por el fenómeno. Si en periodos de condiciones ambientales normales las ICUS positivas de la urbe afectan al 52,4 % de la ciudad, durante el periodo de ola de calor aumenta hasta el 78,8 % de la superficie urbana. Estos valores suponen un incremento medio de afección en la ciudad de Granada durante los periodos de ola de calor del 26,4 % en comparación con el periodo de condiciones normales. Para la obtención de estos datos se han tenido en cuenta los píxeles de valores positivos incluidos dentro de la zona de ciudad delimitada.

Por tanto, se ha podido identificar los principales factores ambientales que se alteran durante los periodos de ola de calor en la ciudad de Granada. En palabras del profesor Hidalgo, “es necesario tomar medidas urgentes sobre las ciudades que minimicen los efectos de las olas de calor sobre el fenómeno de isla de calor urbana y mejore la resiliencia urbana. En este sentido, el incremento de las zonas verdes urbanas, el empleo de pavimentos de agua, cubiertas y fachadas vegetales o el empleo de pavimentos permeables son propuestas completamente necesarias y urgentes. Estas deben ser incluidas como prioritarias por parte de los planificadores urbanísticos y administraciones públicas en las figuras de planeamiento urbanístico”.

Este estudio se ha llevado a cabo por miembros del grupo de investigación TEP-232 “Grupo de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Edificación” de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Edificación (departamento de Expresión Gráfica Arquitectónica y en la Ingeniería).

Referencia bibliográfica:

Hidalgo-García, D., Arco-Díaz, J. 2022. Analysis of synergies between Urban Heat Island and Heat Waves using Sentinel-3 images over the city of Granada. Revista de Teledetección, 60, 1-15. https://doi.org/10.4995/raet.2021.17128