Escenarios de planificación urbana

Las herramientas de planificación urbana de escenarios permiten a los responsables decidir las acciones más eficaces para mitigar el cambio climático. Los gastos de la ciudad pueden reducirse considerablemente si se toman las decisiones adecuadas.

  • Medidas de adaptación y mitigación del cambio climático
  • Desprecintado de superficies, reverdecimiento urbano, utilización de asfalto blanco, riego
  • Modelos SUEWS para el clima urbano - Esquema de balance hídrico de la energía urbana superficial

Debido al sellado de superficies (por ejemplo, hormigón o pavimento), las ciudades contribuyen a su propio calentamiento. Por ejemplo, el sellado de superficies impide que se empape el agua que luego podría evaporarse, enfriando el medio ambiente en el proceso. En lugar de ello, la superficie absorbe la radiación solar de onda corta, y más tarde la libera en forma de calor. La falta de ventilación provocada por el desarrollo urbano compacto impide la circulación de masas de aire y, en consecuencia, el enfriamiento de las zonas urbanas. Estos son sólo algunos de los factores que influyen en el clima urbano, y conducen a un calentamiento general de la ciudad.

También está claro que hay varias formas de cambiar el clima de la ciudad mediante medidas de adaptación. Algunas de las más son el reverdecimiento de tejados y fachadas, la utilización de asfalto blanco el desprecintado de superficies o el riego.

El desprecintado de superficies puede ser una medida de adaptación muy eficaz cuando las zonas permeables al agua cubren gran parte de la ciudad. Cuando se sellan las superficies, el agua de lluvia ya no puede empaparse y evaporarse de nuevo más tarde, lo que contribuiría a la refrigeración. En cambio, las superficies selladas se calientan y contribuyen al calentamiento general de la ciudad. El desprecintado puede restaurar las funciones naturales del suelo y su capacidad de percolación, haciendo que las superficies sean más resistentes a las inundaciones. Las superficies no selladas pueden ser ajardinadas o enripiadas. La vegetación adicional contribuye a su vez a refrescar la ciudad. Las copas de los árboles reducen la luz solar que llega al suelo, es decir, la sombra mantiene el suelo fresco y puede aumentar el confort térmico. Además, la vegetación puede tener una serie de beneficios para el microclima mediante la evapotranspiración o la regulación del movimiento del aire, y mejores condiciones para los organismos vivos.

Este servicio explora el impacto de las medidas de adaptación al cambio climático aplicadas con la red de medición IoT. Se lleva a cabo un análisis específico para cada punto del cambio de la temperatura del aire y de la superficie basado en modelos probados de balance energético de superficie (SUEWS, o Surface Urban Energy Water-balance Scheme). Dentro de este servicio, se pueden probar más de 20 estrategias diferentes de mitigación del cambio climático.

La reducción tanto de la temperatura de la superficie como de la temperatura del aire (en comparación con el estado actual) se calcula mediante modelos SUEWS para diversas medidas de adaptación al cambio climático. El análisis se centra en las zonas especialmente cálidas de la ciudad. De este modo, se utilizarán cuatro estrategias diferentes con distintas opciones (véase el cuadro siguiente), mientras que se simulan diferentes tamaños de medidas de adaptación.

Resumen de posibles estrategias de adaptación al clima
Estrategias azules Estrategias verdes Medidas sobre los edificios Medidas técnicas para modificar las propiedades de los materiales
Riego de zonas verdes Enverdecimiento de tejados Reverdecimiento de fachadas Materiales de aislamiento térmico para tejados (tejados fríos)
Construcción de fuentes y zonas acuáticas Plantación de nuevos árboles Materiales adaptados al cambio climático en los edificios Materiales adaptados al cambio climático para el asfalto (pavimentos fríos)
Implantación de nuevas zonas verdes calles blancas

El análisis distingue por la hora del día, la estación del año y una serie de condiciones atmosféricas (como el viento, la nubosidad y los días calurosos). (como las condiciones del viento, la nubosidad y los días calurosos). Junto con los escenarios de emisiones del cambio climático (informe IPCC) permite comparar las condiciones actuales con las condiciones previstas a partir de 2050 (opcionalmente 2085). De este modo, se pueden estimar los diferentes impactos del cambio climático, con y sin medidas de adaptación. Los datos se proporcionan a través de un repositorio web (por ejemplo, OneDrive) como archivos csv y archivos png (o similares). Este servicio también puede distinguir entre análisis de puntos específicos unidimensionales (1D) y análisis de áreas bidimensionales (2D).

Mientras que los análisis 1D se centran en un lugar concreto y representativo, los análisis 2D abarcan una zona para la que se combinan medidas de adaptación al cambio climático.

A continuación, los resultados se presentan a los representantes de la ciudad para que decidan las medidas más convenientes de adaptación al clima, que la ciudad podrá aplicar posteriormente.

Enfoque técnico

El análisis se realiza a través de SUEWS, basándose en las mediciones de la temperatura del aire en los alrededores de la zona de interés. El análisis proporciona resultados para la temperatura de la superficie y la temperatura del aire.

En primer lugar, se realiza una simulación de referencia del estado actual de la zona. A continuación, se realizan múltiples "ejecuciones de sensibilidad", en las que se modifica artificialmente la superficie de la zona. La modificación artificial de la superficie cambia importantes propiedades materiales específicas de la superficie como el albedo, la emisividad, la conductividad térmica y otras.

Las diferencias (antes - después) en las variables de temperatura de la superficie y temperatura del aire se determinan mediante un cálculo de diferencias.

ΔT=Tsens-Tref

siendo Tsens la temperatura de la prueba de sensibilidad (tras la adaptación) y Tref es la temperatura de la simulación de referencia (antes de la adaptación).

(Nota: En el gráfico se muestran las estrategias de mitigación en lugar de las de adaptación).

En total, se pueden modificar 3 grupos diferentes de parámetros:

  1. Estrategia de adaptación al cambio climático
  2. La opción de la adaptación al cambio climático
  3. El alcance de la medida de ajuste

Para comprobar la eficacia de la medida de adaptación al cambio climático prevista, el área de la adaptación puede ajustarse en tamaño dentro del modelo. Esto permite responder a preguntas como, por ejemplo, cómo cambia la reducción de la temperatura si se duplica o se reduce a la mitad la superficie considerada. La reducción de temperatura debida a la medida de adaptación se simula para el área de la medida de adaptación, y luego se extrapola a toda la zona.

La temperatura de la superficie y la temperatura del aire se muestran para las siguientes condiciones:

  • Hora del día: condiciones diurnas frente a nocturnas
  • Estaciones: verano frente a invierno
  • Radiación: nublado frente a soleado
  • Viento: condiciones ventosas frente a ausencia de viento
  • Condiciones actuales frente a condiciones en 2050
  • Todos los resultados se presentarán en forma de gráficos, mapas o tablas con tendencias, extremos y distribuciones de frecuencia.