Intensidades de la Isla de calor urbano superficial para tres megaciudades de Sudamérica usando datos del MODIS

Abstract

El desarrollo de áreas urbanas produce una gran modificación de la superficie de la tierra y los climas locales pueden ser modificados por estos cambios (Changnon, 1978; Lemonsu et al., 2010; Vimal Mishra et al., 2015). En general, los microclimas urbanos son más cálidos que sus alrededores en cualquier momento del día en las ciudades de latitudes medias. Este fenómeno se conoce como isla de calor urbano (UHI) (Oke, 1987; Dimoudia et al., 2013; Seem et al., 2015). La forma y el tamaño de la UHI varía con el tiempo, el clima y los patrones de la superficie urbana (Oke, 1987). Se pueden distinguir dos tipos de UHI: la isla de calor de la capa de dosel urbano (UCL) y la isla de calor de la capa límite urbana (UBL). En general, el UCL se encuentra por debajo del nivel medio del techo y consta de varios microclimas generados por la naturaleza heterogénea de los elementos individuales del dosel urbano (hileras, casas, árboles y otros). La presente contribución estima las intensidades de la isla de calor urbano superficial (SUHI) a largo plazo (2001-2016) para tres áreas urbanas de América del Sur: el Área Metropolitana de Bogotá (MAB), el Área Metropolitana de Buenos Aires (MABA) y el Área Metropolitana de Lima (MAL), ubicada en Colombia, Argentina y Perú, respectivamente. Para cuantificar las intensidades de la SUHI, hemos utilizado dos métodos: el primero es el método de Streutker, que utiliza una superficie gaussiana para ajustar las diferencias entre los patrones urbanos y rurales de temperatura de la superficie terrestre (LST). El segundo método, utiliza la diferencia entre el cuantil 0.95 de LST para el área urbana y la mediana de LST para el área rural. Ambos métodos utilizan datos de detección remota de LST mensuales y productos de tipo de cobertura terrestre anuales a una resolución espacial y temporal de 0.05° y datos diarios respectivamente, obtenidos del sensor MODIS a bordo de los satélites TERRA y AQUA. Para el AMB, los resultados de ambos métodos muestran un nivel aceptable de acuerdo para los períodos diurnos y nocturnos. Para el MABA, la SUHI obtenidas con el método de Streutker son mayores que los valores obtenidos con el método de cuantiles a aproximadamente 1 °C, durante todos los años en los períodos nocturnos. Para el MAL, las intensidades de SUHI obtenidas con el método de Streutker son mayores que los valores obtenidos con el método de cuantiles entre 2 y 3 oC, en la temporada de invierno en los períodos de día y de noche, respectivamente. Además, para el MAL se demostró la aparición del efecto Isla de Frio Urbano (UCI) principalmente porque la ciudad está rodeada de un semidesierto.