9.7: Clima Urbano
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La urbanización tiene un impacto significativo en todos los elementos de la atmósfera. La sustitución de la vegetación natural por superficies artificiales altera el balance térmico y la hidrología del entorno local. Los cañones urbanos afectan la velocidad del viento y el aumento del contenido de partículas mejora la precipitación por el viento de una ciudad.
La concentración de las actividades humanas en las zonas urbanas crea una “isla” de calor rodeada por un “mar” de zonas rurales más frías llamada isla de calor urbano. El calor se agrega al ambiente urbano por la industria, el transporte, el calor de escape y el aire acondicionado, entre otras cosas. Las superficies artificiales con bajo albedo absorben mucha insolación, calentando la superficie más que si se tratara de una superficie natural como el pasto. El calor adicional puede crear diferencias en la temperatura del aire entre la ciudad y el campo de 10 o C (18 o F) o más. En consecuencia, la nieve desaparece antes y la vegetación florece más temprano en la ciudad. La luz solar queda atrapada dentro del “cañón urbano” por superficies reflectantes. Los materiales de construcción como el ladrillo y el asfalto tienen alta conductividad térmica. La pérdida de calor por la noche puede compensar lo que se ha ganado durante el día.
La cálida superficie de la ciudad induce una convección que atrae el aire urbano hacia arriba, que luego es reemplazado por aire fresco del campo. Esta circulación rural-urbana es más probable que ocurra cuando los vientos de escala sinóptica son ligeros. El aire ascendente transporta polvo y otras partículas hacia arriba, acumulándose como una cúpula de polvo. Si los vientos de escala sinóptica son lo suficientemente fuertes, los contaminantes se derraman sobre el límite de la ciudad y se extienden a favor del viento sobre el campo como un penacho de contaminación. Las partículas concentradas en la atmósfera urbana sirven como núcleos para la condensación del agua. Varios estudios han demostrado cómo la precipitación se mejora a favor del viento de un área urbana debido al mayor contenido de partículas de fuentes urbanas.
En las zonas rurales, más agua disponible para la evaporación mantiene las temperaturas superficiales más frías. Las superficies artificiales impermeables en la ciudad aumentan la escorrentía de agua y reducen la infiltración. Esto da como resultado menos humedad disponible para enfriamiento evaporativo y mayor transferencia sensible que en las áreas rurales circundantes.
