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jueves, 27 de febrero de 2025

La fantasmagórica existencia de la isla térmica urbana

 

El supuesto nulo efecto de la isla de calor sobre las series de temperaturas es un resultado de la prestidigitación estadística con falso formato científico


En una de sus elucubraciones sobre el calentamiento global, Maldito Clima, que se define a sí mismo como un espacio periodístico  para luchar contra la desinformación sobre el cambio climático, pretende desprestigiar a los que aseguran (aseguramos) que el efecto de calentamiento generado artificialmente por los entornos construidos que rodean a los observatorios, y que a lo largo de los años han quedado subsumidos en el interior de ciudades, produce un efecto espurio en las mismas.  




Según el IPCC, en cuya explicación se apoya Maldito Clima, el efecto isla de calor si existe, pero las tendencias en un observatorio urbano y en uno rural es el mismo: ¿Dónde está la trampa?. El truco consisten en deformar el propio concepto de isla de calor y en segundo lugar considerarlo como algo estático para despistar a los inadvertidos.

El efecto de isla de calor, con temperaturas progresivamente más altas según crecen la ciudades, se han generado en casi todo el mundo en un larguísimo proceso de urbanización que se produjo en gran medida desde el siglo XIX, y especialmente durante la segunda mitad del siglo XX por la utilización de materiales como el cemento y asfalto, grandes concentradores de calor, y por la propia trama urbana moderna, con grandes edificios, muchas veces con altas densidades, como por ejemplo en Madrid.

Un observatorio en el interior de una ciudad del siglo XIX, no solo era afectado por el propio crecimiento de la ciudad sino también por una ubicación inadecuada y una cercanía al mismo de materiales absorbentes del calor. Como ejemplo nos puede valer lo que ocurrió con el propio observatorio de El Retiro, localizado adecuadamente desde mediados del siglo XIX en la conocida zona ajardinada de la capital. La ciudad fue creciendo sobre todo en ciertas direcciones, pero el entorno este de ese parque permaneció con entorno rural hasta los años 50 del siglo XX. A finales de los años 50 y en los 60 se construyó el barrio de Moratalaz, quedando cerrado con cemento y asfalto todo el entorno del parque de El Retiro.

Para Maldito Clima esto es "Una narrativa dice que esto “exagera” el calentamiento global porque los termómetros que antes estaban en el campo ahora están dentro de las ciudades que han crecido, arrojando temperaturas más altas". "Esto es desinformación: tanto las ciudades como los entornos no urbanos muestran tendencias similares de aumento de temperatura. De hecho los propios estudios de AEMET sobre la temperatura media de España lo ha determinado".

Se pueden comparar las series de temperatura de los observatorios de El Retiro y el de Navacerrada (que no sufre de isla térmica urbana aunque puede tener otros problemas con los métodos de observación) para comprobar que, en los años de crecimiento urbano del entorno de El Retiro, se produjo una divergencia entre las mismas. Hay que explicar que cada huella de isla térmica es única y que hay dos efectos superpuestos: el del crecimiento general de una ciudad y los efectos térmicos de las superficies "contaminantes" cercanas a los propios sensores de la temperatura. Para mayor información ir a "Observatorios chapuceros".



La única explicación para que el IPCC justifique que series urbanas y no urbanas tengan las mismas tendencias solo puede basarse en la equívoca premisa de una ciudad sin crecimiento. No obstante, la mayor refutación se puede leer en los propios estudios sobre la temperatura de España realizada por AEMET. 

https://www.aemet.es/documentos/es/conocermas/recursos_en_linea/publicaciones_y_estudios/publicaciones/NT31_AEMET/NT_31_1_Analisis_temp_rejillas.pdf

En este documento se describe la forma de cómo se generan las “rejillas” mensuales de alta resolución para el período 1961-2018 con los datos de su banco de datos, una especie de interpolación. La idea es aprovechar la mayor cantidad posible de datos del mismo. Es decir se utilizan no solo los más evidentes de los observatorios principales como los de los aeropuertos o capitales de provincia sino otros muchos que, aunque con numerosas lagunas, abarcan muchas zonas poco pobladas de nuestro país. Luego se comparan con las 42 estaciones de referencia que se usaban antiguamente para la descripción del clima. Es curioso observar las diferencias.

La comparativa de ambas series se analiza en el tomo 2:

https://www.aemet.es/documentos/es/conocermas/recursos_en_linea/publicaciones_y_estudios/publicaciones/NT31_AEMET/NT_31_2_Analisis_temp_series.pdf



Hay una gran diferencia en los valores medios, siendo más elevados los de las estaciones de referencia. Eso es obvio dada la diferencia de altitud media de ambas series, unos 300 metros mas de altitud en los de la generación de rejillas, dado que las de referencias suelen ser aeropuertos o ciudades: “Las diferencias de temperatura observadas son de alrededor de 1 ºC en la temperatura media de las máximas y sensiblemente mayor, ligeramente por encima de 1,5 ºC, para la temperatura media de las mínimas”. 

Una de las cosas mas llamativas es la diferencia en las tendencias de temperatura que pasa de los 0,3ºC por década a los 0,2ºC, diferencia sustancial y que desmiente las premisas de Maldito Clima. Esta fuerte corrección de la tendencia de la temperatura de las últimas 6 décadas ponen en duda la propia precisión de las medidas de la misma, principal afirmación para justificar la existencia del calentamiento global.

Además, las diferencias de los valores medios se acentúan a  partir del final de los años ochenta, justamente cuando se inició la progresiva sustitución de las observaciones con termómetros clásicos por mediciones con resistencia de platino. Esto genera distorsiones que ya he explicado en anteriores artículos. 

En la figura de abajo, extraída de esas publicaciones, se contabilizan el número de estaciones de medida de la temperatura y también su modo de operación. Los que constan como diarios significa que la medida de las temperaturas máximas y mínimas (con las que se calcula la media) se hace una vez al día. Las que tienen datos horarios son estaciones automáticas con sensores de resistencia de platino que se fueron instalando a finales de los ochenta, sustituyendo progresivamente a las anteriores. 

Si nos fijamos en la evolución comparativa de las máximas y mínimas podemos extraer nuevas conclusiones. La diferencia entre los valores medios que se obtienen con los dos métodos varía a lo largo del periodo estudiado, siendo más marcado el aumento de la diferencia en la temperatura media de las máximas que en la temperatura media de las mínimas (Figura 4 abajo). 

En el caso de las mínimas, se observa un aumento de la diferencia en la segunda mitad de los años 1960, manteniéndose sin grandes variaciones a partir de 1971. En las máximas, en cambio, el aumento de la diferencia es más progresivo y prolongado, extendiéndose a lo largo de los años 1980 y 1990, mientras que la diferencia permanece aproximadamente constante al comienzo y al final del periodo analizado.

 Las diferencias entre las temperaturas mínimas se estabiliza en la década de los ochenta y, como afirma el propio estudio de AEMET, se relaciona con el efecto urbano debido al crecimiento de las ciudades españolas hasta el final de los setenta. El tema de las máximas tiene su propia historia, aumentado sobre todo a partir de los años noventa cuando se sustituyeron los termómetros clásicos por los de resistencia y, también, por la incorporación ya a principios de este siglo de las antiguas garitas grandes de Stevenson por las modernas, con menor inercia térmica.


Todas estos razonamiento sobre los cambios en los métodos de observación de temperatura están desarrollados en anteriores artículos de este blog:

https://meteorologosenlaniebla.blogspot.com/2017/08/olas-de-calor-y-termometros-desaforados.html

 https://meteorologosenlaniebla.blogspot.com/2019/03/records-de-calor-y-termometros.html

https://meteorologosenlaniebla.blogspot.com/2019/08/olas-de-calor-o-termometros-desaforados.html

 https://meteorologosenlaniebla.blogspot.com/2023/08/olas-de-calor-o-termometros-desaforados.html

Para concluir, comentar que los efectos espurios debidos a los inadecuados materiales que forman el entorno cercano de los sensores de temperatura requieren una atención especial. Repasando a vista de pájaro los observatorios oficiales, es fácil detectar una gran cantidad de los mismos con problemáticos emplazamientos y entornos.

Incluso algunos catalogados como no urbanos como Daroca (Zaragoza) o Villanueva de la Cañada, en realidad están rodeados de entornos fuertemente artificiales con carreteras o aparcamiento asfaltados, y construcciones. 






martes, 3 de abril de 2018

SIN CAMBIOS SIGNIFICATIVOS DE LA TEMPERATURA DE INVIERNO EN 30 AÑOS

Prosigue la dicotomía entre las temperaturas invernales y las veraniegas



Según informa AEMET:  "El invierno 2017-2018 (periodo comprendido entre el 1 de diciembre de 2017 y el 28 de febrero de 2018) ha tenido en conjunto un carácter normal, aunque muy próximo a frío, con una temperatura media de 7,6 ºC, valor que queda 0,3 ºC por debajo de la media de esta estación (período de referencia 1981-2010). Se ha tratado del vigésimo séptimo invierno más frío desde 1965 y el séptimo más frío desde el comienzo del siglo XXI".

Como se ve en la figura, durante los últimos 30 años no es distinguible fácilmente ninguna tendencia, pero si diferncias con los años precedentes que sufrieron inviernos realmente fríos en los 60 y 70 del siglo pasado. Bien es verdad que necesitaría ajustes vinculados a efectos como la isla térmica urbana.




Es interesante hacer un análisis más preciso con observatorios y hacer las comparaciones pertinentes. Usaré datos de temperaturas medias mensuales de diciembre a marzo.
https://www.ecad.eu/

Lo primero a analizar es la evolución de las temperatura medias de marzo desde 1950 en un observatorio libre del efecto isla térmica urbana y situado en un ambiente relativamente intocado desde entonces. La evolución recuerda, por cierto, la evolución de la AMO (Atlantic Multidecadal Oscillation) con sus valores más bajos en los años sesenta y setenta, el drástico aumento posterior, y finalmente una bajada hasta este año, el marzo más frío desde 1985, con valores propios de los años más fríos.



Yendo a los últimos 30 años en el siguiente gráfico comparo los inviernos (diciembre a febrero) con marzo: tendencia descendente, más para marzo.



Para el caso de Madrid/Retiro, las tendencias son también negativas pero la de invierno es casi imperceptible, al contrario que la correspondiente de Navacerrada. Seguramente la razón es la perturbación creada por su situación en medio de una megaurbe aunque también puede haber razones instrumentales.



Otro observatorio poco perturbado es el de San Sebastián/Higueldo, en el que se repiten las tendencias negativas, con el matiz de que son muy parecidas las de invierno y marzo.



Para terminar, es oportuno comparar temperaturas de observatorios próximos para deducir influencias como las comentadas anteriormente. En el caso de Valencia se pueden comparar los observatorios del aeropuerto y el oficial de la ciudad. La tendencia de marzo los últimos 30 años caminan divergentemente, hacia arriba los de la ciudad y hacia abajo los del aeropuerto.




Y esto se repite para las temperaturas medias de invierno:


Como conclusión cabe apuntar que las predicciones de los modelos climáticos indican que las temperaturas invernales debería subir a largo plazo, aunque algo menos que las de los meses más cálidos. Aunque las observaciones sean locales, esa situación se da en ámbitos más amplios por lo que el mantenimiento de una tendencia a largo plazo debería tener una explicación más compleja.


sábado, 29 de agosto de 2015

CEMENTO Y ASFALTO INCREMENTAN VARIOS GRADOS LAS TEMPERATURAS

Los registros oficiales de las temperaturas ocultan los efectos que incrementan artificialmente sus valores como es el caso de la isla urbana de calor


    Desde hace años se conoce que las temperaturas dentro de las ciudades son superiores a los del campo circundante. El ascenso depende del tamaño de la ciudad y de la distribución del cemento y asfalto, y también de la distribución horizontal y  vertical de las construcciones. Este efecto se denomina isla urbana de calor y puede afectar a la temperatura del aire en varios grados.

    ¿Como ha evolucionado este efecto a lo largo de este siglo y pico en el que parece haber una subida de temperatura a nivel planetario?. Es evidente que es precisamente durante los últimos 100 años al menos, que se ha producido un espectacular crecimiento de ls ciudades en tamaño además de utilizar materiales como el cemento y asfalto que recubren toda la superficie absorbiendo la radiación solar e impidiendo la evapotranspiración. Capítulo aparte merece los elementos generadores de calor como los automóviles o los motores de los aires acondicionados.

    Los escasos observatorios meteorológicos existentes hace 100 años estaban en lo que entonces eran el centro de las ciudades en muchos casos, quedando rodeados posteriormente por un enorme círculo de construcciones.
     El efecto es mayor en verano que en invierno. Se produce durante el día cuando las superficies asfaltadas y las construcciones en general absorben la luz solar. Actúan como un acumulador de calor, que emiten lentamente durante la noche. El efecto es también más importante en ciudades muy densas como ocurre en España.

   Lahouari Bounoua, científico de la NASA  es el autor principal de un estudio sbre el tema en la revista Environmental Research Letters, aplicado a la superficie de los Estados Unidos. Se utilizaron datos de la NASA a través de los sensores MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) de sus satélites Terra y Aqua,  combinado con datos del Landsat7, y el uso de un modelo de la NASA para recrear todas las interacciones. 
   El resultado oscila en las ciudades americanas en torno a unos 2 grados. El resultado en España sería superior dada la alta concentración de construcciones y calles de las ciudades en nuestro país en comparación con la típica distribución en Estados Unidos: Un centro comercial de la ciudad compacto y una población muy distribuida, con casas bajas de los suburbios. También se hace patente la subida de temperaturas que producen las carreteras y sus entornos.





    Bounoua y sus colegas usaron el modelo para simular la temperatura que habría si se sustituyera la superficie construída por vegetación. Luego introducían progresivamente las superficies artificiales dentro del modelo natural en un 1% cada vez. Encontraron lo inesperado...o más bien lo improbable en la realidad. Cosas de los modelos.


    Cuando la superficie construída estaba en el 1% la subida era en torno a 1,3ºC. Esa diferencia se mantenía constante hasta un valor de 35%. En cuanto pasaba de ese valor la temperatura empezaba a crecer alcanzando el valor de 1,6ºC cuando se alcanzaba el 65%. Es difícil de creer.

   En realidad el efecto se conoce hace muchos años. Fue estudiado sistemáticamente por Oke en 1970, cuando publicó el trabajo City size and the urban heat, en el que dedujo la siguente expresión matemática para calcular el incremento en las temperaturas que experimentan las ciudades cuando crecen
Incremento T= 2.01 logP- 4.06
También influyen en la forma y distribución de las islas de calor la propia morfología de la ciudad. La experiencias de Oke se pueden resumir visualmente en la siguiente gráfica en la que se representa la relación entre incremento de temperatura y la población de una ciudad.



    Otro caso muy conocido es el de varias ciudades de Japón que muestran la siguiente evolución de las temperaturas registradas en función de su crecimiento:





    Todos estos argumentos solo le sirven para reconocer al IPCC que es "improbable" que el efecto isla térmica urbana afecte en más de un 10% a las tendencias registradas de temperatura.

FUENTES
http://earthobservatory.nasa.gov/IOTD/view.php?id=86440
WIKIPEDIA