Implement the right climate adaptation methods for your city

• Customised climate adaptation plans: Access tailored recommendations for measures such as rooftop and facade greening, water area construction and surface de-sealing to effectively reduce urban temperatures.
• Future-proof urban planning: Utilise heat maps and temperature projections for both current and future scenarios (e.g., 2050 and 2085), supporting long-term planning and adaptation.
• Sustainable infrastructure development: Inform city planning with scientific data to develop infrastructure that supports sustainable urban growth and resilience.
• Support for decision-making: Receive ongoing support and guidance for follow-up measures, ensuring continuous improvement and adaptation.
• Scientifically-backed adaptation measures: Rely on proven surface energy balance models (SUEWS) for accurate predictions and assessments of climate change adaptation strategies, providing a solid scientific foundation for decision-making.

Urban Heat Islands

El efecto de isla de calor urbano es un fenómeno típico del clima de una ciudad, y se caracteriza por una diferencia de temperatura del aire entre el centro de la ciudad, expuesto al calor, y las zonas rurales circundantes, más frías. La mayor diferencia de temperatura del aire suele producirse por la noche y puede alcanzar hasta 10 grados (dependiendo de la ciudad). Muchos lugares específicos del centro de la ciudad están especialmente expuestos al calor. Son los llamados puntos calientes. Estos puntos calientes suelen ser regiones con alta densidad de construcción, cañones en las calles y superficies selladas donde el calor se acumula fácilmente.

El mapa de la isla de calor urbana (arriba) muestra la intensidad de la isla de calor urbana de la ciudad de Zúrich (CH) en una resolución horizontal de 10 x 10 m, a modo de ejemplo. Las zonas en rojo indican puntos calientes, mientras que las azules representan zonas más frías.

Con ayuda de los mapas de calor, se puede obtener información local específica sobre las noches tropicales, días de calor, días de calefacción y días de refrigeración. Estos análisis pueden calcularse tanto para el año en curso como para el futuro próximo y lejano utilizando los escenarios de emisiones RCP. Así pues, los análisis constituyen una importante contribución científica a la gestión del calor en una ciudad, y proporcionan una importante herramienta de apoyo a la toma de decisiones para ayudar a las ciudades a luchar contra el cambio climático con datos fiables.

Town planning scenarios

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=T_sens-T_ref

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

Un ejemplo: Zona triangular de Basilea, CH

Este informe pone a prueba el desprecintado como medida de adaptación al cambio climático. Para ello, se estudió la llamada zona del Triángulo de la ciudad suiza de Basilea (en el barrio de Erlenmatt, cerca de Badischer Bahnhof).

Se desprecintó una gran zona sellada, se cubrió de grava y se plantaron 18 árboles pequeños. Éstos seguirán creciendo en los próximos años, creando un entorno más verde en la zona (figura inferior).

Zona triangular antes de las medidas de adaptación (izquierda) y después (derecha)

La densa red de medición IoT de Basilea se utilizó para detectar pequeños cambios en la temperatura del aire, en comparación con el entorno (sin medidas de adaptación). Para detectar pequeñas diferencias en la temperatura del aire en la zona del Triángulo, se instalaron tres sensores en la zona tres meses antes del inicio de las obras de renovación. Además, se utilizaron para la comparación 12 sensores de referencia en las inmediaciones (figura siguiente). Para la comparación se utilizaron los valores medios de los tres sensores de la zona del Triángulo y de los 12 sensores de la zona de referencia.

Ubicación de las estaciones meteorológicas en la zona del Triángulo (tres estaciones dentro del círculo negro) y en la zona de referencia (12 estaciones dentro del círculo azul) alrededor.

La siguiente figura de la parte inferior izquierda muestra la diferencia de temperatura del aire (zona del triángulo - zona de referencia) antes, durante y después de la aplicación de las medidas de mitigación (a la izquierda). Antes de la adaptación, las diferencias entre la zona del Triángulo y el área circundante eran, por término medio, de - 0,3°C, lo que significa que la zona circundante era más cálida que la zona del Triángulo. Tras la aplicación de la medida de adaptación las diferencias entre la zona del Triángulo y el área circundante son de - 0,6°C. Por lo tanto, la zona del Triángulo tiene un efecto de enfriamiento de 0,3°C debido a la aplicación de la medida de adaptación.

Ejemplo: Área de Klybeck en Basilea, CH

Las ciudades tienen una temperatura más alta que las zonas rurales circundantes. Sobre todo en los meses de verano la diferencia de temperatura entre las zonas urbanas y rurales puede ser de varios grados centígrados. Por eso las ciudades suelen denominarse Islas de Calor Urbano (UHI).

Hay varias formas de contrarrestar este efecto, como la ampliación de las zonas de vegetación o el uso de superficies de color claro para aumentar la proporción de luz solar reflejada. Esto último hace que la superficie terrestre absorba menos calor y, en consecuencia, se caliente menos.

Como parte de este proyecto piloto en colaboración con Swiss Rhine Ports, se pintó de blanco todo un tramo de carretera en la zona portuaria de Kleinhüningen. El efecto albedo se determinó con ayuda de diversos sensores de medición e imágenes infrarrojas. El objetivo del estudio era conocer mejor las ventajas e inconvenientes de un pavimento blanco utilizando una zona de pruebas práctica. Además, se pretendía demostrar hasta qué punto influyen en el microclima existente por pequeños cambios en la estructura de la superficie.

Área Klybeck antes de las medidas de adaptación (izquierda) y después (derecha)

Las dos imágenes muestran claramente la influencia del pavimento blanco en la temperatura superficial de la carretera. En comparación con la primera imagen, el tramo de carretera pintado de blanco contribuyó a reducir la temperatura superficial de aproximadamente 7°C.

Validation of Adaptation Strategies

La validación de las estrategias de mitigación del cambio climático forma parte de la cadena de decisión y permite un importante circuito de retroalimentación para que las ciudades planifiquen, prioricen y ejecuten sus medidas de mitigación. Es necesario un seguimiento continuo para detectar nuevas tendencias y analizar cómo está cambiando el clima de la ciudad.

El aumento de la temperatura del aire, provocado por el cambio climático, tiene un impacto más duro en las ciudades que en su entorno rural. La temperatura media del aire en las ciudades es al menos 2 °C superior a la de sus alrededores. Por lo tanto, cualquier aumento adicional de la temperatura en el futuro provocado por el cambio climático tendrá probablemente graves consecuencias para las ciudades.

Una vez que la ciudad ha decidido qué medidas de adaptación al cambio climático son las más adecuadas y eficaces, se procede a su aplicación. Normalmente, meteoblue propone al menos 4 medidas de adaptación al clima en los lugares seleccionados de la ciudad, dependiendo de la decisión de la ciudad.

Al menos 6 meses (preferiblemente 12 meses) antes de que una ciudad aplique las medidas, las estaciones de medición se instalan en lugares predefinidos, donde se llevarán a cabo las medidas, y en sus alrededores (si aún no hay estaciones de medición disponibles), de acuerdo con un plan de colocación. Estas estaciones recogen datos continuamente desde antes hasta después de la aplicación de las medidas. Estas mediciones se utilizan en un análisis estadístico para validar las adaptaciones al cambio climático. En los 6 meses siguientes a la finalización de la medida de adaptación se realizarán los primeros análisis de validación que permitirán a los planificadores urbanos controlar el efecto de las estrategias de adaptación, detectar nuevas tendencias y analizar cómo está cambiando el clima de la ciudad.