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Dinámica de Sistemas

Boletín de Dinámica de Sistemas

Modelo de la Isla de Calor Atmosférico y Superficial

Basado en un modelo de simulación con Vensim

Gustavo M. Godoy Uribe
g.godoy.uribe@gmail.com

La realización de un modelo de simulación ambiental es un proceso reiterativo del estudio de los elementos y su relación en la descripción o explicación de un fenómeno. Este trabajo se enfoca en el proceso de creación de un modelo de simulación ambiental que permita conocer la interacción y comprender el impacto que tienen los elementos en la isla de calor urbano y su consecuencia en la población urbana y el entorno.

Modelo de la Isla de Calor Atmosférico y Superficial

El proyecto se enfoca en el estudio, análisis e influencia de los elementos que intervienen en el fenómeno de la isla de calor atmosférica y superficial y su relación. El incremento de la temperatura local por el crecimiento del área urbana construida, del parque automotriz, la disminución del arbolado urbano y de los espacios de áreas verdes con sus efectos son algunos de los problemas en la elaboración del modelo, que a priori se aprecian en el sistema urbano de una ciudad. Los factores se relacionan con el balance energético del sistema urbano, junto con variables físicas propias del entorno (Tamini, 2010).

Se desea relacionar los elementos de mayor influencia dentro de un modelo, que aspectos tienen en común la isla de calor atmosférica y superficial en el modelo para proponer estrategias de mitigación sostenibles sobre su efecto en un sistema urbano.

Las islas de calor o UHI (Urban Heat Island) han sido estudiadas, desde 1818 hasta la fecha, con diversas metodologías y en distintas zonas geográficas (Carreras et al., 1990). Se reconoce desde esta base su repercusión en el aumento de la temperatura del sistema urbano, su relación directamente proporcional con el tamaño de la mancha urbana, y su efecto sobre el incremento del consumo de energía, de la emisión de contaminantes y gases efecto invernadero, lo que resulta en problemas de salud y problemas de confort (Tamini, 2010).

La relevancia del estudio está relacionado con la mitigación de los efectos nocivos para la salud humana y el medio ambiente, considerando que se estima, según informe mundial sobre los asentamientos humanos 2009 ONU-HABITAT, que antes del año 2050 el 70% de la población vivirá en la zona urbana. Por lo que se considera necesario un estudio de esta índole para colaborar en la planificación estratégica del sistema urbano.

Modelo de la Isla de Calor Atmosférico y Superficial

La UHI ha sido estudiada, desde 1818 hasta la fecha, con diversas metodologías y en distintas zonas geográficas (Carreras et al., 1990). Se reconoce desde esta base su repercusión en el aumento de la temperatura del sistema urbano, su relación directamente proporcional con el tamaño de la mancha urbana, y su efecto sobre el incremento del consumo de energía, de la emisión de contaminantes y gases efecto invernadero, lo que resulta en problemas de salud y problemas de confort (Tamini, 2010).

Las metodologías y tradicionales de estudio no se enfocan a conocer el funcionamiento interno del sistema en estudio, sin embargo, metodologías como la dinámica de sistemas se orienta el entendimiento sistémico interno de los fenómenos. La dinámica de sistemas mediante el estudio de los elementos y su interacción comprender el comportamiento de los sistemas como un todo en funcionamiento (Martín García, 2004) (Martín García, 2006).

La metodología de dinámica de sistemas se complementa, como una solución eficiente a los estudios realizados para evaluar los impactos que tiene la UHI sobre la salud y el confort de los habitantes de una ciudad. Pero también se presenta como una alternativa para presentar soluciones sustentables que no traigan consecuencias a largo plazo.

Modelo dinámico del comportamiento eléctrico del corazón

Resultados

¿Qué elementos tienen mayor impacto sobre los efectos en salud humana y medioambiental urbana en el modelo de la isla de calor?

La simulación muestra evidentemente que la población es responsable de la mayor parte de sus problemas al no prever los cambios y sus consecuencias sobre el entorno. Los elementos de mayor impacto se relacionan con la tasa de urbanización y las cubiertas vegetales como parte del entorno y como estrategias de mitigación sostenibles.

¿Qué elementos e interacciones tienen en común?

La isla de calor urbano tiene como elementos común la población, la superficie urbanizada y las actividades propias que contribuyen a las emisiones de CO2.

¿Qué alternativas de mitigación son más eficientes y sostenibles en la mitigación de los efectos de la isla de calor en salud humana y medioambiental urbana?

Sin lugar a dudas la cubierta vegetal es más sostenible ya que disminuye las emisiones, el consumo energético requerido para el enfriamiento.

Las investigaciones sobre la isla de calor urbano tienen tres líneas de investigación definidas. El fenómeno de la isla de calor urbano es un fenómeno estudiado hace bastantes años. Las causas y consecuencias están claramente establecidas. Los esfuerzos en la mitigación están orientados en el descenso de las temperaturas, estas estrategias se pueden clasificar en naturales y artificiales. Sin embargo las naturales son más sostenibles en el tiempo.

Es posible modelar los efectos de la isla de calor urbano sobre la población y el entorno. El proceso de crear un modelo de simulación no es un proceso sencillo.

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