Relación espacial y estadística entre las islas de calor de superficie, coberturas vegetales, reflectividad y contenido de humedad del suelo, en la ciudad de santiago y su entorno rural

Resumen: El trabajo analiza la relación estadística y espacial de las temperaturas superficiales, la cobertura vegetal, la reflectividad y el contenido de humedad del suelo de la ciudad de Santiago y su entorno rural, identificando y caracterizando espacialmente aquellas superficies que presentan el efecto de isla de calor. Los datos fueron obtenidos mediante el procesamiento digital de unasubescena satelital Landsat ETM+, adquirida el 4 de febrero de 2003 a las 10:30 AM, y sometidos a análisis de correlaciones lineales y superposiciones espaciales. Los resultados destacan la diferencia entre superficies urbanas y rurales. En las primeras se observa un escaso desarrollo de las islas de calor y una marcada homogeneidad de las temperaturas superficiales, debido a la hora de adquisición dela imagen, que se refleja en una débil relación estadística y espacial entre los parámetros. De forma opuesta, las islas de calor del valle rural alcanzan un mayor desarrollo y variabilidad de sus temperaturas superficiales, lo que determina correlaciones estadísticas y relaciones espaciales más fuertes. Mientras la ciudad presenta sólo algunos puntos cálidos (micro islas de calor) a la hora depaso del satélite, el sector norte del valle rural concentra la mayor cantidad de superficies cálidas (islas de calor no urbanas), las que abarcan extensas áreas o se disgregan en archipiélagos de calor, determinando la presencia de una isla de calor negativa.

Abstract: This paper analyzes the statistical and spatial relationship between surface temperatures, vegetation cover, reflectivity andsoil moisture availability of Santiago city and their rural surroundings, trying to spatially identify and characterize surfaces that present the heat island effect. Data were obtained from a digital processing of a Landsat ETM+ satelital sub scene, acquired on February 4, 2003, at 10:30 A.M, and linear correlations and spatial overlapping were executed and analized. Results indicate an outstandingdifference between urban and rural areas. Urban surfaces did not present well developed heat islands as a consequence of image acquisition time that determines a weak statistical and spatial relationship between parameters. Conversely, rural heat islands are better developed and reach higher statistical correlations and stronger spatial relationships. While the city offer only a few hot spots(micro heat islands) at satellite time overpass, the northern sector of the rural valley concentrates the higher surface temperatures (non urban heat islands), which reach large extensions or disgregates in numerous heat archipielagos, determining the presence of a negative heat island.

Palabras clave: efecto de isla de calor urbana, isla de calor urbana de superficie, temperatura superficial,parámetros de superficie
Key words: urban heat island effect, surface urban heat island, surface temperature, surface parameters

Introducción

El proceso de urbanización reemplaza los suelos y cubiertas naturales por superficies construidas, cuyos materiales se caracterizan por un bajo albedo o reflectividad, una baja capacidad de absorción de agua y un comportamiento térmico propicio parael almacenamiento y la emisión de calor, contribuyendo con ello a elevar la temperatura atmosférica de una ciudad en relación con su entorno rural o menos urbanizado a través de un fenómeno conocido como efecto de isla de calor urbana (ICU) (Oke, 1987; Solecki et al, 2002).
Para los ciudadanos, el efecto de ICU produce disconfort térmico y aumenta la ocurrencia de enfermedades relacionadas con elcalor, especialmente durante los días más calurosos de verano; además aumenta la ocurrencia de enfermedades respiratorias, debido a que el exceso de calor propicia la formación de Ozono (O3) y conlleva un alza en la demanda energética destinada a sistemas de refrigeración y aire acondicionado, exacerbando la emisión de contaminantes atmosféricos (CO2, NO, SO2, PM) desde las plantas eléctricas....