cuando te vas en un viaje por carretera, empaca bocadillos y bebidas y se asegura de tener buena música para hacer cola. La climatóloga Katia Lamer, por otro lado, empaca globos de fiesta cargados con sensores atmosféricos y luego sube a un observatorio que dispara láser sobre ruedas.
Lamer, director de operaciones en el Centro de Detección Aplicada Multiescala del Laboratorio Nacional de Brookhaven, completó recientemente un viaje por carretera de 1,700 millas desde Upton, Nueva York, hasta Houston, Texas, en un camión científico especialmente diseñado mientras tomaba una serie de mediciones, desde el aire. temperatura a la humedad al viento. El gran plan: comprender mejor la compleja dinámica climática de las ciudades, donde las condiciones pueden variar enormemente no solo de un vecindario a otro, sino también de una puerta a otra.
“La gran diferencia con los entornos urbanos es que son mucho más heterogéneos que los entornos naturales. Lo que eso significa es que hay más elementos, como edificios individuales, que crean estos cañones”, dice Lamer, refiriéndose a los corredores entre las estructuras. "Entonces, si la superficie es más complicada, eso genera algunos cambios en la meteorología a una escala mucho más fina de lo que tendríamos si estuvieras mirando un océano, que es uniforme".
Los científicos del clima tienen una buena idea de cómo las extensiones naturales de vegetación, como los pastizales y los bosques, afectan sus condiciones locales: cuando las plantas hacen la fotosíntesis, exhalan oxígeno y vapor de agua, lo que enfría el aire; la vegetación está sudando, esencialmente. Por el contrario, el entorno construido de una ciudad (concreto, vidrio, ladrillo) es muy eficiente para absorber la energía del sol, calentando las áreas urbanas hasta 20 grados Fahrenheit por encima de las áreas rurales circundantes.
Esto se conoce como el efecto isla de calor urbano, un fenómeno complicado que Lamer está tratando de medir con su observatorio sobre ruedas. El camión luce un sensor lidar, que dispara láseres para rastrear partículas flotantes, midiendo así el flujo de aire. (Los autos sin conductor también usan lidar para mapear su entorno en 3D, pero esos láseres rebotan en los obstáculos como otros autos).
Este flujo puede variar significativamente según el tamaño y la orientación de los edificios en un área determinada. Dos estructuras de lado a lado de la misma altura, por ejemplo, forman un vórtice que sube por el lado de uno y baja por el otro. “¿Qué pasa si apilas dos edificios en una fila, como si tuvieran diferentes alturas entre sí? ¿Cómo influye todo eso en el clima local? Así que esa es una especie de frontera”, dice Lamer. “En cada barrio, cada lado de cada edificio ve su propio microclima”.
Como el sol calienta un lado de un edificio, complica aún más este movimiento de aire, ya que el aire caliente asciende. Pero en el lado sombreado del edificio, puede que no haya este mismo movimiento ascendente. Agregue vientos a la mezcla y tendrá dinámicas atmosféricas que cambian en escalas muy finas, tanto espacialmente como a lo largo del tiempo. “Es un proceso muy turbulento, ya que el viento se mueve a través de este dosel urbano”, dice Vivek Shandas, quien estudia el efecto de isla de calor urbano en la Universidad Estatal de Portland pero no participó en esta nueva investigación. "La ciencia detrás de esto realmente no ha logrado una buena comprensión de la forma en que la aspereza mueve el viento y cómo actúa realmente en todo un paisaje urbano".
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