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Existen diferentes tipos de islas de calor, como un pastizal en medio de un bosque, las islas oceánicas y la ciudad, que tienen la particularidad de ser más cálidas que sus alrededores. La temperatura del aire se observa con líneas de igual valor, que muestran una distribución horizontal discontinua entre la zona urbana y la zona rural, en que parte su definición: un área central más cálida que sus alrededores.
El cambio de uso de suelo para la creación de edificios, carreteras, calles, avenidas, etc. llevan al uso de materiales de construcción, capaces de absorber la radiación solar y, emitirla muy lentamente; aunado, a la topografía, y las variaciones climáticas del sitio. Imagínense tocar un foco incandescente de 100 W con tu mano, este te quema; ahora imagínense el calor producido por la ciudad en cuanto a su actividad humana, en el área de San Agustín en el lado este de la Ciudad de México es de 10.8 W/m2 casi el 3 %, con respecto a la radiación solar que llega a la superficie, mientras que en Copilco en el lado sur es de 6.4 W/m2 con sólo el 1.5 %; por lo que, no es adecuado ni justificable llamarla isla de calor urbano.
Entre los primeros estudios realizados de estas comparaciones de temperatura entre sitios, destaca las del meteorólogo Luke Howard en Londres, Reino Unido entre 1818 y 1820. Encontró un exceso de calor en la ciudad comparada con las zonas rurales. Además, en París Francia, este mismo método se realizó entre 1815 y 1902 por Emilien Renou, encontrando a través de la instalación de termómetros dentro y fuera de la ciudad, una diferencia de 1 °C a la misma latitud.
Aunque se decía que era un fenómeno totalmente nocturno y observable en la época fría, tal como diciembre y enero, en un trabajo realizado por Ballinas en 2011, se encontró durante todo el día y en todo el año, en el área de La Merced, con respecto al área de Chapingo, que en ese entonces era considerada como un área rural. El fenómeno de la isla de calor urbana, en la Ciudad de México, se encuentra muy marcado, teniendo diferencias de hasta 10 °C.
En estos meses de época cálida, además se presentan las “olas de calor”, que no es más que temperaturas altas registradas por encima de los 30 °C, por un mínimo de tres días consecutivos. La isla de calor puede incrementar la intensidad de estas olas de calor.
La isla de calor urbana tiene un efecto inmediato a la que llamamos como: polución térmica. Termino que en 2022 se definió como, la contaminación que repercute por las altas temperaturas generadas por la urbanización en una ciudad. Se observa mediante la afectación en el confort térmico humano, en el cual las personas experimentan estrés por calor, decrementando su productividad y afectando a su salud, conduciéndonos a la morbilidad o a la mortalidad. La exposición a estas altas temperaturas provoca golpes de calor, agotamiento, sincope y calambres. Estas enfermedades se pueden dar aun estando en casa trabajando sentado, ya que las personas pueden experimentar la ausencia de sudoración. Pueden sentir agotamiento, mareos, debilidad o fatiga; así como la perdida repentina del conocimiento, que se da, porque no nos encontramos aclimatadas a las altas temperaturas. Igualmente, si hacemos ejercicio extenuante en un ambiente cálido, una persona puede llegar a desvanecerse.
Desafortunadamente en México, para poder edificar, es necesario alterar la cobertura superficial y eliminar el suelo que contiene vegetación. En un estudio realizado en 2016, se comprobó la capacidad del arbolado urbano para disminuir la temperatura del aire, teniendo un efecto positivo en la mitigación de la isla de calor. Por ejemplo, para disminuir 1 °C la temperatura, es necesario plantar 17 árboles de Trueno, 16 individuos de Liquidámbar, 8 de Fresno o 42 árboles de Eucalipto por hectárea; por lo tanto, este último, es el que tiene menor poder de enfriamiento.
Es por ello, que es necesario utilizar a la vegetación y escoger a las especies más adecuadas, que funcionen como sumideros de calor -cualidad que significa, ser el receptor final-, y no, “plantar por plantar”. Que, si bien es cierto que los árboles pueden disminuir la temperatura, darnos por el entendido de qué tanto esté árbol es funcional para ello, siempre y cuando el objetivo sea el de mitigar este exceso de calor que presenta la ciudad.
Toda esta situación de la isla de calor urbana lleva a la necesidad de enfriar artificialmente el interior de los edificios, induciendo un aumento considerable en el consumo de energía, el cual se ve reflejado en un incremento en los costos energéticos y en una retroalimentación de ceder calor al aire. Es por esto último, y todo lo que repercute en la salud humana, que es muy necesario mitigarla.