Balance de energía en la interfaz atmósfera-suelo sobre coberturas urbanas en Mexicali, B.C. [recurso electrónico] / Zalia Patricia Haro Rincón ; director, Néstor Santillán Soto ; co-director, Onofre Rafael García Cueto.

Maestría y Doctorado en Ciencias e Ingeniería.

Tesis (Doctorado) -- Universidad Autónoma de Baja California. Instituto de Ingeniería, Mexicali, 2014.

Incluye referencias bibliográficas.

A partir de los hallazgos realizados anteriormente con el estudio de Casillas (2009) en el cual se localizaron dos islas de calor urbano en Mexicali, B. C., al oriente y poniente, con 10 º C y 12 º C de diferencia respecto al área rural, respectivamente, nace la inquietud del presente trabajo “Balance de energía en la interfaz atmósfera-suelo sobre coberturas urbanas en Mexicali, B. C.”, en el cual mediante el uso de un sensor de radiación neta estimada a partir de dos componentes de radiación solar de onda corta y dos componentes de radiación de onda larga, y equipo de covarianza turbulenta, se analizan el comportamiento y la intensidad de los flujos de calor usando el modelo Q* = QE+QG+QH+QF+QD siendo la captura de radiación en el dosel urbano (Q*). En segundo lugar, la absorción y el almacenamiento de calor durante el día (QG) debido a las propiedades térmicas de los materiales de construcción y características de las superficies urbanas, en tercer lugar, la generación de un flujo de calor turbulento positivo al ambiente tanto de noche como en horas diurnas (QH); la cuarta modificación es el calor sensible por intercambio de calor latente que no es posible en zonas densamente urbanas con poca vegetación (QE); la posibilidad de un gran flujo de calor antropogénico (QF), esto es a menudo un fenómeno físico generado por el hombre y puede ser o no intencional. Por último, el flujo de calor advectivo (QD), debido al movimiento horizontal del aire; de manera directa solamente se midieron tres flujos, Q*, QE y QH; QG es el que más posibilita su manejo como residual, en cambio para QF y QD la incertidumbre es muy alta. Se realizaron campañas de medición durante las estaciones de primavera, verano, otoño e invierno entre los años 2011 y 2013, en ciclos de 48 horas promediados a períodos de 24 horas. Materiales como el asfalto y el concreto almacenan gran cantidad de su energía disponible, la cual no liberan eficientemente durante la noche; el suelo desnudo gana calor rápidamente durante el día, sin embargo, disipa este calor durante el período nocturno; el césped a diferencia de las demás coberturas muestra una repartición equitativa entre su flujo de calor sensible y su flujo de calor latente, tomando un papel importante en el proceso de mitigación de la isla de calor urbano; el poliestireno expandido con pintura elastomérica, el cual muestra que el flujo de calor sensible excede la radiación neta; en la campaña de verano 2011 la radiación neta promedio resultó de 31.41 W/m2 y el flujo de calor sensible de 74.9 W/m2, en la campaña de verano 2012 los resultados promedios fueron de 43.46 W/m2 y 87.32 W/m2, respectivamente, este flujo adicional podría ser atribuible a la influencia térmica de los equipos aire acondicionado, lo cual reduce el modelo del balance de energía a Q* = QH+QF+QD. Al final de este documento, se presentan algunas propuestas de mitigación que contribuyan a reducir los efectos generados por el cambio de uso de suelo, por mencionar algunas, la colaboración multidisciplinaria para generar programas de planificación urbana y el aumento del albedo urbano en futuras renovaciones de materiales de superficies, mediante colores claros y reflectivos. Los resultados de este estudio serán la base para la generación de nuevas líneas de investigación para la futura propuesta de materiales que ayuden a mitigar los efectos inadvertidos de los asentamientos urbanos. También se mencionan recomendaciones emanadas de la experiencia de haber realizado esta investigación, las cuales son incrementar la escala temporal y espacial para obtener mayor representatividad no solo de los materiales, sino también de la geometría y disposición de los complejos habitacionales de esta ciudad.

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