Escenarios de bioclima humano en la megalópolis del centro de México ante cambio climático

Ponencia presentada en: VII Congreso de la Asociación Española de Climatología: clima, ciudad y ecosistemas, celebrado en Madrid entre el 24 y 26 de noviembre de 2010.[ES]Se presentan escenarios de bioclima humano para cinco ciudades del centro de México (Ciudad de México, Pachuca, Puebla, Cuernavaca y Toluca) cuya dinámica y crecimiento darán origen a la formación de una megalópolis a mediados del siglo XXI. Todas las ciudades rebasan los 2200 metros de altitud y actualmente se consideran de clima fresco y agradable la mayor parte del año, a excepción de Cuernavaca cuya menor altura (1600 msnm) favorece un clima entre tibio y cálido. Se estimarán futuras modificaciones en el bioclima, no sólo ante cambio climático, sino ante el incremento de temperatura por la isla de calor.[EN]Bioclimatic conditions scenarios have been assessed using the resultant temperature index for five cities (Mexico City, Pachuca, Puebla, Cuernavaca and Toluca) located in the highlands of central Mexico with tropical climate tempered by altitude (2200 m above sea-level, except for Cuernavaca at 1600 masl), which in half century will be a megalopolis. In recent times there has been a growing interest in climate change scenarios and the urban heat island. This approach shows this double effect in bioclimatic conditions for the selected cities

Un escenario de bioclima humano en ciudades del sur de México, bajo condiciones de 2xC02 atmosférico

Ponencia presentada en: II Congreso de la Asociación Española de Climatología “El tiempo del clima”, celebrado en Valencia del 7 al 9 de junio de 2001[ES]Aplicando el concepto de temperatura efectiva (TE), se presenta un escenario de las condiciones de bioclima humano de cuatro ciudades importantes del sur de México, obtenido al utilizar resultados de predicciones regionales de modelos de circulación general (GCM) para el caso de una duplicación en la concentración de C02. Los resultados se ilustran con gráficas de las condiciones de confort actuales y futuras para el sur del país. Se encontró que las condiciones actuales del ambiente cambiarán a una atmósfera más cálida debido al proceso de urbanización y al efecto invernadero. El impacto en la población será más importante durante la estación cálida (marzo-mayo) cuando el bioclima de la ciudad probablemente pase de la condición actual a la categoría de la escala de condiciones cálidas (TE 24-27°C).[EN]Applying the concept of effective temperature, a scenario of bioclimatic conditions for four southern cities of Mexico is presented by using results from regional GCM predictions for C02 doubling. Current and future bioclimatic graphs for the southern part of the country are presented. Current environmental conditions will likely change toward a warmer atmosphere due to both the urbanization process and greenhouse effect. The impact on the population will be more important during the warm season (March-May) when the bioclimate of the city will likely shift away from current condition to the next scale category: ET 24-27C

Efecto de la urbanización en el balance de energía superficial de un bosque de niebla al este de México

Ponencia presentada en: X Congreso de la Asociación Española de Climatología celebrado en Alicante entre el 5 y el 8 de octubre de 2016.[ES]Características de la superficie como rugosidad, cobertura y capacidad térmica, condicionan el espesor de la capa límite superficial atmosférica y los procesos que ocurren en ella. Sin embargo, poco se sabe de las modificaciones en esos procesos ante cambios en la superficie de ecosistemas naturales. El objetivo de este estudio fue obtener una primera caracterización del efecto de la urbanización en el balance energético del bosque de niebla, ecosistema común en montañas tropicales. Se utilizó el método de covarianza turbulenta en dos estaciones micrometeorológicas: una en un bosque urbano (Parque Ecológico Cerro de Macuiltépetl: 19°32'51"N, 96°55'122"W, 1580 msnm), y otra en un bosque natural (El Riscal: 19°28'54"N, 96°59'44"W, 1570 msnm). Los resultados indican que durante el día, en la temporada seca (diciembre 2014–mayo 2015), la radiación neta media fue mayor en el bosque urbano (402,77 vs. 367,67 W/m2), al igual que el flujo de calor sensible (185,36 W/m2 vs. 168,86 W/m2), la temperatura (18,17 vs. 17,74 ºC), el flujo de calor latente (119,37 vs. 94,52 W/m2) y la evaporación (1,63 vs. 1,39 mm). El bosque natural presentó mayor calor almacenado en la superficie (104,47 vs. 98,04 W/m2). Estas diferencias podrían ser efecto de la urbanización en este ecosistema.[EN]The surface characteristics such as roughness, coverage and heat capacity determines the thickness of the atmospheric surface boundary layer and the processes occurring therein. However, the interaction of these systems in relation to changes in the surface of natural ecosystems has been little studied. In this way, the objective of this study was to conduct a first characterization of the effect of urbanization on the energy balance of cloud forest, a common ecosystem in tropical mountains. The eddy covariance method was used in two micrometeorological stations: in an urban forest (Parque Ecológico Cerro de Macuiltépetl: 19°32'51"N, 96°55'12"W, 1580 masl) and a natural forest (El Riscal: 19°28'54"N, 96°59'44"W, 1570 masl). On the day, during the dry season (December 2014-May 2015), the average net radiation was higher in the urban forest (402.77 vs. 367.67 W/m2), the sensible heat flux (185.36 W/m2 vs. 168.86 W/m2), temperature (18.17 vs. 17.74 °C), the latent heat flux (119.37 vs. 94.52 W/m2) and evapotranspiration (1.63 vs. 1.39 mm). The natural forest had higher heat stored in the surface (104.47 vs. 98.04 W/m2). These differences could be the effect of urbanization in this ecosystem.Este trabajo es parte del proyecto CONACyT-UV (CB2012-183040

Downscaling estadísticos aplicado a las ondas de calor en una ciudad árida del noroeste de México y estimación del efecto del cambio climático global

Ponencia presentada en: VI Congreso Internacional de la Asociación Española de Climatología celebrado en Tarragona del 8 al 11 de octubre de 2008.[ES]En la ciudad de Mexicali (32.6°N, 115.4°W, 4 msnm), ubicada en la parte noreste del estado de Baja California, México, se presentan de manera regular las ondas cálidas (OC) durante el verano, sin embargo en los últimos años se han certificado defunciones por el “golpe de calor”. Debido a lo anterior se analizó la evolución temporal de la temperatura y se realizó una caracterización de esos eventos cálidos extremos, para finalmente aplicar la técnica de downscaling estadístico, que en combinación con un modelo climático global, permitió generar escenarios de OC a partir del escenario base de 1961-1990. Los resultados indican que el verano es actualmente más caliente y más extenso de lo que era hace veinte años, y se tienen 2½ veces más OC que en la década de 1971-1980; las variables que caracterizan a las OC tienen una tendencia ascendente y la distribución más adecuada para modelar su ocurrencia fue la Weibull con la temperatura máxima como covariable. La generación de escenarios indica que para los períodos 2010-2039, 2040-2069, y 2070-2099, las OC se incrementarán, respecto del escenario base, en 2.7, 4.6 y 6.9 veces, respectivamente.[EN]In Mexicali city (32.6°N, 115.4°W, 4 masl), located in the northeast of Baja California, México, is usual the presence of heat waves (HW) for the summer, however in last years certified deaths from “heatstroke” had been reported. So that a temporal evolution of the temperature and a characterization of these extreme heat events (EHE) was realized, for finally with the statistical downscaling, and in combination with a global climatic model, it was possible generate scenarios of HW starting from base scenario of 1961-1990. The results indicate that summer is today warmer and more extended in comparison with the summer of the 80´s, and actually there is 2½ times more HW that in decade of 1971-1980. The severity variables of a HW have an ascendent tendency and the distribution more adequate for modeling her occurrence was Weibull distribution, with maximum temperature as covariable. The generation of scenarios indicate that for periods 2010-2039, 2040-2069 and 2070-2069, the HW will increase, respect from base scenario, in 2.7, 4.6 and 6.9 times, respectively

Contraste ciudad/desierto del balance de energía en la atmósfera superficial en el NW de México

Ponencia presentada en: IV Congreso de la Asociación Española de Climatología "El Clima entre el Mar y la Montaña", celebrado en Santander del 2 al 5 de noviembre de 2004.[ES]Se analizaron mediciones de balance de energía de la atmósfera superficial en un lugar suburbano de la ciudad de Mexicali (campus universitario), y un lugar rural, distante 30 km al oriente de la ciudad (Villa Emiliano Zapata), durante días despejados (17 de febrero al 3 de abril de 2001, y del 15 al 24 de junio de 2003). Alrededor del campus universitario se tienen calles anchas (H/W = 0,5) con camellones centrales con vegetación y edificios de uno a cuatro pisos en promedio, mientras que el lugar rural se caracteriza por tener vegetación xerófita muy dispersa y suelo arenoso. En el sitio suburbano -como corresponde a un ambiente seco con poca evaporación- la radiación neta (Q*) es disipada principalmente por el calor sensible (QH, 61%), seguido por el almacenamiento de calor en el suelo (ΔQS, 25%), dejando sólo 14% para evaporación de áreas vegetadas (QE). Al comparar estos resultados con los observados en el sitio rural, se muestra que QH es más pequeño que en la ciudad; QE es similar (14 y 13%), y ΔQS, de manera inesperada, es una vez y media más grande que en la ciudad (0,43). La razón de Bowen se estimó de 4,4 y 3,3, en el área urbana y el área rural, respectivamente. Para periodos diurnos durante el verano, una comparación con otras ciudades muestra que la zona suburbana de Mexicali usa una cantidad mayor de la energía disponible para calentar el aire urbano (72%) que Tucson, AZ (26%) o que Barcelona, España (34%). Usando promedios de cinco días de las componentes del balance energético, se ve que en el desierto el almacenamiento de calor en el suelo supera al calor sensible turbulento durante el invierno, pero ambas cantidades se aproximan al iniciar la primavera.[EN]Surface energy balance measurements were analyzed in suburban site of Mexicali city (university campus), and a rural site distant some 30 km to the east of the city, during two sunny period (February 17 to April 3, 2001; 15 to 24 June, 2003). Wide streets (H/W=0,5) with vegetated dividers and one to four-high storey buildings are typical around the university site, while very sparse xerophyte vegetation and sandy soil characterize the rural environment. In the suburban site, the most important finding, as would be expected in a dry environment with small evaporation, is that net radiation (Q*) was mainly dissipated by sensible heat (QH, 61%), followed by soil storage heat (ΔQS, 25%), leaving only 14% for evaporation of vegetated areas (QE). Comparing this results with those observed at the rural site, is shown that QH is smaller in the desert (44%), but QE (with larger urban irrigation) is very similar (13%), and ΔQS is 43% in the rural site. The calculated Bowen ratio was 4.4 and 3.3, in urban and rural areas, respectively. For daytime during the summer, Mexicali suburban site uses a higher quantity of the available energy to heat the urban air (72%) in comparison with Tucson, AZ (26%), which is a desert city on the other side of the Mexico-US border; and than Barcelona, Spain (34%), a port in the Mediterranean Sea. Using averages of energy balance components for period of five days (daytime), can be see that the trends of net radiation consumptions are not significant. In the desert, during winter the heat soil storage is higher that the sensible heat flux, but at beginning of the spring both energy consumptions are very close

Bases para la modelación del campo térmico y el balance de energía en una ciudad mexicana del desierto: Mexicali

Ponencia presentada en: VII Congreso de la Asociación Española de Climatología: clima, ciudad y ecosistemas, celebrado en Madrid entre el 24 y 26 de noviembre de 2010.[ES]En este trabajo se presentan modelos preliminares de las componentes del balance de energía (BE) para diferentes usos de suelo, que permiten calcular la temperatura del aire (T) en función de la radiación solar global, con el propósito de modelar estadísticamente el comportamiento de la isla de calor (IC) en la ciudad de Mexicali (México). Los modelos de BE para usos de suelo urbano, suburbano y rural, se generaron por medio de ecuaciones de regresión a partir de datos obtenidos en campañas de mediciones que se llevaron a cabo en junio de 2003. Los modelos para cuerpos de agua se obtuvieron en función de la emisividad y el albedo aplicando un proceso iterativo.[EN]Preliminary energy balance parameterizations for three different land covers are presented in order to estimate the air temperature as a function of solar global radiation in Mexicali City (Mexico). The parameterizations are regression models from field measurements from June 2003. For water bodies those models are iterative approximations from albedo and emissivity

Bioclima humano en el metro de la ciudad de México

Ponencia presentada en: VIII Congreso de la Asociación Española de Climatología celebrado en Salamanca entre el 25 y el 28 de septiembre de 2012.[ES]Se presentan resultados de perfiles térmicos y encuestas de bioclima humano en usuarios del Metro de la Ciudad de México (2400 msnm). Se realizaron dos campañas de mediciones y encuestas al azar de la percepción térmica de los usuarios del Metro en tres estaciones: a gran profundidad, a profundidad media y media con ventilación natural. Dichas mediciones y encuestas fueron realizadas en lobby, andén y al interior del vagón. Las mediciones se efectuaron del 28 de febrero al 10 de marzo (periodo frío), y del 16 al 26 de mayo de 2011 (periodo cálido). La temperatura máxima que se registró en las instalaciones del Metro fue de 36,2°C. La mayor diferencia de temperatura registrada entre el interior del Metro con el exterior ocurrió entre las 6 a 8 am y fue de 20,5°C. A partir de estas mediciones se realiza una primera caracterización de las condiciones de confort térmico en los usuarios del Metro.[EN]Results of air temperature profiles and human bioclimate surveys applied to users of Mexico city subway are presented. There were two measurement campaigns and random surveys of thermal perception of users of subway at three type of stations: great depth, average depth and average depth with natural ventilation. Measurement campaigns and surveys were conducted in lobby, platform and into the train wagon, during cold (february 28 - march 10, 2011) and warm (may 16-26, 2011) season. The highest temperature recorded in the facilities of the subway was 36.2°C. The major difference of temperature between inside and outside is recorded around 6-8 am. The maximum difference of temperature between inside and outside was 20.5°C. From these measurement campaigns a first characterization of the thermal comfort conditions of Mexico city subway users is performed

Efecto de la urbanización en el balance de energía superficial de un bosque de niebla al este de México

Características de la superficie como rugosidad, cobertura y capacidad térmica, condicionan el espesor de la capa límite superficial atmosférica y los procesos que ocurren en ella. Sin embargo, poco se sabe de las modificaciones en esos procesos ante cambios en la superficie de ecosistemas naturales. El objetivo de este estudio fue obtener una primera caracterización del efecto de la urbanización en el balance energético del bosque de niebla, ecosistema común en montañas tropicales. Se utilizó el método de covarianza turbulenta en dos estaciones micrometeorológicas: una en un bosque urbano (Parque Ecológico Cerro de Macuiltépetl: 19°32’51”N, 96°55’12”W, 1580 msnm), y otra en un bosque natural (El Riscal: 19°28’54”N, 96°59’44”W, 1570 msnm). Los resultados indican que durante el día, en la temporada seca (diciembre 2014–mayo 2015), la radiación neta media fue mayor en el bosque urbano (402,77 vs. 367,67 W/m2), al igual que el flujo de calor sensible (185,36 W/m2 vs. 168,86 W/m2), la temperatura (18,17 vs. 17,74 ºC), el flujo de calor latente (119,37 vs. 94,52 W/m2) y la evaporación (1,63 vs. 1,39 mm). El bosque natural presentó mayor calor almacenado en la superficie (104,47 vs. 98,04 W/m2). Estas diferencias podrían ser efecto de la urbanización en este ecosistema.The surface characteristics such as roughness, coverage and heat capacity determines the thickness of the atmospheric surface boundary layer and the processes occurring therein. However, the interaction of these systems in relation to changes in the surface of natural ecosystems has been little studied. In this way, the objective of this study was to conduct a first characterization of the effect of urbanization on the energy balance of cloud forest, a common ecosystem in tropical mountains. The eddy covariance method was used in two micrometeorological stations: in an urban forest (Parque Ecológico Cerro de Macuiltépetl: 19°32’51”N, 96°55’12”W, 1580 masl) and a natural forest (El Riscal: 19°28’54”N, 96°59’44”W, 1570 masl). On the day, during the dry season (December 2014-May 2015), the average net radiation was higher in the urban forest (402.77 vs. 367.67 W/m2), the sensible heat flux (185.36 W/m2 vs. 168.86 W/m2), temperature (18.17 vs. 17.74 °C), the latent heat flux (119.37 vs. 94.52 W/m2) and evapotranspiration (1.63 vs. 1.39 mm). The natural forest had higher heat stored in the surface (104.47 vs. 98.04 W/m2). These differences could be the effect of urbanization in this ecosystem.Este trabajo es parte del proyecto CONACyT-UV (CB2012-183040) “Interacción superficie/atmósfera en la zona montañosa central de la vertiente del golfo de México: observaciones y modelación a alta resolución”

Propuesta para la evaluación de riesgos por inundaciones urbanas: el caso de Xalapa (México)

Ponencia presentada en: VIII Congreso de la Asociación Española de Climatología celebrado en Salamanca entre el 25 y el 28 de septiembre de 2012.[ES]Se presenta un método de evaluación de los riesgos por inundaciones en la ciudad de Xalapa, Veracruz (México), a nivel de AGEB (área geoestadística básica). Se partió de los datos de precipitación acumulada en 24 horas del observatorio meteorológico de esa ciudad para el periodo 1985-2009. Se seleccionaron los eventos mayores a 20 mm de precipitación en 24 horas. En fuentes hemerográficas se recopiló información sobre las colonias (barrios) inundadas y las afectaciones que sufrieron. Las inundaciones fueron clasificadas, según su intensidad, en leves, moderadas, fuertes y muy fuertes, mediante un colorograma ajustado por un panel de expertos. Para evaluar el riesgo se usó la expresión clásica de Riesgo = peligro x vulnerabilidad x valor. El peligro se evaluó con el periodo de retorno y la orografía urbana; las variables indicadoras de vulnerabilidad fueron el material del piso de la vivienda, y la disponibilidad de agua potable, luz eléctrica y drenaje. El riesgo se separó en económico (evaluado a partir del uso de suelo y el tipo de vivienda) y el social, a partir de la densidad poblacional.[EN]A method for assessing the risks of flooding in the city of Xalapa, Veracruz (Mexico) is presented to an AGEB (basic geostatistical areas) level. The database used is formed by the accumulated precipitation in 24 hours collected from the meteorological observatory of Xalapa for the period 1985-2010 and only the events with a rainfall greater than 20 mm in 24 hours were selected. Information about flooded neighborhoods and damages was collected using newspaper sources. The floods were classified according to their intensity as weak, moderate, strong and very strong, using a technique in colors adjusted by the panel of experts. To assess the risk the equation Risk = danger x vulnerability x value was used. The danger was evaluated with the return period and the orography; for the vulnerability, the variables used were the material of the floor, and the availability of potable water, electricity and drainage. Economic risk was evaluated from land use and type of housing, for social risk the variable used was the population density