Evaluación del modelo Urban Weather Generator en clima árido y tropical: aplicaciones en Mendoza, Argentina y Campinas, Brasil

Abstract

Los modelos climáticos son indispensables para la predicción del clima y para comprender las complejas interacciones entre el uso del suelo y la atmósfera. En este contexto, el trabajo tiene como objetivo investigar la sensibilidad del modelo urbano de balance energético, denominado Urban Weather Generator v4.1 (UWG) a la aplicación de distintas estrategias de mitigación de la isla de calor urbana, a distintas condiciones climáticas, y analizar su capacidad de representar las condiciones micro climáticas de una situación urbana particular. El estudio de caso se llevó a cabo en un barrio social bajo dos contextos climáticos: clima desértico ?BWk, Köppen- (ciudad de Mendoza-Argentina) y clima tropical ?Cwa, Köppen- (ciudad de Campinas-Brasil). Para cada clima fueron simulados doce escenarios que modifican sus parámetros morfo-materiales (nivel de albedo de los materiales, presencia y ausencia de vegetación y densidad edilicia). Los resultados mostraron que la temperatura del aire que predice el modelo UWG no es significativamente sensible a los cambios resultantes de la aplicación de distintas estrategias en contextos urbanos de igual densidad edilicia, sin embargo, sí muestra sensibilidad a la variación de la densidad edilicia (ΔTa ≤ 1.3°C) y del contexto climático. La mayor sensibilidad del modelo UWG se registró sobre las temperaturas superficiales de los diferentes elementos de la envolvente urbana, a la modificación de distintas estrategias y contextos climáticos. La máxima diferencia de temperatura superficial fue registrada en el escenario con alto albedo de la ciudad de la ciudad de Mendoza, con una disminución de temperatura superficial de techos de 28°C en alta densidad.

Climate models are indispensable tools for predicting and understanding the complex interactions between urban land use and atmosphere. This paper presents an analysis of the sensitivity the Urban Weather Generator v4.1 (UWG) model for two Latin American cities. A social housing neighborhood was used as a case study and tested in two climatic contexts: desert climate -BWk, Köppen- (Mendoza-Argentina) and tropical climate -Cwa, Köppen- (Campinas-Brazil). For each climate, twelve scenarios were simulated modifying three morpho-material parameters: the albedo of materials, the presence and absence of vegetation and the building density. The results showed that the air temperature predicted by the UWG model is not significantly sensitive to the changes resulting from the application of different strategies in urban contexts of equal building density, and it does show sensitivity to the variation of the building density and the climatic context (ΔTa ≤ 1.3 ° C). However, the model shows greater sensitivity to the application of different strategies and changing climatic conditions in terms of the value of surface temperatures of the different elements of the urban envelope - walls, ceilings and floors. The maximum difference in surface temperature was estimated for the high albedo scenario in the city of Mendoza, with a decrease of 28°C in the surface temperature of roofs.