Temperatura del aire en la ciudad???

[eduardo09]

Buen dia a todos los del foro, necesitaria saber si alguien conoce alguna forma de relacionar la temperatura del aire con la temperatura del superficial del pavimento en una ciudad?

[David Met]

Hola Eduardo.
No hay relación con eso.

El pavimento se calienta con la radiación del sol. Por ejemplo, en verano con cielo despejado y la temperatura es de 35°C, el pavimento puede tener 40°C (por tirar un valor). En cambio, con cielo cubierto (todo el día) la temperatura del suelo puede tener 35°C, igual a la del aire.

[eduardo09]

Gracias David Met, te cuento que trabajo el la Universidad Nacional de San Juan, Facultad de Arquitectura y estoy en un equipo de invetigacion, en Arquitectura Ambiental, tenemos un gran catidad de mediciones con estaciones metorologica fijas, sensores moviles de temperatura - humedad del aire y otros para poder medir la temperatura superficial de los materiales.
Ya hemos relizado varias aproximaciones de la isla de calor, y en algun momento nos intereso estudiar los elementos que intervienen en la isla de calor. En esta oportunidad no hemos concentrado en los pavimentos, entonces la incognita es que si mido la superficie del pavimento al sol, y por ejemplo da 50ºC y la temperatura del aire es de 30ºC, lo logico seria que por conveccion el pavimento esta calentando al aire y en el caso del invierno puede se al reves? Queda claro lo que me decis de la radiacion, pero para no hacerlo tan complejo y poder elaborar pautas en cuanto al urbanizacion, necesitamos saber como influye la temperatura del pavimento en la del aire de la ciudad?

[David Met]

El tema también pasa por el tipo de material, o sea, de como está compuesto.
Hay materiales que al rayo del sol, le cuesta mucho levantar la temperatura, en cambio otros materiales (como el pavimento) se calientan enseguida y radian mucha temperatura en forma infrarroja.

Yo había interpretado en forma erronea tu consulta. Ahora entiendo que queres saber la temperatura del aire aumentada por efecto del pavimento.

En mi caso, no tengo ninguna fórmula, pero te puedo decir las variables que entran en juego. El aire, se calienta por radiación. La luz del sol calienta la superficie terrestre (ya sea agua, siembra, pasto, etc) luego este, por radiación, calienta al aire. Hablamos, claro, de la temperatura del aire en la troposfera. Esto explica porque, a medida que se aumenta la altura, la temperatura del aire desciende. Los rayos del sol, no calienta en forma directa al aire. Esto pasa por la composición del aire en esta capa. Pero en la estratosfera, la cosa es distinta. Debido a la conposición del aire, los rayos del sol si calienta al aire.

Volviendo al tema central. Cada tipo de material, irradia más o menor radiación infrarroja y esto es debido a la composición del material. Aquellos materiales que absorben mucha radiación y no la reflejan, son las que más calientan el aire, por ende, cuanto más oscuro es el material, mayor radiación absorberá y mayor será la temperatura que calentará al aire. Si el material es muy blanco, reflejará la luz solar y no se calentará tanto. En otras palabras, cada material que está expuesto a la luz solar, convierte esta luz en radiación infrarroja. Según la cantidad de luz que refleja, es el porcentaje de albedo. Por lo tanto, tendrías que medir el albedo del asfalto para determinar la cantidad de energía que absorbe y que luego calienta el aire. El material que tiene poco albedo, es aquel que calienta más.

[YO]

Hola a todos!
Otra de las variables que tendrás que tener en cuenta es el entorno que rodea al pavimento, si bien en una ruta de hormigón en pleno campo puede ser que se caliente más que en la ciudád por estar a pleno sol todo el tiempo, tambien se enfriaria más rápido por la falta de contención que provocan las paredes tambien calientes.
Por lo tanto, incluso en una ciudád es dificultoso tomar un parámetro estandard, cuando las edificaciones son tan variadas y como dice David Met, las condiciones de radiación son tan diferentes.
Es por eso que digo que la variable "Entorno" jugaría un papel importante.
En cuanto a ¿como influye el pavimento en el calentamiento del aire?, te diré que es muy notable en verano cuando baja el sol, éste continúa irradiando lo que almacenó, y en las zonas urbanas no alcanza a enfriarse como el aire, produciendo un efecto acumulativo con el correr de los días.
De noche o cuando está nublado, en verano, es fácil percibir éste efecto en la piel cuanto más cerca estemos del suelo, más lo sentiremos.
Solo con una lluvia muy importante se reduce un poco lo irradiado por el pavimento.
Si tenemos en cuenta estos detalles, la influencia del pavimento en la temperatura del aire sería proporcional a la cantidád de días de sol (lease radiación absorvida según tipo de pavimento x horas de exposición) x volumen de pavimento (superficie x altura del mismo) + % de iradiación del entorno / distancia vertical hasta el pavimento. Esto no es una formula, es solo para tener una idea de por donde arrancar....
Todo esto sin tener en cuenta el viento ni la lluvia (o sea en condiciones más o menos normales, ya que para ésto se debe conocer las medias de cada región).

Se puede estimar el coeficiente de absorcion y refracción de un pavimento determinado, haciendo una probeta del mismo y colocandole un sensor de temperatura en su interior, otro en el exterior, y meterlo en un horno de cerámica a temperatura ambiente y luego simular las condiciones del día, los resultados de tiempo/ temperatura se grafican y luego se trasladan a magnitudes mayores.
Para determinar cuanto irradia en calor/tiempo, la probeta se saca del horno y se coloca en un freezer a 0ºC y se grafica.

Para determinar cuanto refracta, se coloca un sensor UV y un IR entre la probeta y una fuente de calor y se grafica.
Con esto ya se puede tener una idea aproximada del comportamiento termico del material, luego viene lo más complejo que es aplicar una formula correcta, pero seguro que la encontrarán, y cuando lo hagan, les invitamos a compartirla con nosotros.


Saludos!

[eduardo09]

Muchas Gracias por los detallados conceptos e ideas que me brindan como para empezar, desde ya es un tema complejo, pero interesante en la planificacion urbana, nuevamente muchas GRACIAS!!!!!