Modelización a mesoescala de la capa límite urbana sobre una ciudad costera. El caso de Valencia

Abstract

Eventos meteorológicos extremos, como olas de calor, cada vez son más comunes durante los veranos en el área mediterránea. El efecto de sobrecalentamiento urbano puede generar que el estrés térmico de la población en la ciudad se acentúe notablemente durante estos episodios, desembocando en graves consecuencias para la salud. El estudio de este tipo de impactos debe ser cuantificado mediante índices de confort térmico que establezcan una relación entre las condiciones meteorológicas observadas o previstas por un modelo y la respuesta fisiológica del ser humano, como el Universal Thermal Climate Index (UTCI). En este trabajo se realiza un estudio del comportamiento espacio temporal del UTCI en la ciudad de Valencia durante un periodo de ola de calor (OC) y de no ola de calor (NOC) en agosto de 2023 utilizando el modelo meteorológico mesoescalar (WRF, Weather Research and Forecasting). Para ello, se realiza una comparación de las condiciones atmosféricas en la capa límite planetaria (PBL), así como un estudio de la influencia de la temperatura, radiación (a partir de la temperatura media radiante, TMR), intensidad del viento y humedad relativa al comportamiento del UTCI. Los principales resultados muestran una distribución espacial y evo lución temporal del UTCI similar para ambos periodos, difiriendo en la magnitud del mismo. La anomalía de temperatura positiva (negativa) respecto al resto del mes es principalmente el factor que provoca un mayor aumento (descenso) de UTCI durante la OC (NOC). Aparece además, una PBL menos desarrollada durante la OC, reflejo de la menor intensidad de la brisa costera en la ciudad durante este periodo, y que también tiene un efecto destacable en el aumento del UTCI durante la OC.

Extreme meteorological events, such as heat waves, are increasingly common during summers in the Mediterranean area. The effect of urban overheating can cause the thermal stress of the population in the city to increase significantly during these episodes, leading to severe health consequences. The analysis of this sort of impact must be quantified through thermal comfort indices that establish a relationship between the meteorological conditions observed or predicted by a model and the physiological response of human beings, such as the Universal Thermal Climate Index (UTCI). This research studies the spatial and temporal behaviour of the UTCI in the city of Valencia during a heat wave (OC) and non-heat wave (NOC) period in August 2023 using the mesoscale meteorological model (WRF, Weather Research and Forecasting). For this objective, a comparison of atmospheric conditions in the planetary boundary layer (PBL) is carried out, as well as a study of the influence of temperature, radiation (from the mean radiant temperature, TMR), wind intensity and relative humidity to the behaviour of the UTCI. The principal outcomes show a similar spatial distribution and temporal evolution of the UTCI for both periods, differing in its magnitude. The positive (negative) temperature in comparison with the month considered is principally the main factor which contributes the most to increase (decrease) of UTCI during OC (NOC). Moreover, a less-developed PBL appears during OC, answering to the lower intensity in the costal breeze in the city during this period, which also has a remarkable effect on the increase of UTCI during OC.