Las aplicaciones meteorológicas relacionadas con la temperatura funcionan mejor en las zonas ricas que en las pobres

Está bien establecido que las áreas más empobrecidas dentro de las ciudades suelen ser más calurosas que sus vecindarios más ricos. Apodadas " islas de calor urbanas ", estas comunidades tienen más edificios, menos vegetación y una densidad de población algo mayor, que se combinan para producir el efecto de calentamiento.

El calor urbano va por "barrios" en las grandes ciudades: islas de calor

Una nueva investigación realizada por ingenieros ambientales de la Universidad de Duke ha demostrado que las herramientas de ciencia ciudadana utilizadas para medir el calor en estas áreas urbanas probablemente subestiman el problema de las islas de calor. Los investigadores también sugieren un método estadístico para mejorar las estimaciones del calor urbano.

La investigación aparece en la revista Environmental Science and Technology Letters.

"Las áreas más pobres de una ciudad también tienden a tener la menor cantidad de estaciones meteorológicas de las cuales extraer datos, por lo que si vamos a confiar en sus datos, necesitamos agregar más sensores terrestres o intentar ajustar los datos faltantes. ", dijo Zach Calhoun, Ph.D. en ingeniería civil y ambiental estudiante en Duque.

"Si bien tener datos precisos sobre la temperatura puede ser importante para los residentes que realizan sus actividades cotidianas, es especialmente importante para los formuladores de políticas que dependen de los datos para tomar decisiones bien informadas".

"El calor extremo también conduce a una mala calidad del aire , y los impactos resultantes en la salud respiratoria y cardiovascular deben monitorearse para el beneficio de todos", agregó Marily Black, científica de salud pública del Instituto de Investigación Chemical Insights del Underwriter's Laboratory (UL) y coautora. del estudio.

Estos datos proceden del popular sitio web meteorológico Weather Underground, fundado en 1995 como una rama de la base de datos meteorológica de Internet de la Universidad de Michigan. Funciona extrayendo datos no solo de las estaciones meteorológicas oficiales del gobierno, que son relativamente escasas, sino también de estaciones meteorológicas instaladas por científicos ciudadanos, básicamente en sus propios patios.

Hoy en día, Weather Underground recibe datos de más de 250.000 de estas estaciones meteorológicas personales. En 2012, fue adquirida por The Weather Channel, que también cuenta con esta red de estaciones privadas.

Si bien no son exorbitantemente caras, las estaciones meteorológicas personales cuestan varios cientos de euros cada una. Como era de esperar, es más común que se compren e instalen en barrios más ricos que en los más pobres. Y eso puede causar problemas cuando se depende de una gran cantidad de ellos para obtener información meteorológica.

Los investigadores plantearon la hipótesis de que las zonas más pobres y calurosas de una ciudad no tienen tantas estaciones meteorológicas personales, si es que tienen alguna. Para abordar este problema, hay dos soluciones posibles: instalar más estaciones meteorológicas o encontrar una manera de corregir la falta de datos.

Corregir la falta de datos con la estadística

Trabajando con David Carlson, profesor asistente de ingeniería civil y ambiental en Duke, el grupo extrajo cuatro años de datos de todo el estado de Carolina del Norte de los servidores de Weather Underground. Luego trazaron un mapa donde se instalan esas estaciones y compararon sus números con el ingreso medio de cada área.

Como era de esperar, hubo una fuerte correlación entre los ingresos y los datos, y se instalaron más estaciones en áreas con ingresos medios más altos. Luego, los investigadores hicieron un análisis estadístico y aplicaron esa misma correlación a su gran cantidad de datos de temperatura.

"Este fue un truco inteligente que se le ocurrió a Zach para generar lecturas de calor más precisas", dijo Carlson. "Pero luego estaba la cuestión de si esta corrección realmente crea mapas de calor más realistas o no".

Para validar su enfoque, los investigadores recurrieron al Sistema Nacional Integrado de Información sobre Salud y Calor (NIHHIS). En 2021, la organización federal eligió 15 ubicaciones para su campaña NIHHIS-CAPA HeatWatch, donde grandes grupos de científicos y voluntarios comunitarios tomaron múltiples lecturas de calor y humedad durante un solo día en ciudades enteras. Afortunadamente, tanto Raleigh como Durham, Carolina del Norte, fueron parte del proyecto.

El equipo tomó las lecturas de Weather Underground para Durham ese mismo día de 2021 y aplicó su corrección estadística en toda la ciudad. Descubrieron que sus resultados en toda la ciudad (y, lo más importante, en las áreas con pocos o ningún dato de la estación meteorológica personal) estaban mucho más cerca de los datos de la campaña HeatWatch.

Estas también fueron algunas de las partes más calurosas de la ciudad, con temperaturas que excedieron lo que informaron Weather Underground y The Weather Channel.

"Nuestro trabajo muestra que se pueden hacer correcciones y obtener mejores estimaciones de las islas de calor urbanas mediante este tipo de métodos", dijo Carlson. "También resalta la necesidad de estaciones meteorológicas adicionales para que seamos conscientes de cuánto más caluroso es el verano para los miembros más pobres de nuestra comunidad".

Referencia

Zachary D. Calhoun et al, Refining Citizen Climate Science: Addressing Preferential Sampling for Improved Estimates of Urban Heat, Environmental Science & Technology Letters (2024). DOI: 10.1021/acs.estlett.4c00296