Análisis espacio-temporal de la isla meteorológica urbana

Abstract

El presente Trabajo de Fin de Grado tiene como objetivo el análisis espacio-temporal de la isla meteorológica urbana (UMI) de la ciudad de Múnich (Alemania), entendida como el conjunto de modificaciones microclimáticas derivadas del entorno construido urbano en contraste con sus áreas rurales circundantes. El estudio se basa en los datos del proyecto alemán TRY Advancement, que ofrece promedios horarios, diarios y mensuales para el periodo 1995 a 2012 y se centra en 5 variables meteorológicas clave: temperatura del aire, humedad relativa, punto de rocío, concentración de vapor de agua y velocidad del viento. Para ello, se realiza una acotación espacial en torno a la ciudad de Múnich y su entorno rural más próximo, seguida de un análisis doble: gráfico, mediante mapas de isolíneas construidos con el software “Surfer”, y numérico, a partir de promedios estacionales de distintas ubicaciones representativas del centro urbano y de la periferia rural. Los resultados evidencian la existencia persistente de una isla de calor urbana (UHI), caracterizada por temperaturas más altas en el centro de la ciudad durante todo el año. De forma complementaria, se observa una isla seca urbana (UDI), con niveles reducidos de humedad relativa y específica en la zona urbana, así como una reducción sistemática de la velocidad del viento, especialmente en áreas densamente edificadas. En contraste, aunque el punto de rocío presentó durante la mayor parte del periodo unos valores más reducidos en el centro de la ciudad, este muestra patrones más variables, condicionados en mayor medida por factores meteorológicos puntuales y por la disposición concreta de las islas UHI y UDI. Aun así, los datos sugieren que la estructura urbana ejerce una influencia también sobre esta variable, aunque menos robusta que en el caso de la temperatura o la humedad relativa. En conjunto, el trabajo concluye que Múnich presenta un microclima urbano más cálido, seco y con menor ventilación que sus alrededores rurales, con patrones constantes a lo largo de todo el periodo analizado. Este tipo de estudios permite comprender mejor las implicaciones físicas del entorno construido sobre el clima local y pone de manifiesto la relevancia de la planificación urbana como herramienta para mitigar los efectos del cambio climático a escala local.

This TFG aims to carry out a spatio-temporal analysis of the Urban Meteorological Island (UMI) of the city of Munich (Germany), understood as the set of microclimatic modifications caused by the built urban environment in contrast to its surrounding rural areas. The study is based on data from the German TRY Advancement project, which provides hourly, daily and monthly averages for the period 1995 to 2012, and focuses on five key meteorological variables: air temperature, relative humidity, dew point temperature, water vapor concentration and wind speed. A spatial delimitation is first established around the city of Munich and its nearby rural surroundings, followed by a dual analysis: graphical, using contour maps generated with the “Surfer” software, and numerical, based on seasonal averages calculated from representative locations within the urban core and rural periphery. The results show persistent evidence of an Urban Heat Island (UHI), characterized by consistently higher temperatures in the city center throughout the year. In addition, an Urban Dry Island (UDI) is observed, with lower relative and specific humidity levels in the urban area, as well as a systematic reduction in wind speed, particularly in densely built-up zones. In contrast, although the dew point temperature generally exhibited lower values in the city center throughout most of the study period, it displays more variable patterns, more strongly influenced by short-term meteorological conditions and the specific spatial configuration of the UHI and UDI. Nevertheless, the data suggest that urban structure also influences this variable, although to a lesser extent than temperature or relative humidity. Overall, the study concludes that Munich exhibits an urban microclimate that is warmer, drier, and less ventilated than its rural surroundings, with stable patterns over the entire period analysed. This type of research contributes to a better understanding of the physical implications of the built environment on local climate and highlights the importance of urban planning as a tool for mitigating the effects of climate change at the local scale.