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Balance energético atmosférico en ciudades: Propuesta metodológica para México 66 PROPUESTA METODOLÓGICA PRELIMINAR PARA EVALUACIÓN DEL BEA EN CIUDADES DE MÉXICO En función de los estudios revisados, tanto en ciudades tropicales, como en ciudades de latitudes medias, el método que se propone para evaluar el balance de energía atmosférico en ciudades de México, es el referido aquí como el de covarianza turbulenta, básicamente por la razón de que los flujos turbulentos de calor sensible y calor latente son medidos directamente; la radiación neta se propone medirla con un sensor que cumpla principios de calidad y precisión, de los cuales existen muchos en el mercado. Por la problemática involucrada en medir el flujo de calor del suelo, en este esquema propuesto se propone evaluarlo como el residual de los flujos anteriores. Se puede utilizar un sistema de adquisición de datos como el CR5000 de Campbell Scientific Inc. (CSI) para almacenar, al menos, cada media hora la información monitoreada. Un bosquejo básico de la cantidad física a medir y el instrumento de medición es el que se presenta en la tabla 7. Cuadro 7 Instrumentación básica para realizar balance de energía atmosférico superficial mediante el sistema de covarianza turbulenta (en torre meteorológica). Cantidad física Instrumento Modelo Frecuencia (Hz) Velocidad tridimensional Anemómetro sónico CSAT3 (CSI) 10 del viento y temperatura tridimensional virtual (para determinar Q H) Densidad de vapor de Higrómetro de Kriptón o KH20 o LI- 10 agua/CO 2 ( para determinar Analizador de gas 7500 (CSI) Q E y CO 2) infrarrojo
Balance energético atmosférico en ciudades: Propuesta metodológica para México 67 Radiación de onda corta y Radiómetro Neto CNR1 (Kipp & 1/min larga, Zonen) ascendente/descendente (para determinar Q*) La ecuación de balance de energía superficial, ya presentada anteriormente es: Q* + QF = QH + QE + QS + QA En esta ecuación, solo para recordar de qué se trata cada término, se repite aquí. De izquierda a derecha: Q* radiación neta, QF calor antropogénico, QH calor sensible, QE calor latente, QS calor almacenado, y QA calor advectivo. El valor de QF se puede obtener mediante una investigación de consumo de energía, o la utilización de modelos de energía en edificios y transporte. Sin embargo, debido a la carencia de información precisa, hasta la fecha, en la mayoría de ciudades mexicanas, se aconseja omitir el cálculo de este flujo de calor ya que su contribución al balance parece ser pequeña (de acuerdo a los resultados encontrados principalmente, para algunas ciudades de latitudes medias). También, omitiendo QA, el almacenamiento de calor (QS) se obtiene como residual de los otros flujos medidos (Q*, QH y QE), que es el modelo que con regularidad han usado los diferentes líderes en el campo de la climatología urbana. El sistema de covarianza turbulenta tiene sus limitaciones, no puede calcular apropiadamente los flujos cuando llueve, por lo que los días de precipitación deben ser omitidos. Para asegurar control de calidad de los datos medidos, se deben al menos realizar los tres pasos siguientes: corregir por fluctuaciones de densidad de vapor de agua, convertir la temperatura virtual sónica y eliminar la tendencia lineal de los datos. También hay que realizar un cuidadoso análisis de valores extremos y estadísticos básicos (media, varianza) con el propósito de que la información registrada esté en un rango físico razonable (umbral), y mantener un nivel aceptablemente pequeño de incertidumbre de datos observados.
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