Tesis para optar al Grado de Magíster en Urbanismo / Con más de la mitad de la población mundial viviendo en ciudades, el confort ambiental de los espacios públicos se ha transformado en un importante indicador de sostenibilidad, habitabilidad y vitalidad para las áreas metropolitanas, considerando que el desarrollo de la Climatología Urbana y las nuevas tecnologías de teledetección han permitido verificar al interior de las zonas más densamente pobladas la formación de “Islas de Calor Urbanas”. En la escala de microclima, las investigaciones recientes se han concentrado en relaciones estadísticas entre descriptores morfológicos y modelos matemáticos de predicción del confort térmico humano, aunque estudios recientes han establecido la necesidad de considerar la percepción termo-espacial de las personas, como una variable relevante que requiere de un enfoque metodológico también de carácter cualitativo. El presente estudio de caso pretende aportar a la discusión científica, situando a las personas en el centro de la investigación, examinando primero la evolución diurna y nocturna de las temperaturas intraurbanas en el Área Metropolitana de Santiago y específicamente en la comuna de Providencia, identificada como epicentro de la Isla de Calor Urbana de superficie de Santiago en el periodo 2001-2017. Posteriormente se han comparado a nivel de microclima la variación en el acceso solar a partir de los cambios morfológicos producidos en Barrio Italia entre las comunas de Providencia y Ñuñoa, para finalmente reconocer las cualidades del diseño urbano y la influencia que estas ejercen en la percepción termo-espacial de los habitantes del espacio público en este barrio. Los resultados indican una tendencia al alza de más de 1°C en cuanto las temperaturas superficiales nocturnas a nivel metropolitano y comunal, además de una importante reducción en los indicadores de acceso solar y en la calidad del diseño urbano a escala de barrio, producida a partir de los cambios morfológicos en el límite entre ambas comunas. Respecto de la percepción de los peatones, estos identificaron a la mayor presencia de arborización en el diseño de las calles, como el elemento de mayor influencia física y psicológica en la conformación de espacios térmicamente más confortables. La metodología utilizada de carácter multiescalar ha permitido identificar al espacio público como unidad básica para la adaptación climática de zonas de renovación urbana, donde el aumento en la cantidad de vegetación al interior de las calles constituye una estrategia conveniente para incorporar en la Planificación Urbana, a fin de crear ambientes urbanos más cómodos y atractivos para las personas.

Se ha sintetizado la información de las temperaturas de emisión superficial obtenidas mediante 53 imágenes del satélite Terra MODIS, aplicando para ello promedios anuales y estacionales de las temperaturas estandarizadas, y reducción de las imágenes a factores complejos de los patrones espaciales usando Análisis de Componentes Principales (ACP); finalmente, se han realizado mapas de diferencias térmicas para conocer la intensidad de la isla de calor urbana de superficie (ICUs) estacional y anual. Los resultados muestran que la isla de calor tiende a localizar el máximo térmico en las comunas de Santiago, Providencia, Las Condes, Ñuñoa y Vitacura, conformando un núcleo cálido asociado a la mayor densidad construida; además, las comunas de Huechuraba y Quilicura conforman otro núcleo cálido, el que está asociado a viviendas de alto nivel de ingresos en el primer caso e industrias en el caso de Quilicura. El ACP revela cuatro patrones típicos, que explican el 90,6% de las situaciones, a saber: ICUs consolidada (44,5%), ICUs del piedmont y cuña de altos ingresos (22,3%), un tipo sin isla de calor urbana (20,2%) e ICUs más intensa al sur (3,6%). Finalmente, la intensidad de la isla de calor urbana de superficie es de mayor magnitud durante el otoño (7,4ºC), seguida de verano (5,9ºC), primavera (5,4ºC) e invierno (5,0ºC); incluso en verano y otoño supera los 7ºC en la zona oriente de la ciudad. De las situaciones sin isla de calor, se ha sugerido la hipótesis de efecto sumidero de calor o «urban heat sink», asociado a fuerte brisa de la Cordillera de Los Andes, que barre la ICUs y la desplaza al poniente de la ciudad, lo que en días de contaminación por material particulado (PM10) tendría efectos nocivos sobre la salud de la población de esa parte de la ciudad. Además, se modela la isla de calor urbana de superficie (ICUs) en función de una serie de variables geográficas y urbanas, con el propósito de plantear alternativas para la mitigación de los efectos negativos que las ICUs provocan a los habitantes de la ciudad de Santiago. Además, se entregan algunas directrices para una planificación territorial más sostenible. En total se utilizaron 42 mapas de isla de calor del año 2010, los cuales se generaron con imágenes satelitales Terra MODIS. Ellos fueron sintetizados en cinco cartografías, un mapa anual y cuatro correspondientes a las estaciones del año. Las variables explicativas para predecir la isla de calor fueron nueve: densidad de población y construida, elevación topográfica, NDVI, albedo, radiación solar y las distancias euclidianas al centro, la costa y los ríos y esteros. Los resultados de los modelos de regresión lineal múltiple por pasos indican coeficientes de determinación entre 47,39% y 80,08% (invierno y verano respectivamente). Las variables explicativas más influyentes son el albedo y el NDVI (relación negativa), y la densidad construida (relación positiva). Al modificar las variables que explican la ICUs se podría variar la intensidad de ella, por ejemplo: al aumentar de 10.000 m2 a 20.000 m2 construidos por hectárea la temperatura deberá aumentar entre 1ºC y 2ºC; implementando de áreas verdes un espacio sin vegetación, la isla de calor se verá reducida entre 1,2ºC y 5,5ºC; y al modificar el albedo de la ciudad desde un 10% a un 20% se consigue una reducción de la ICUs entre 1,1ºC y 2,7ºC.