MODELACIÓN MATEMÁTICA Y SIMULACIÓN NUMÉRICA DE LA ISLA DE CALOR URBANA EN LA ZONA METROPOLITANA DE GUADALAJARA MEDIANTE UN ENFOQUE DE MEDIOS POROSOS
El crecimiento urbano altera el equilibrio energético superficial, acentuando el fenómeno de Isla de Calor Urbana (ICU) y la acumulación de calor nocturna, debido al alto costo computacional de la simulación de Dinámica de Fluido Computacional (CFD) directa a escala metropolitana, este trabajo utiliza un enfoque de medio poroso de dos dimensiones para la Zona Metropolitana de Guadalajara (ZMG), a diferencia de las investigaciones anteriores, la continuidad espacial de la porosidad se define explícitamente mediante datos vectoriales del INEGI.
La simulación de la dinámica atmosférica se lleva a cabo mediante el modelo de Darcy–Forchheimer–Brinkman, acoplado a un sistema de tres temperaturas: del aire, edificios e infraestructura y del suelo, la solución numérica se realiza con el Método de Elementos Finitos en mallas adaptativas y un esquema temporal implícito de segundo orden.
Los resultados muestran que el modelo reproduce adecuadamente la distribución espacial y temporal del campo térmico en la ZMG al integrar la porosidad espacial continua, el arrastre aerodinámico y el balance radiativo. En particular, evidencia que las áreas de baja porosidad retienen más calor durante la noche a diferencia del efecto regulador que ejercen las áreas semiurbanas. Esto confirma la formación e intensificación de la Isla de Calor Urbana como un efecto directo del crecimiento y la densidad del entorno construido.