12  Exposición E. Calor

Entorno Saludable: Expocisión Extrema al Calor (EEC)

Author

Denis Berroeta

1. Información General

Ficha técnica

  • Nombre completo: Expocisión Extrema al Calor
  • Sigla: EEC
  • Dimensión: Salud y Medio Ambiente
  • Dominio: Entorno Saludable
  • Fuente principal de datos: Producto satelital MOD11A1 V6.1 – MODIS Terra
  • Unidad espacial de análisis: Manzana censal
  • Frecuencia temporal: Diaria (agregado anual y multianual)
  • Cobertura temporal del análisis: 2014–2024
  • Resolución espacial del insumo: 1 km x 1 km
  • Versión actual: 1.0

Avances

Estado de Avances
Etapa Estado
Diseño del Indicador

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Consolidación de Insumos

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Cálculo de Indicador

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Validación de Resultados

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Entrega de Resultados

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Documentación

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2. Conceptualización

2.1 Definición del indicador

La exposición extrema al calor se refiere a la cantidad promedio de días en que la temperatura máxima supera un umbral definido como peligroso para la salud humana. Este fenómeno está asociado a impactos significativos en la salud pública, particularmente en niños, niñas y adolescentes, y refleja condiciones territoriales que requieren medidas de adaptación al cambio climático.

2.2 Conceptos relacionados

  • Exposición Extrema al Calor: Número de días en que la temperatura máxima diaria excede los 32.2°C, umbral considerado crítico para la salud, especialmente en poblaciones vulnerables.
  • Ola de Calor: Evento prolongado de temperaturas anómalamente altas, definidas por percentiles climatológicos (90º o 95º) durante 2 o más días consecutivos.
  • Período de Referencia: Promedio de 10 años para minimizar la influencia de eventos atípicos.

2.3 Referente internacional (COI 3.0)

En la Documentación Técnica de COI 3.0, este indicador se calcula como el número promedio de días de verano donde la temperatura máxima supera los 90°F (32.2°C), usando datos del sistema NLDAS-2 (North American Land Data Assimilation System).

3. Adaptación metodológica CIT

3.1 Definición operacional adaptada

Este indicador corresponde al promedio multianual del número de días estivales en los que la temperatura superficial del suelo (Land Surface Temperature, LST) supera el umbral de 32.2 °C, considerando exclusivamente el período comprendido entre el 21 de diciembre y el 21 de marzo de cada año, correspondiente al verano climatológico en el hemisferio sur.

El valor final se expresa como la cantidad promedio de días de exposición extrema al calor, calculado por unidad mínima territorial (manzana censal), para el período comprendido entre los años 2014 y 2024. Este indicador permite identificar espacialmente aquellas zonas que enfrentan condiciones térmicas elevadas con recurrencia, contribuyendo al diagnóstico de vulnerabilidad climática en poblaciones infantiles.

3.2 Insumos y fuentes

Se utilizó el producto satelital MOD11A1 V6.1, que entrega datos diarios de temperatura superficial del suelo (Land Surface Temperature, LST) a una resolución espacial de 1 km. El sensor MODIS, a bordo del satélite Terra, permite observar la dinámica térmica del territorio de forma sistemática y precisa. La adquisición y procesamiento de esta información se realizó mediante la librería modisfast, optimizada para el manejo masivo de productos MODIS. Insumos levantados por John Treimun.

4. Pasos de cálculo

  1. Filtrado temporal: Se seleccionaron las imágenes correspondientes a los meses de verano del hemisferio sur (diciembre a marzo) para cada año del periodo 2014–2024.

  2. Clasificación binaria por umbral: A cada imagen diaria se le asigna un valor binario (1 si supera 32.2 °C, 0 si no).

  3. Suma anual: Para cada píxel, se sumaron los días con valor 1 a lo largo de cada año, generando un raster anual de exposición extrema.

  4. Promedio multianual: Se promediaron los 11 valores anuales (2014–2024) para obtener un raster con el valor promedio multianual de días de exposición extrema.

  5. Intersección espacial: Se aplicó zonal statistics para calcular la media por manzana censal, obteniendo así un valor territorializado del indicador.

5. Ecuación de EEC

Esta fórmula (12.1) representa matemáticamente en indicador Expocisión Extrema al Calor que representa el promedio del número de días de calor extremo por año, en cada ubicación geográfica (x, y). Primero, se cuenta cuántos días de verano por año superan el umbral de temperatura, y luego se promedia ese conteo anual sobre N años. El resultado es un mapa de intensidad promedio de exposición térmica extrema, útil para análisis de vulnerabilidad climática territorial.

\overline{E}(x, y) = \frac{1}{N} \sum_{t=1}^{N} \sum_{d \in S_t} \mathbb{I}\left( T_{d}^{(x, y)} \geq \theta \right) \tag{12.1}

  • \overline{E}(x, y)): es el promedio multianual de exposición extrema al calor en el píxel ubicado en la posición espacial (x, y).
  • N: es el número de años considerados en el periodo de análisis (por ejemplo, N = 10).
  • S_t: es el conjunto de días de verano del año t, definido según el criterio estacional (e.g., del 21 de diciembre al 20 de marzo del año siguiente).
  • T_{d}^{(x, y)}: es la temperatura máxima diaria registrada en el píxel (x, y) en el día d.
  • \theta: es el umbral de temperatura para definir un evento de calor extremo (en este caso, \theta = 32{.}2\,^\circ\text{C}).
  • \mathbb{I}(\cdot): es la función indicadora , que toma valor 1 si la condición se cumple y 0 si no (12.1):

\mathbb{I}\left( T_{d}^{(x, y)} \geq \theta \right) = \begin{cases} 1 & \text{si } T_{d}^{(x, y)} \geq \theta \\\\ 0 & \text{en caso contrario} \end{cases} \tag{12.2}

6. Resultados preliminares

Resultados de Indicador de Exposición Extrema al Calor (EEC)

El mapa presenta la distribución promedio de días de calor extremo a nivel de manzanas censales en el periodo analizado. Se observan concentraciones más altas en sectores urbanos densamente construidos y en la zona norte central de la región metropolinta.

7. Interpretación y usos esperados

Un mayor número de días con calor extremo implica una mayor exposición a riesgos sanitarios como golpes de calor, enfermedades respiratorias y estrés térmico, especialmente para niños, personas mayores y personas con condiciones preexistentes. Este indicador es útil para:

  • Priorizar zonas que requieren estrategias de adaptación al cambio climático.
  • Informar planes territoriales en salud pública, infraestructura verde y diseño urbano.
  • Integrar componentes de riesgo climático en intervenciones centradas en infancia.

8. Consideraciones, supuestos o limitaciones

  • Supuestos: Se asume que la temperatura superficial del suelo es un proxy adecuado para la exposición humana al calor, aunque puede diferir de la temperatura del aire.
  • Limitaciones: Las nubes, cuerpos de agua y zonas de sombra pueden afectar la calidad de las observaciones MODIS. Se descartaron días sin observación clara.
  • Ventajas: Resolución diaria y alta cobertura espacial permiten un análisis territorial fino, replicable y actualizado.

9. Referencias