El clima de Girona durant l\'època instrumental. Període 1884-2010.

1





Any
Dies de tempesta
Comparació de les necessitats de calefacció a l'hivern en graus-dia. Període 1998-2010 versus 2071-2100.
Observatori

Graus-dia

Dies de calamarsa a Girona.
Període 1912-2011.
Any
Dies de calamarsa
Comparació de les necessitats de calefacció a l'hivern en graus-dia. Període 1998-2010 versus 2071-2100.
Observatori

Graus-dia

Any
Dies de boira
Estació astronòmica
Diferència (octes)
Observatori

Velocitat màxima (Km/h)
.
Marca de classe. Diferència nuvolositat (octes).

Freqüència (%)


Estació astronòmica
Diferència (vuitens)
Hora del dia i tipus d'observatori

Radiació (W/m2)
Estació astronòmica

Radiació (W/m2)
Estació astronòmica

Radiació (W/m2)
Estació astronòmica

Radiació (W/m2)
Estació astronòmica

Radiació (W/m2)
Any
Nuvolositat (vuitens)
Estació astronòmica
Diferència (octes)
Any
Dies de neu
Punt d´observació

Temperatura (ºC)


.
Any

Temperatura (ºC)
.
Any

Temperatura (ºC)
Any
Temperatura (ºC)
Any
Temperatura (ºC)
Marca de classe. Intensitat (ºC).
Freqüència (%)
Marca de classe. Intensitat (ºC).
Freqüència (%)
Marca de classe. Intensitat (ºC).
Freqüència (%)
Marca de classe. Intensitat (ºC).
Freqüència (%)
Marca de classe. Intensitat (ºC).
Freqüència (%)
Any
Temperatura (ºC)
.
Marca de classe. Diferència (ºC).
Freqüència (%)
.
Any
Diferència (mm)
Marca de classe. Índex estandaritzat de la sequera (z).
Freqüència (%)
Marca de classe. Durada sequera (nombre de mesos)
Freqüència (%)
.
Any
Precipitació (mm)
Any

Precipitació (mm)
Estació astronòmica
Intensitat màaxima de precipitació (mm/h)
Observatori

Intensitat (mm/h)



Estació astronòmica

Freqüència períodes 5 minutals
intensitat superior a 60 mm/h
Estació astronòmica
Intensitat màxima de
precipitació (mm/h)

.
Any

Temperatura (ºC)

Patró sinòptic
Freqüència (%)
Punt d´observació

Temperatura (ºC)


Punt d´observació

Temperatura (ªC)

Factor de visió
del cel (SVF)




Població (habitants)

Intensitat (ºC)



Municipi

Intensitat (ºC)
Observatori

Temperatura (ºC)


Mes
Diferència (ºC)
Any

Temperatura (ºC)

Punt d´observació

Intensitat mitjana de
l'illa de calor (ªC)


Any

Temperatura (ºC)

Any

Diferència (ºC)



Any

Diferència (ºC)




Intensitat (ºC)

Nuvolositat (octes)



Any

Diferència (ºC)



Any

Diferència (ºC)



.
Any

Diferència (ºC)



.
Any

Diferència (ºC)



Punt d´observació

Percentatge ús
sòl verd (%)

Temperaetura (ºC)












EL CLIMA DE GIRONA DURANT L'ÈPOCA INSTRUMENTAL (PERÍODE 1884-2010)

GERARD TAULÉ CODINACH

















ÍNDEX
AGRAÏMENTS 4
ACRÒNIMS 4
ABREVIATURES I SÍMBOLS 5

1. INTRODUCCIÓ I OBJECTIUS 7
1.1. Introducció. Breu història de l'observatori meteorològic de Girona. 7
1.2. Referències històriques del clima de Girona 8
1.3. Objectius 9
1.4. Descripció dels capítols 10

2. DISSERTACIÓ TEÒRICA SOBRE EL CLIMA URBÀ 11
2.1. Descripció dels factors que incideixen en el clima urbà 11
2.1.1.Comparació del balanç energètic de la ciutat i el camp 14
2.1.2. La capa límit urbana 15
2.2. L'illa de calor urbana 17
2.2.1. Característiques de l'illa de calor urbana 18
2.2.2. El confort tèrmic de les ciutat 24
2.2.3. La mitigació de l'illa de calor urbana 24
2.2.4. L'efecte urbà en les sèries tèrmiques de les ciutats 25
2.3. La modificació urbana de les variables climàtiques 25
2.4. La precipitació urbana 26
2.4.1. Mètodes d'estudi de precipitació urbana 27
2.4.2. Les causes de l'increment pluviomètric urbà 27
2.5. La modificació del vent a la ciutat 28
2.6. Els efectes de la ciutat en la humitat relativa 29
2.7. La modificació urbana de la nuvolositat i la radiació solar 30

3. DESCRIPCIÓ DE LA GEOGRAFIA FÍSICA I URBANA DE L'ÀREA URBANA DE GIRONA 31
3.1. El clima de Girona 31
3.1.1. El temps de Girona i la pressió atmosfèrica diària 36
3.1.2. Les teleconnexions i la precipitació a la ciutat de Girona 39
3.2. Descripció física i demogràfica de l'àrea urbana de Girona 43

4. METODOLOGIA 47
4.1. Anàlisi de les temperatures 47
4.1.1. Mètode dels transectes 47
4.1.2. Comparació de diferents observatoris meteorològics 63
4.1.3. Anàlisi de les sèries tèrmiques urbana i rural. Mètode dels mínims quadrats i tests d'homogeneïtat 68
4.1.4. Tests d'homogeneïtat 70
4.1.5. Estudi de l'illa de calor urbana superficial 70
4.2. Càlcul del factor de visió del cel i de les necessitats de calefacció i de refrigeració 71
4.3. Metodologia per a l'anàlisi cartogràfica de les diferents variables climàtiques 72
4.4. Període de retorn de la precipitació 73
4.5. Delimitació de les sequeres a partir de l'índex estandaritzat de sequera pluviomètrica 73
4.6. Metodologia del vent 74
4.7. Metodologia de la radiació solar 75
4.8. Metodologia de la nuvolositat 75
4.9. Metodologia de la humitat relativa 76
4.10. Metodologia dels fenòmens meteorològics 76
4.11. Metodologia de la classificació dels mapes sinòptics 76
4.12. Les fonts analitzades 79

5. TEMPERATURES 82
5.1. Diagnòstic de les temperatures 82
5.2. Influència urbana en les temperatures. L'estudi de l'illa de calor
urbana. 91
5.3. Els observatoris meteorològics i l'illa de calor urbana 112
5.4. L'illa de fredor diürna 120
5.5. La intensitat de l'illa de calor i les situacions sinòptiques 122
5.5.1. Els patrons sinòptics de les intensitats elevades de l'illa de calor 124
5.6. Anàlisi multivariant dels factors de l'illa de calor urbana 126
5.7. Anàlisi de l'efecte urbà en la sèrie tèrmica de Girona 132
5.8. Anàlisi de l'illa de calor urbana superficial 141

6.PRECIPITACIÓ 143
6.1. Diagnosi de la precipitació 143
6.2. Les sequeres 151
6.3.Les teleconnexions i la precipitació a Girona 153
6.4. Influència urbana en la precipitació 155
6.4.1. La intensitat de la precipitació a l'àrea urbana de Girona 163
6.4.2. Distribució diària de la precipitació a la ciutat de Girona 169
6.5. Precipitació i situacions atmosfèriques 176

7. ALTRES VARIABLES METEOROLÒGIQUES 179
7.1. El vent a l'àrea urbana de Girona i l'energia minieòlica 179
7.2. Humitat relativa 192
7.3. Nuvolositat 201
7.4. Radiació solar 207
7.5. Els fenòmens meteorològics 212

8. APLICACIONS PRÀCTIQUES DEL TREBALL 227
8.1. Escenaris futurs del clima de Girona 227
8.1.1. Escenaris de temperatura 227
8.1.2. Escenaris de precipitació 233
8.2. Projecció de la intensitat de l'illa de calor calculada a partir de la
població 234
8.3. Estudi de les necessitats de climatització de l'àrea urbana de Girona 237
8.4. La mitigació de l'illa de calor urbana de Girona. Adaptació al canvi
climàtic. 241
CONCLUSIONS 250
BIBLIOGRAFIA 255
ANNEX 266





















0.AGRAÏMENTS
En primer lloc volem agrair al Patronat Eiximenis pel gaudiment de la beca Eiximenis 2011 en la modalitat de les ciències naturals pel treball "El clima de Girona durant l'època instrumental. Període 1884-2010". També agraïm a les institucions NCAR I NCEP per les dades diàries de pressió atmosfèrica de reanàlisi amb una resolució de 2,5º de latitud i longitud del període 2001-2009. NCAR és la National Center Atmospheric Research (NCAR) i NCEP és la National Center Environmental Prediction (NCEP). Dono els meus agraïments a tots els observadors meteorològics de les estacions meteorològiques utilitzades en la meva investigació. Alguns dels observadors són en Narcís Dalmau (Cassà de la Selva-centre), Ferran Besalú (Salt-Barri Vell), Joan Figueras (Girona-Bonastruc o Girona-Devesa), Carles Ginés (Girona-Barri Vell o Plaça de la Independència), Lluís Regincós (Girona-Montjuïc), Pere Farrerons (Celrà), la professora Maria Lluïsa González de l'Institut Girona-Vicens Vives, els professors Josep Domingo i Joaquim Vinyoles del col·legi Bell-lloc, l'observador meteorològic de l'aeroport de Girona, Joaquim Sánchez, els professors Josep Calbó i Josep Abel González de la Universitat de Girona per la cessió de les dades meteorològiques, el professor Albert Cufí del col·legi Maristes. ) i especialment en Moisès Ramiro, observador meteorològic de les estacions de Girona-Sèquia, Girona-Francesc Rogès i Girona-la Vall de Sant Daniel, gran amic meu, amb el qual he compartit la majoria dels transectes tèrmics realitzats al llarg de l'àrea urbana de Girona. També vull agrair l'ajut de la professora de ciències Marissa Molinas, tutora del projecte de les beques, que m'ha donat les directrius per tal de realizar el treball. També dono les gràcies al professors de la universitat de Barcelona, Javier Martin Vide i Joan Albert López Bustins pel suport metodològic en l'anàlisi de components principals, anàlisi de imatges de satèl·lit, i també pels consells per realitzar el treball. Finalment vull agrair als meus pares Joan i Maria Dolors i la meva germana Sílvia per la paciència I per l'ajut emocional en els mesos de recerca derivats d'aquest treball.
0.ACRÒNIMS
AEMET Agencia Estatal de Meteorologia
SMC Servei Meteorològic de Catalunya
XVPCA Xarxa de Vigilància i Previsió de la Contaminació Atmosfèrica
XOM Xarxa d'Observadors Meteorològics
Idescat Institut d'Estadística de Catalunya
NAO Oscil·lació de l'Atlàntic Nord
SMC Servei Meteorològic de Catalunya
WeMo Oscil·lació de la Mediterrània Occidental
XVPCA Xarxa de Vigilància i Previsió de la Contaminació Atmosfèrica
XOM Xarxa d'Observadors Meteorològics
UNAT Unitat Metropolitana d'Anàlisi Territorial de l'Ajuntament de Girona
INM Instituto Nacional de Meteorologia
ACP Anàlisi de Components Principals
Aigües: Servei d'Aigües de Girona, Salt i Sarrià de Ter
ICS Illa de calor superficial (temperatura del sòl)
ICA Illa de calor urbana (aire)
A Anticicló
GF Gota freda
SC Solc
BR Borrasca relativa
N nord
NE nord-est
E est
SE sud-est
S sud
SW sud-oest
W oest
NW nord-oest
SIG Sistema d'Informació Geogràfica

0.ABREVIATURES I SÍMBOLS
Q*=Radiació neta
K = Radiació d'ona curta rebuda per la superfície
L = Radiació d'ona llarga rebuda per la superfície
K = Radiació d'ona curta reflexada emesa per la superfície
L = Radiació d'ona llarga emesa per la superfície
ΔT Diferència tèrmica
d és el diàmetre de la ciutat en km
ΔTu-rmax Diferència tèrmica màxima
P Precipitació
F Aigua alliberada a l'atmosfera per combustió
I entrada d'aigua per les canonades procedents dels embassaments, els rius, etc.
E, evapotranspiració
QA Transferència neta, en horitzontal, de calor sensible i latent
Qs Variació de la calor emmagatzemada en el sòl, els ediicis i l'aire contingut en el volum
QF Font de calor urbà antropogènic
QP Variació neta de la calor bioquímica emmagatzemada degut a la fotosíntesi i a la respiració vegetal
QH Calor sensible
QE Calor latent
S, variació de l'aigua emmagatzemada en el sòl, els edificis i l'aire contingut en el volum
A, transferència neta d'aigua en gotes o en vapor a través de les cares del volum
L Radiació d'ona llarga emesa pel sòl
L Radiació d'ona llarga emesa per l'atmosfera
K = Radiació d'ona curta reflexada per la superfície
K Radiació d'ona curta
K* Radiació neta d'ona curta
L* Radiació neta d'ona llarga
Q* Radiació neta
MU Valor mesurat d'una variable meteorològica urbana
C Component degut el clima de la regió
LU Contribució del clima degut a la localització concreta de la ciutat
U alteració del clima produït per la ciutat
H altura dels edificis
W Amplada del carrer SVF
r correlació de Pearson







1. INTRODUCCIÓ I OBJECTIUS
1.1. Introducció. Breu història de l'observatori meteorològic de Girona.
L'estació meteorològica de Girona comença a funcionar el gener de 1884 a l'antic Institut Vell, al carrer de la Força on actualment hi ha el Museu d'Història de la Ciutat i l'Arxiu Municipal. L'observador meteorològic d'aleshores era el catedràtic de Física, Bonaventura Ribera Alvareda. Aquest observatori estava instal·lat en la torre de l'institut. Entre els aparells hi havia un pluviòmetre, un anemòmetre, un penell i dins de la gàbia meteorològica hi havia els termòmetres de màxima i mínima. L'estació meteorològica de Girona era la més completa de tota la província i depenia de l'Instituto Central Meteorológico, embrió de l'actual Agencia Estatal de Meteorologia. Cal remarcar que tot i que la sèrie s'inicia l'any 1884 s'han perdut moltes dades meteorològiques. Així hem fet en la recopilació de dades prèvia al treball i podem afirmar que només tenim els resums mensuals de temperatura de forma continuada fa partir del juliol de 1911 i de precipitació des del febrer de 1906. Els observatoris principals de la ciutat han estat 7, aquests són els següents:
Institut Vell. Període 1884-1966.
Estació de tren. Període 1906-1925.
Institut Vicens Vives. Període 1967-1977.
Col·legi Bell-lloc. Període 1970-2008 (Sant Narcís)
Parc de Bombers. 2000-2010.
Hortes de Santa Eugènia. 2010-.
Parc del Migdia. 2009-.
L'Institut Vell, l'observatori de l'estació de tren, l'institut Vicens Vives, el col·legi Bell-lloc i el Parc del Migdia són estacions de la xarxa estatal de meteorología d'Espanya, mentre que els observatoris del parc de bombers i les hortes de Santa Eugènia pertanyen al Servei Meteorològic de Catalunya.
S'ha de destacar que entre 1906 i 2011 funcionaven simultàniament tres observatoris a la ciutat de Girona. Així teníen els observatoris de l'Institut Vell, Seminari Conciliar i de l'estació de tren, en aquest últim cas es tractava d'una estació pluviomètrica, que no feia observacions de temperatura. En la nostra investigació només hem trobat alguns resums meteorològics diaris de l'observatori del Seminari al diario de Gerona, però lamentablenent no disposen de resums mensuals d'aquesta estació. El diario de Gerona publicava durant els anys 1895 a 1901 els resums meteorològiques de força variables, entre aquestes hi havia el nombre de taques solars apart de les més típiques de temperatura, precipitació i vent. A l'Institut Cartogràfic de Catalunya hi consten els resums d'alguns anys (incomplets) entre 1896 i 1900. Les dades mensuals de total de precipitació i nombre de dies de precipitació dels observatoris de Girona-Institut Vell i Girona-Ferrocarril entre 1906 i 1925 es poden consultar a l'Atlas pluviomètric de Catalunya de Joaquim Febrer (FEBRER, 1930).
L'observatori meteorològic de l'Institut Vicens Vives va substituir l'antic institut a partir del gener de 1977. Aquesta estació es troba a la terrassa superior de l'institut. Entre 1970 i 1977 van funcionar simultàniament dos observatoris, situats als col·legis de Girona-Bell-lloc i Vicens Vicens. L'estació meteorològica del col·legi Bell-lloc inicià les seves observacions l'any 1970. No obstant entre 1970 i 1972 hi ha força llacunes, per tant en aquest treball analitzaren les dades d'aquest observatori a partir de 1973. Cal remarcar que aquest observatori no consta d'anemòmetre fins que es troba automatitzat l'any 2005. Per tant la ciutat de Girona no té una sèrie de vent entre 1978 i 2004, i les dades de velocitat del vent les hem extrapolat a partir de l'homogeneïtzació amb la sèrie de l'aeroport de Girona. El setembre de 2010 va deixar de funcionar l'observatori de Girona-Bell-lloc.
L'aeroport de Girona va començar la seva sèrie meteorològica el 18 de juliol de 1970, però només tenim dades des de 1971, i segons l'Agencia Estatal de Meteorologia (AEMET) només hi ha dades a partir de l'any 1973. Hi hagut moltes altres estacions. Durant el període 1906-25 hi havia una estació pluviomètrica on hi ha l'estació de tren de Girona, i també al Seminari conciliar (Barri Vell).
El Servei Meteorològic de Catalunya va instal·lar l'any 2000 l'observatori de la ciutat de Girona al parc de Bombers. Aquesta estació es va substituir l'any 2010 per l'estació de les hortes de Santa Eugènia. Aquest canvi de localització ha estat motivada perqué l'antiga estació dels bombers estava rodejada d'edificis i donava unes mesures dolentes dels paràmetres meteorològiques.
L'agost de 2009 es va instal·lar al Parc del Migdia la nova estació oficial de Girona que depèn de l'AEMET. Es tracta d'un observatori automàtic que consta d'una gàbia amb termòmetres de màxima i mínima, pluviòmetre, anemòmetre i penell.
Actualment hi ha 31 observatoris meteorològics a l'àrea urbana de Girona.
1.2. Referències històriques del clima de Girona
La primera persona que va parlar del clima urbà de Girona, afirmant que la ciutat tenia un clima diferent dels voltants va ser en Gerión, que és el pseudònim del mossèn Carles de Bolós. Aquest senyor feia un article mensualment "Ángulo de la ciudad" que escrivia al periòdic "Diario de Gerona". Tots aquests articles s'han recollit al llibre "Ángulo de la Ciudad" (Gerion, 1959). Recollim algunes línies molt interessants de l'article "El clima artificioso de la ciudad", de la plana 34 de l'esmentat llibre on Mn. Carles dóna unes interessants i encertades pinzellades sobre el clima urbà de Girona. La cita textual és així:
"Llegíen fa poc que a Nova York els gratacels han contribuït a modificar el clima urbà en determinats sectors degut a la grandiosa zona d'ombra que projecten aquests altíssims edificis. No dubten que així sigui, ja que sense la necessitat d'anar a Nova York, sense moure'ns de Girona podem observar perfectament la influència que exerceixen les edificacions en la temperatura de l'ambient carrerenc i fins i tot en la humitat. A Girona hi ha carrers calents i calents frescos; el de la Força és un d'aquests últims i dóna gust passar per allà en ple dia quan la calor ofega, doncs la sensació d'alleujament que s'experiment és vertaderament notable. També influeixen els carrers en la direcció dels vents (...). En el nostre àmbit mai encerten d'on bufa l'aire (...). Així, a l'hivern el pas pel portal de Sobreportes en certes ocasions quasi requereix una certa dosi d'heroisme. La veritat és que són molts els coneixedors de la climatologia urbana que procuren evitar aquell pas encara que sigui per fer una gran volta (...). En resum: per l'experiència que tenim adquirida podem afirmar que la ciutat crea en el seu àmbit un clima fals, un clima que rares vegades correspon al del propi camp. Si hom es regeix per la temperatura del carrer o del balcó se sent inclinat a renunciar al passeig; en canvi, quan es troba en despoblat, troba que ni el fred ni la calor són tant ferotges com la ciutat ens els pintava". És molt interessant l'últim parágraf, ja que s'intueix que el fred a la ciutat de Girona és més intens que als afores, pensen que aquesta afirmació té el suport d'una explicació científica. Així en els nostres transectes diürns hivernals amb temps anticiclònic i cel serè hem trobat diferències tèrmics de fins a 6,5ºC entre el barri vell de Girona i el camp. Alguns carrers (Força, Auriga, Albareda, plaça Bell-lloc) del casc antic de Girona han experimentat una temperatura 6,5ºC més baixa que un observatori meteorològic urbà, el de la meva estació meteorològica de Salt. Les temperatures del migdia que són més baixes al barri vell de Girona són degudes al microclima que s'estableix en aquesta zona com a conseqüència de la geometria urbana, amb carrers estrets i edificis força elevats.
Com els carrers són tan estrets el sol de l'hivern molt baix no arriba a escalfar-los, com en altres zones de la ciutat amb carrers més amples, o a les rodalies de la ciutat, i per això al Barri Vell de Girona en alguns dies de l'hivern hi fa molta més fred al migdia que a les rodalies de la ciutat. Així el terme emprat en climatologia urbana per definir aquesta geometria urbana és un baix factor de visió del cel (sky view factor).

1.3. Objectius
Els objectius d'aquest projecte de beca són els següents:
Realitzar la comparació tèrmica entre Girona i les seves rodalies. Per tal de fer això es farà a partir de 4 métodes. El primer és el de transectes tèrmics, s'efectuen diferents recorreguts o transectes al llarg de l'àrea urbana amb l'objectiu de trobar les diferències tèrmiques entre les diferents parts de la zona d'estudi. També s'aplica el métode de la comparació de les temperatures mitjanes mensuals de les mínimes entre 31 observatoris meteorològics, i també es compàraran les temperatures mínimes diàries d'un observatori meteorològic rural (Deveses de Salt) i un altre urbà (Girona-Sèquia) en el període 1998-2010. Finalment es compararan els valors mensuals mitjans de temperatures màximes i mínimes de Girona (Bell-lloc) amb l'aeroport de Girona en el període 1973-2008) objectiu de detectar el biaix tèrmic urbà a una escala temporal. També s'estudiarà l'illa de calor urbana superficial a través d'una imatge de satél·lit nocturna.
Analitzar la influència de la ciutat de Girona en les precipitacions. En primer lloc es fa un estudi comparatiu de la precipitació mensual de diferents observatoris. Seguidament es comparem les sèries de precipitació de Girona-Belllloc i l'aeroport de Girona en el període 1973-2009. Finalment es pretèn estudiar les pautes temporals i espacials de la precipitació intensa a la ciutat de Girona i les seves rodalies i es relaciona amb diferents patrons sinòptics.
Realitzar la cartografia del factor de visió del cel (SVF) i dels usos del sòl a la urbana de Girona, i estudiar les correlacions entre aquests dos paràmetres i la intensitat de l'illa de calor.
Modelització de les necessitats de calefacció i refrigeració de l'àrea urbana de Girona com a conseqüència de l'efecte de l'illa de calor.

Estudiar les mesures de planificació urbana útils per tal de disminuir la intensitat de l'illa de calor, especialment durant l'estiu. La utilització de les cobertes verdes "green roofs", la utilització de materials de construcció amb albedo més elevat, i l'increment de zones verdes són les propostes per millorar el confort tèrmic durant l'estiu a la ciutat de Girona.
o Anàlisi de les possibles distorsions que experimenta el vent com a conseqüència de la rugositat urbana i de l'illa de calor urbana.
o Realització d'una cartografia de la velocitat mitjana del vent a la ciutat de Girona, però també els seus voltants, per tant faren un mapa de la distribució de la velocitat de l'àrea urbana de Girona. També es confeccionarà un mapa de l'energia teòrica produïda a partir de l'anterior mapa. I una altra cartografia primordial és un mapa del nombre d'hores en què la velocitat del vent supera un llindar mínim per a produir energia mini eòlica (6 quilòmetres/hora).
Fer una previsió de les temperatures i de les precipitacions de la ciutat de Girona en funció dels escenaris climàtics.


1.4. Descripció dels capítols

El primer capítol fa una breu descripció de la història de l'observatori meteorològic de Girona, també es fa referencia al pla de treball i les hipòtesis de treball.
El segon capítol és de carácter teòric. Es tracta d'una dissertació de climatología urbana, on s'analitzen les modificacions que la ciutat imposa al clima de l'urbs. Així es fa una descripció de l'illa de calor urbana i de les seves causes, així com de la modificació tèrmica en les sèries urbanes com a conseqüència de les temperatures més elevades dins laciutat. També es descriuen les modificacions urbanes que sofreixen diferents variablese climàtiques com són la precipitació, el vent i la humitat relativa. Finalment es dóna una sèrie de pautes per a mitigar l'illa de calor urbana.
El tercer capítol del treball dóna unes breus pinzellades sobre el clima de Girona i també analitza aspectes del medi físic i demogràfic de l'àrea urbana de Girona. També es fa referencia a les teleconnexions climàtiques i la seva influènciaen la precipitació, també es fa una anàlisi de la pressió atmosfèrica diària de Girona i de les situacions atmosfèriques associades a aquesta variable.
El quart capítol repassa les directrius utilitzades en la metodologia. Es fa una detallada explicació de les fonts que hem utilitzat per obtenir les dades meteorològiques. També es fa una descripció del recorregut dels transectes tèrmics. S'ha d'afegir que es fa un llistat dels observatoris meteorològics, amb la descripció de l'entorn de l'observatori.
El cinquè capítol analitza la sèrie tèrmica de la ciutat de Girona. Però també s'analitza l'illa de calor urbana a través de la comparació de les temperatures de 30 observatoris meteorològics, i es fa una anàlisi multivariant per tal d'esbrinar els factors meteorològics i urbans que modulen la intensitat de l'illa de calor urbana. És important de remarcar que es realitza una anàlisi de components principals per tal de trobar els patrons atmosfèrics o mapes isobàrics típics de nits amb intensitats fortes de l'illa de calor urbana.
L'anàlisi de la sèrie pluviomètrica de Girona és el tema central del sisé capítol. Però també es fa una anàlisi detallada dels efectes urbans en la precipitació a través de diferents mètodes. Es compara la precipitació mensual i anual de 30 observatoris, però també s'analitza la intensitat de precipitació a una resolució inferior a l'horària de diferents observatoris pertanyents al Servei Meteorològic de Catalunya i la xarxa de pluviòmetres de l'empresa Aigües de Girona, Salt i Sarrià de Ter. També es fa una aproximació a la influència dels patrons de teleconnexió en les precipitacions.
En el 7è capítol s'analitzen diferents variables meteorològiques tant a través d'una anàlisi transversal com longitudinal. Així s'estudia la influència urbana en la distribució de la humitat relativa, vent, nuvolositat, radiació solar i fenòmens meteorològics.
El 8è capítol és una breu recerca sobre el posible escenari climàtic de la ciutat de Girona a finals del segle XXI. Així es fa una previsió de l'evolució tant de les temperatures com de les precipitacions al llarg de la present centúria. També ens centrem bàsicament en l'adaptació i la mitigació de l'illa de calor urbana de la ciutat de Girona per tal de compensar els efectes negatius que puguin tenir tant el augment de les temperatures com l'illa de calor urbana durant el segle actual. Finalment es realitza una cartografia de les necessitats de climatització de l'àrea urbana de Girona, expressades en graus-dia.
2. DISSERTACIÓ TEÒRICA SOBRE EL CLIMA URBÀ
2.1. Descripció dels factors que incideixen en el clima urbà
Les ciutats tenen un clima diferent al del seu entorn. Avui en dia la ciutat és considerada com un ecosistema, tesi defensada per diversos investigadors (DOUGLAS, 1983).
L'ecosistema urbà és diferent als ecosistemes naturals, ja que es tracta d'un nou medi, adaptat a les necessitats de l'espècie humana, i no a les espècies vegetals i aninmals. Es tracta d'un ecosistema molt peculiar que es caracteritza per unes peculiaritats que el diferencien del medi natural (MORENO, 1999). Aquestes característiques atípiques són les següents:
1) Hi ha una producció i un consum d'energia secundària a gran escala.
2) Hi ha una importació i un consum d'energia secundària de l'aigua, així com un increment de les importacions i exportacions d'altres materials, amb l'acumulació d'una enorme quantitat de deixalles o escombraria generats per l'home.
3) Hi ha una baixa o insignificant producció primària, amb un desequilibri en favor de l'activitat consumidora de l'home,
4) Hi ha canvis en el perfil del sòl i alteracions de la topografia provocats per moviments de terres a gran escala i per la pavimentació, emplenament, excavació i compressió de la superfície.
5) Hi ha un augment de la contaminació de l'aire, del sòl i de l'aigua.
6) Hi ha canvis significatius en les poblacions vegetals i animals, amb un marcat descens de les espècies autòctones, i en canvi, un augment de les espècies adaptades.
7) Hi ha un clima alterat, tipícament urbà.
El clima urbà es caracteritza per una sèrie de modificacions del medi natural que produeix l'urbanització. Les principals són les següents:
1) La superfície natural prèvia ha sigut substituïda o recoberta per construccions diverses d'edificis que formen un conjunt dens i compacte, el que provoca una rugositat que modifica el moviment de l'aire en superfície. Es redueix la velocitat del vent en superfície i al mateix temps, s'incrementa, en general la turbulència.
2) La substitució del sòl natural per diversos tipus de paviments, així com els sistemes de drenatge urbans, que permeten una escolament ràpida, provoquen una reducció de l'evaporació i de la humitat de la superfície i de l'aire.
3) Els materials de construcció urbans tenen unes propietats físiques diferents de les del sòl natural, presentant menors albedos i una major capacitat calorífica i una bona conductivitat tèrmica. Tot això modifica el balanç de radiació urbà, influint sobre la temperatura de l'aire.
4) La calor generada per les activitats hunanes en la ciutat constitueix un factor important que modifica també el balanç d'energia. Aquesta calor antropogènica, juntament amb els factors enumerats en primer i tercer lloc provoca un augment de la temperatura de l'aire en comparació amb els voltants. A més la illa de calor urbana augmenta la convecció sobre la ciutat, això provoca un increment de la nuvolositat i per consegüent de la possible precipitació.
5) La presència d'una elevada proporció de partícules de substàncies procedents dels processos de combustió urbans i industrials incrementa la turbidesa atmosfèrica, al mateix temps que hi ha un augment del nombre de nuclis higroscòpics. Amb això la vissibilitat es redueix, la radiació solar (sobretot en la radiació d'ona curta) queda interceptada, i a més augmenta la possibilitat de formació de boires
2.1.1. Comparació del balanç energètic de la ciutat i el camp
L'illa de calor urbana és en bona mesura produïda pel diferent balanç energètic que té la ciutat respecte el camp. El balanç energètic de les àrees urbanes i de les seves rodalies rurals són diferents com conseqüència de diferents factors. Aquests són els següents:
En les ciutats no només s'observa una disminució de la radiació solar rebuda per la superfície respecte els voltants rurals, sinó també hi ha un increment de la radiació d'ona llarga emesa durant la nit, que és conseqüència d'una temperatura de superfície més elevada a les ciutats en les hores nocturnes. Aquest comportament del balanç energètic urbà no comporta una variació significativa de la radiació neta entre les àrees urbanes i la perifèria rural (MORENO GARCIA, 1999). La radiació neta és molt similar, ja que a la nit el déficit radiatiu és només una mica més gran a l'urbs que en el medi rural i durant el dia l'absorció solar en la ciutat és lleugerament menor que en el camp. El balanç energètic dels 2 volums és similar, s'ha de tenir en compte que la variació neta de calor bioquímica és molt propera a 0, per tant no es considera. Tampoc és important la component advectiva de la calor.
Moreno Garcia (1999) enumera les diferències entre el balanç energètic dels dos volums:
"En quan al primer component de les dues equacions a comparar, la radiació neta (Q*) és la diferència entre la radiació d'ona curta i d'ona llarga rebudes i la radiació d'ona curta i d'ona llarga reflexada i emesa respectivament. Això és:
Q*=K +L -(K +L )=K -K +L -L

On Q*=Radiació neta
K = Radiació d'ona curta rebuda per la superfície
L = Radiació d'ona llarga rebuda per la superfície
K = Radiació d'ona curta reflexada emesa per la superfície
L = Radiació d'ona llarga emesa per la superfície

Cal remarcar que la radiació d'ona curta que arriba a la superfície urbana és menor que a les zones rurals com conseqüència dels contaminants que contè l'atmosfera de les ciutats. Així Moreno Garcia (1999) afirma: "En les àrees urbanes la radiació d'ona curta incident (K ) es veu considerablenent alterada pel pas a través d'una atmosfera contaminada. Aquesta modificació de la radiació solar consisteix fonamentalment en una atenuació i una modificació de la composició espectral percentual. Aquesta atenuació de K depèn bàsicament de la naturalesa i quantitat dels pol·luants. En una gran ciutat K és anualment d'un 10 a 20 % menor que en les àrees rurals circumdants, arribant a un 30 % quan el sol es troba baix, durant l'hivern. A més de la disminució de K la seva composició espectral canvia. Els pol·luants tendeixen a filtrar preferentment les ones amb longitud més curta. La porció ultraviolada perd habitualment un 40 %, i en ocasions fins a un 90 % degut a la difusió cap a l'exterior i a l'absorció per l'atmosfera urbana. En resum, en ciutats de latituds mitjanes K és menor que en els voltants, però aquest déficit és parcialment contrarrestat per un albedo urbà més baix. La majoria de les evidències suggereixen, tot i això, que K* és un xic menor en les ciutats i àrees urbanes que en la perifèria.
Respecte a la radiació d'ona llarga (L*=L -L ) sembla que els valors de L* de les àrees urbanes i de les rurals són petites. La pèrdua de L* és major en la ciutat que en el camp durant la nit, perquè l'àrea urbana és més càlida que els voltants, i per tant la L és major, tot i una menor emissivitat urbana i del fet de que la geometria de canyons dels carrers restringeix l'emissió des de dins dels mateixos. Encara que L és un xic més gran en l'àrea urbana, la capa de pol·luants típica de l'atmosfera urbana no contraresta del tot la major pèrdua de L .
La variació de calor emmagatzemada ( Qs) és entre un 15 i un 30 % de Q* per un volum edificat amb aire, entre un 5-15 % de Q% per a cultius, boscos i praderies, i entre un 25 i un 30 % de Q* per al sòl nu, perquè en realitat, la capacitat calorífica i la conductivitat i difusivitat tèrmiques dels sòls (sobretot en els terres humits que no són molt diferents de les dels materials de construcció urbans). No obstant, no s'ha d'oblidar la presència d'una capa de vegetació sobre els sòls rurals, que redueix considerablenent l'emmagatzemament calorífic, així com l'important paper desenvolupat per la geometria de la superfície en el cas de les ciutats, on l'emmagatzemament augmenta degut a la major superfície disponible.
En quan a la calor sensible (QH) durant la nit, en les àrees rurals els fluxs van quasi sempre de l'atmosfera a la superfície, però en les ciutats no és estrany observar el contrari, ja que la superfície permaneix més calenta que l'aire. I respecte a la calor latent (QE), les àrees urbanes durant la nit mostren una major evapotranspiració i un menor rosada, la qual cosa marca un flux cap a l'atmosfera. Aquestes dues transferències turbulentes de calor requereixen que en la ciutat existeix una font energètica nocturna, que ha d'estar en la calor que ha emmagatzemat durant el dia i en QF".
Una de les claus per entendre el diferent balanç energètic de les zones urbanes i rurals és que les ciutats emeten més calor sensible durant el dia, i menys calor latent en comparació amb el camp, com a conseqüència de la menor presència de vegetació envers les zones rurals de les rodalies.
Un paràmetre que afectarà la radiació solar absorbida per la ciutat és l'albedo de la superfície. En les ciutats de latituds altes l'albedo de les urbs és més baix que el rural, la qual cosa implica que hi ha una absorció més elevada de la radiació solar en la ciutat, no obstant cal remarcar que la radiació solar rebuda per la superfície és menor, ja que l'atmosfèra contaminada reflecteix part d'aquesta radiació d'ona curta. En les ciutats mediterrànies, les diferències entre els albedos rurals i urbans és poc clara, hem de tenir present que molt sovint els materials i colors són clars, són escollits amb aquests colors perquè reflecteixin la radiació solar, amb l'objectiu que els habitatges no s'escalfin massa durant l'estiu. En latituds baixes l'albedo de les zones urbanes és més baix que a les rodalies, ja que les àrees dels voltants urbans estan recoberts per una vegetació densa (selva) amb albedo relativament més alt".

2.1.2. La capa límit urbana
En el balanç energètic urbà cal tenir en compte les escales d'anàlisi, mesoescalar, local i microescalar. A nivell mesoescalar tenim la capa límit urbana i la capa superficial. La capa límit urbana és la capa límit planetària afectada per la superfície de la ciutat (la ciutat influeix en el temps i el clima). La capa superfícial es troba directament influïda per la variació de rugositat de la ciutat (produïda pels edificis), la qual cosa crea modificacions en el vent i el clima urbà. A escala local tenim tres tipus de capes, el pal·li urbà, la capa rugosa de fricció i la subcapa inercial. Finalment tenim l'escala més petita, la microescala, on interessa el pal·li urbà, que es troba per dessota del nivell més alt dels edificis. Els estrats atmosfèrics que interessen més en l'estudi del clima urbà són la capa límit urbana (urban boundary layer) i el pal·li urbà (urban canopy layer).
Així la capa límit urbana es pot definir com aquella porció integrant de la capa límit planetària, on el clima està fortament influenciat per la presència de la ciutat. L'espessor d'aquesta capa és variable. Durant el dia la capa límit assoleix una major extensió vertical (des de 0,6-1,5 km), perquè la convecció tendeix a elevar-la. A la nit, aquesta capa és més prima (0,1-0,3 km), ja que predomina un tipus d'estratificació atmòsferica estable. No obstant, en aquelles nits en què l'illa de calor és especialment intensa, aquesta capa s'estèn més amunt. Cal remarcar que la inversió tèrmica de la capa límit urbana és destruïda per la pròpia illa de calor sobre la ciutat. Això comporta que s'estableixi un gradient tèrmic horitzontal entre la capa límit de la zona rural, on s'observa una inversió tèrmica, i la capa límit urbana. La principal conseqüència és l'establiment d'un sistema de brises que convergeixen al centre urbà i provoquen l'elevació de la capa límit urbana. El principal element de rugositat en la capa límit urbana el constitueixen els edificis amb la seva àmplia varietat d'altures. L'efecte de l'increment de la rugositat de la superfície urbana sobre els vents és important, ja que s'observa una disminució de la velocitat del vent en les àrees urbanes (MORENO, 1999).
Moreno (1999) defineix les 3 escales que operen i interactuen en el clima urbà, micoclima, clima local i mesoclima:
Microclima. Reflecteix una influència d'elements urbans individuals i dels seus canvis més elementals (edificis i les seves parts constituents, carrers i places, petits jardins); una dimensió típica pot estar a prop d'un centemar de metres, una influència directa d'aquests elements es restringeix a la capa del pal·li urbà.
Clima local. Clima d'una àrea amb una combinació característica d'elements que pot correspondre a un tipuc d'ocupació del sòl diferènciat (barri, parc urbà) situat en unes condicions topogràfiques específiques (vall, turó, etc.). Un clima global engloba un mosaic de microclimas que es repeteixen amb alguna regulraitat i idealment respon a una unitat clima-topològica.
Mesoclima. Correspon a una influència integrada de ciutat (comprèn varis climes locals), essencialment en el nivell de capa límit urbana. Podem considerar igualment com efectes de mesoscala als efectes "extra urbans", amb una dimensió aproximada o superior a la pròpia ciutat (sistemas de brises, barreres topogràfiques). No es pot deixar d'anomenar que el clima urbà depèn dels fenòmens d'escala climàtica superior (mesoscala Beta i alfa, i microescala).
Cal remarcar que LANDSBERG (1981) afirma que s'han observat unes temperatures més elevades a la capa límit rural que a la capa límit urbana en els nivells atmosfèrics que es situen per damunt de la ciutat, és l'anomenat efecte cross over. Aquest efecte sembla estar produït per la pèrdua de radiació d'ona llarga de la capa límit urbana situada damunt de la ciutat.
El pal·li urbà es pot considerar com el volum d'aire que es troba entre els diferents edificis, la seva principal unitat és el carrer o canyó urbà. El balanç energètic del pal·li està fortament influenciat per les diferències en les formes geomètriques urbanes, alçada dels habitatges, amplada i orientació dels carrers.
La combinació d'aquests paràmetres comporta un diferent assolellament i escalfament dels diferents materials de construcció, però també influeixen les variacions de la reflexió solar en els edificis. Durant el dia s'observen uns gradients tèrmics apreciables en zones properes (DOMINGUEZ, 1999).
La temperatura no és homogènia entre les diferents parts de la ciutat, així els parcs urbans tenen temperatures més baixes que els indrets dels voltants que estan urbanitzats, com succeix en el cas del parc del Retiro a la ciutat de Madrid (FERNANDEZ et al., 1993). En aquest sentit es parla de cèl·lules de frescor. (MORENO, 1999). Aquesta anomalia tèrmica és conseqüència de l'elevada evapotranspiració que s'observa a les àrees verdes.
Finalment hem de destacar el plomall urbà, com una part de la capa límit urbana que s'estèn a sotavent de la ciutat. El plomall urbà constitueix la perllongació a sotavent de la ciutat de la capa límit urbana sobre l'àrea rural i la seva capa límit. Està molt influït per les condicions meteorològiques existents, ja que sols pot observar-se quan es dóna un flux de vent dominant sobre la ciutat amb força suficient per a traslladar la influència de la capa límit urbana sobre l'àrea rural.
BESSEMOULIN et al. (1983) afirma: A sotavent de la ciutat s'hi fa una capa límit interna estable, que es desenvolupa a partir del sòl des del "final" de la ciutat, una capa sensiblenent adiabàtica per sobre, que sèstèn fins a la base de la capa superior moderadament estable.

Figura 2.1. La capa límit urbana

2.2. L'illa de calor urbana
La principal modificació del clima de les ciutats respecte el seu entorn és la formació d'una illa de calor urbana, que consisteix en el fet que la ciutat és més calenta que el seu entorn. Aquest fenomen no es produeix durant el dia, sinó durant les hores nocturnes, sovint es parla d'illa de calor urbana nocturna. La climatòloga de la Universitat de Barcelona, la Dra. Moreno considera que hi ha 7 causes que expliquen la illa de calor nocturna en les ciutats. Aquestes són les següents (MORENO GARCIA, 1999):
a) Hi ha un superior emmagatzematge de calor durant el dia en la ciutat respecte el camp. La ciutat guarda més calor durant el dia per diferents factors, un és la més elevada capacitat calorífica dels materials de construcció urbans respecte el sòl rural. Un altre motiu és la geometria en canyons dels carrers, la qual cosa implica que hi hagin més superfícies (horitzontals i verticals) que enmagatzenen més calor respecte el camp. Com que aquesta calor retorna a l'atmosfera durant la nit, per això la ciutat serà més càlida que els camps del voltant.
b) Producció de calor antropogènica en les ciutats.
La calor antropogènica és aquella energia procedent dels diversos processos de combustió generats en les àrees urbanes i industrials (calefacció, gasos procedents de l'activitat industrial, combustió de gasolina i gasoil dels automòbils, etc.).
c) Disminució de l'evaporació en la ciutat respecte el camp.
En la ciutat hi ha menys aigua en el sòl que en el camp ja que els materials urbans afavoreixen l'escolament d'aigua cap a les clavegueres. Com que hi ha menys aigua en el sòl urbà hi ha menys pèrdua de calor en el sòl degut a l'evaporació que en el camp. En la ciutat hi ha una modificació del balanç energètic respecte el camp, hi ha menys pèrdua de calor latent en la ciutat que en el camp.
d) Menor pèrdua de calor sensible en la ciutat. Les urbs no perden tanta calor sensible degut a la reducció de la velocitat del vent en la ciutat respecte el camp gràcies a la seva geometria d'edificis i carrers.
e) Increment de l'absorció de radiació solar en la ciutat degut a l'efecte de "captura" que produeix la geometria de carrers i edificis a les ciutats. Així la radiació sofreix reflexions complicades abans de sortir de l'atmosfera urbana. Durant la nit hi ha una menor irradiació de calor del sòl a les ciutats perquè es redueix la proporció de cel lliure, el que s'anomena "sky view factor", amb la qual cosa es dificulta la pèrdua de la superfície de les emissions de radiació infrarroja, mentre que en el camp amb prou feines hi ha obstacles per la irraadiació.
f) Disminució de la radiació d'ona llarga emesa a la ciutat. L'atmosfera urbana emet menys radiació d'ona llarga que l'atmosfera rural com a conseqüència de la geometria en canyons de la ciutat que implica un menor factor de visió del cel de la ciutat.
g) Augment de radiació d'ona llarga emesa per l'atmosfera contaminada i retornada a la superfície de la ciutat durant la nit. L'atmosfera urbana està contaminada per diferents gasos d'origen antropogènic que reemeten radiació d'ona llarga cap a la superfície durant la nit. Per tant hi ha un augment de la radiació d'ona llarga absorbida per la superfície, la qual cosa impedeix el refredament de l'aire urbà durant la nit.
2.2.1. Característiques de l'illa de calor urbana
Les característiques principals de la illa de calor urbana són 3. Aquestes són les següents:
La intensitat de la illa de calor
La forma o "configuració" de la illa de calor
La localització del màxim tèrmic
Aquests tres trets característics de la illa de calor variaran en cada ciutat en funció d'una sèrie de factors, que actuaran d'una manera complexa i interconnectada, aquests són els següents:
a)Factors temporals (hora del dia, estació de l'any)
b)Factors meteorològics (tipus de situació sinòptica, velocitat del vent, etc.).
c)Factors geogràfics (localització de la ciutat)
d)Factors urbans (la intensitat de la ciutat varia en funció de les característiques de cada ciutat).

La intensitat de l'illa de calor és la diferència màxima entre les temperatures de la ciutat i les dels seus voltants en un moment determinat. Així la ciutat és més càlida que les seves rodalies durant la nit. En canvi durant el dia la ciutat té unes temperatures semblants als afores, o pot ser una mica més freda. La intensitat màxima de la illa de calor es produeix entre 2 i 3 hores després de la posta de sol. Hi ha un altre tipus d'illa de calor que no es refereix a les temperatures de l'aire sinó als valors tèrmics del sòl i superfícies urbanes, és l'illa de calor urbana superficial. Per tal de mesurar-ne la seva intensitat ho fen a partir de les imatges de la temperatura del sòl (Land Surface Temperature), es tracta d'una radiografía tèrmica de la superfície terrestre a partir dels radiòmetres dels satèl·lits. La seva intensitat és la diferència tèrmica urbano-rural entre el sòl urbà i el rural i el seu valor és superior al de la intensitat calculada a partir de les diferències tèrmiques entre l'aire de la ciutat i del camp.

Segons López (LÓPEZ GÓMEZ et al., 1993): "el valor màxim de l'illa de calor té lloc generalment dues o tres hores después de la posta de sol, encara que en alguns casos sembla que a l'estiu és a mitja nit. Això es deu a la gran inèrcia calorífica de la ciutat, mentre que el camp es refreda més de pressa; en grans urbs el contrast es mantè fins prop de l'alba i per tant afecta a les temperatures mínimes. Durant el dia, les àrees rurals, de baixa capacitat tèrmica i exposades al Sol, s'escalfen més fde pressa i la diferència amb la ciutat és menor; alguns estius fins i tot assenyalen que la ciutat pot ser més fresca." Aquest fenomen pel qual la ciutat és més fresca que els voltants s'anomena "illa de fredor urbana". Les diferències tèrmiques entre la ciutat i les seves rodalies podem oscil·lar entre 2º i 3ºC per a pobles de 2000 habitants, però podem superar els 10ºC en ciutats de més de 2 milions d'habitants, tals com Madrid, París o Londres. Així en el cas de Barcelona s'ha mesurat una intensitat màxima de 8,9ºC, pel que fa a la diferència entre les mínimes d'un dia de Barcelona-Drassanes i l'aeroport de Barcelona (MORENO, 1990). A París s'han observat diferències de fins a 14ºC (ESCOURROU, 1991). La intensitat de l'illa de calor és funció de diferents factors, que són bàsicament els temporals, meteorològics, i paràmetres urbans.
Si observen un perfil tèrmic d'un transecte urbà o d'un mapa d'isotermes d'una àrea urbana podem veure com les isotermes són més o menys concéntriques, amb un màxim tèrmic al centre de la ciutat i una disminució progressiva de la temperatura des del centre fins als afores. Cal remarcar però que hi ha varis sectors, segons l'evolució de la temperatura entre el centre urbà i els afores, ja que l'increment tèrmic entre el camp i la ciutat no és gradual. Així el perfil tèrmic de l'illa de calor urbana és caracteritzat per unes temperatures baixes a l'àrea rural, on la temperatura varia molt poc, és gairebè uniforme. En la zona perifèrica de la ciutat s'observa un esglaó tèrmic, un salt de temperatura força brusc, entre 2ºC i 4ºC. Després d'aquest graó la temperatura puja més suaument, i hi ha sectors en els quals es produeixen descensos, coincidint amb els parcs urbans. En el centre urbà o l'àrea on hi ha més densitat d'edificació s'observa el màxim o pic tèrmic. Cal remarcar que el perfil tèrmic d'una ciutat no és sempre el mateix, pot variar en funció de les condicions meteorològiques, i també segons el valor de la intensitat de l'illa de calor. Així podem classificar la forma d'una illa de calor de manera general en 2 tipus principals depenent de la intensitat de l'illa de calor:
a) Illa de calor en forma de punxa. És la forma més típica. El mapa de isotermes mostra una distribució d'aquestes, amb el màxim de la illa de calor al centre i un augment progressiu de les temperatures des de la perifèria fins al centre. Aquesta configuració és típica de moments amb molta intensitat de illa de calor (>6º).
b) Illa de calor en forma d'altiplà. En aquest cas hi ha una zona molt extensa que enregistra el màxim tèrmic de la ciutat. Es produeix aquesta configuració quan la intensitat de la illa de calor és dèbil o moderada, al voltant de 2º o 3º.
Cal remarcar que la forma de l'illa de calor pot variar depenent de la velocitat del vent. Si el vent és encalmat o és dèbil la configuració de l'illa de calor serà semblant a la típica, amb un màxim tèrmic al centre urbà, però si el vent és moderat el màxim tèrmic pot desplaçar-se respecte de la zona on és habitual i pot traslladar-se a sotavent de la ciutat. Llavors tindrem unes isotermes relativament deformades amb un cert biaix cap a la zona més càlida de la ciutat que es troba prop de la perifèria, en l'àrea de sotavent de la ciutat.
També cal tenir en compte la distribució de la vegetació i la influència de la topografia en la forma de l'illa de calor. Així les zones urbanes cèntriques amb jardins o parcs urbans podem tenir temperatures més baixes que àrees perifèriques industrials o residencials. En el cas de Saragossa zones urbanes amb vegetació tenen temperatures més baixes que les explicades per un model matemàtic, com a conseqüència de l'efecte de refredament produït per la vegetació (SERRANO, 2005).
El màxim tèrmic d'una ciutat és el lloc on la temperatura més elevada, normalment coincideix amb el centre urbà o l'àrea més densament poblada. La localització d'aquest màxim es produeix més sovint al centre, però pot desplaçar-se a sotavent quan bufa un vent amb una intensitat dèbil, ja que el vent transporta la calor del centre cap a la perifèria.
a) Factors temporals.
L'estació de l'any condiciona el fenomen de la illa de calor. La ciutat presenta la major intensitat de la illa de calor durant l'hivern ja que és en aquesta època quan la producció de calor antropogènica és màxima ja que l'ús de les calefaccions és generalitzat. També hem de tenir en compte que les inversions tèrmiques són freqüents a l'època hivernal, la qual cosa impedeix l'intercanvi tèrmic entre la capa límit urbana i la resta de la troposfera. Per aquest motiu les pèrdues de radiació d'ona llarga de la ciutat no són tan elevades amb inversió tèrmica com en un altre tipus d'estratificació atmosfèrica, i per això s'afavoreix l'illa de calor urbana. Durant l'estiu la intensitat acostuna a ser la més baixa de l'any ja que en aquesta estació la convecció de l'aire ajuda a barrejar l'aire en un espessor troposfèric més gran. No obstant, hi ha ciutats en què la intensitat de l'illa de calor és més elevada a l'estiu. En el cas de les ciutats espanyoles el màxim de l'intensitat acostuna a produir-se a l'hivern, però hi ha vàries excepcions, com és el cas de Logroño (GARCIA RUIZ et al., 1989) amb el màxim estiuenc o la ciutat de Valladolid, on la màxima influència urbana es dóna durant la primavera (ÁLVAREZ, 1998).
L'hora del dia també influeix decisivament en la intensitat. Així la intensitat màxima de la illa de calor acostuna a produir-se unes 2 o 3 hores després de la posta de sol (MORENO GARCIA, 1999). Això és conseqüència de la diferent inèrcia tèrmica dels materials urbans (asfalt, formigó) i del sòl rural, ja que aquest últim es refreda més ràpidament que els materials urbans.
b)Factors meteorològics.
La intensitat de la illa de calor pot variar molt en funció de les condicions meteorològiques del moment, els 4 paràmetres que afectaran més a la intensitat seran els següents:
-Nuvolositat
-Velocitat del vent
-Pressió atmosfèrica
-Situació sinòptica
-Inversió tèrmica
La nuvolositat és el factor meteorològic que influeix més decisivament en la intensitat de la illa de calor. Així la presència de núvols modifica el balanç energètic de la capa d'aire que hi ha prop de superfície. Si el cel està núvol hi ha menys emissió d'ona llarga, per tant el terra perd menys radiació d'ona llarga i es refreda menys. En nits amb cel tapats les diferències tèrmiques entre el camp i la ciutat podem ser de 1º o 2º, o fins i tot podem ser nul·les, en canvi en nits serenes les diferències urbano-rurals poden superar els 4º.
El vent és un altre factor molt important que pot anul·lar completament la illa de calor. Així com més fort sigui un vent més petita és la intensitat de la illa de calor, fins a arribar a un umbral crític de velocitat del vent en què l'illa de calor desapareix. La velocitat crítica del vent per sobre de la qual desapareix el fenomen de la illa de calor es relaciona amb la grandària de l'urbs o el seu nombre d'habitants. OKE (1981) proposa l'equació següent per a determinar el llindar:
V crítica= 3,4 log P- 11,6

on P és la població de l'aglomeració urbana
V és la velocitat mitjana del vent en m/s
Si apliquen aquesta equació a l'aglomeració urbana de Girona tenim que la velocitat crítica del vent és de 5,47 m/s o 19,6 km/h. Si el vent bufa amb una velocitat mitjana superior a aquest valor la illa de calor gironina desapareix teòricament, la temperatura del centre de la ciutat és igual a la dels afores.
Oke (1973) va propasar una equació que relaciona la intensitat màxima de l'illa de calor amb la velocitat del vent regional:
Intensitat màxima de la illa de calor=P0,27/4u-0,56
on P és la població de l'aglomeració urbana
V és la velocitat mitjana del vent regional en m/s
A Girona tindria teòricament una intensitat màxima de l'illa de calor urbana de 8,6ºC tenint en compte que la velocitat mitjana del vent a l'aeroport de Girona és de 7,9 Km/h o 2,19 m/s.
La pressió atmosfèrica és una variable que influeix en la intensitat de la illa de calor. Així com més alta sigui la pressió atmosfèrica hi haurà més intensitat de la illa de calor. El temps estable afavoreix la intensitat altes de la illa de calor, aquest tipus de temps el troben en anticiclons i en pantans baromètrics, en els quals el cel és serè i el vent fluix o en calma. En canvi els temps pertorbats estan associats amb intensitats dèbils o fins i tot nul·les. Aquest temps el podem trobar en situacions sinòptiques inestables que afavoreixen els núvols o les precipitacions (adveccions de l'est, del sud-est del sud a Girona). També durant el pas dels fronts freds o fronts càlids la intensitat de la illa de calor disminueix ja que la capa d'aire en què s'observa una barreja vertical és més gruixuda i la calor antropogènica de la ciutat és dissipada cap amunt.
c) Factors geogràfics (localització de la ciutat). La situació geogràfica de la ciutat pot modificar la forma típica de la illa de calor, amb un màxim al seu centre i una disminució tèrmica progressiva fins a la perifèria. En ciutats situades al fons d'una vall es produeixen inversions tèrmiques que temperatures més baixes en el centre de les teòricament esperades.
La intensitat de l'illa de calor detectada en les ciutats té una certa correlació amb la latitud, així la intensitat tendeix a incrementar-se amb la latitud (OKE, 1987). Les causes de l'augment de la intensitat amb la latitud s'han de buscar en el calor antropogènica generada en les ciutats de clima fred per l'ús de calefaccions, mentre que en ciutats de clima tropical les necessitats de climatització són menors que en latituds tenperades i altes.
d) Factors urbans. En funció de les característiques de cada ciutat (dimensió, nombre d'habitants) la intensitat de la illa de calor pot ser diferent. S'han fet vàries investigacions per determinar quins són els factors urbans que influeixen en la intensitat de l'illa de calor. Aquests són 3: tamany, població i factor de visió del cel. La combinació d'aquests paràmetres influirà en la intensitat de l'illa de calor d'una ciutat.
Així les ciutats d'una grandària més elevada acostumen a tenir una intensitat de illa de calor més gran. La climatòloga Moreno (MORENO GARCIA, 1999) afirma que "la diferència entre la temperatura mitjana d'una ciutat i de la seva perifèria està relacionada per l'equació":
ΔT=0,1 d
d és el diàmetre de la ciutat en km
Les ciutats més poblades tenen unes intensitats de l'illa de calor més elevades. Oke (LANDSBERG, 1981) proposa l'equació que correlaciona la intensitat amb la població d'un ciutat:
ΔTu-rmax=2,01 log P-4,05
on P és el nombre d'habitants.
Les dues taules següents mostren la intensitat mitjana i màxima de l'illa de calor en diferents ciutats espanyoles.
Taula 2.1. Intensitat mitjana de l'illa de calor
Nom ciutat
Intensitat (ºC)
Població
Madrid
6
3129000
Girona
4,8
96000
Granada
3,7
238000
Barcelona
2,9
1605000
Cuenca
1,2
51200
Cáceres
1,2
91600
Saragossa
1,1
639000
Santander
1
183000
Logronyo
0,3
147000
Font: Elaboració pròpia

Taula 2.2. Intensitat màxima de l'illa de calor
 Nom de la ciutat
Intensitat(ºC)
Població
Intensitat teòrica
Madrid
12,9
3129000
8,9
Girona
12,1
96000
5,9
València
10
805304
7,8
Barcelona
8,9
1605000
8,4
Valladolid
7,7
320000
7,0
Granada
7
238000
6,7
L'Hospitalet
6,8
261000
6,8
Saragossa
5
639000
7,6
Cuenca
4,6
51200
5,4
San Sebastián
4,4
183000
6,5
Igualada
4,4
36000
5,1
Molins de Rei
4
19000
4,5
Terol
4
34000
5,0
Sabadell
4
201000
6,6
Logronyo
3
147000
6,3
Font: Elaboració pròpia
La ciutat de Girona tot i que és una ciutat relativament petita dins d'Espanya presenta la 2ª intensitat d'illa de calor més elevada, tant en valors mitjans (4,8ºC) com en la màxima intensitat en un moment de la nit, 12,1ºC. Només a la ciutat de Madrid s'ha donat una intensitat de l'illa de calor més elevada que Girona. La intensitat de l'illa de calor gironina supera clarament el valor teòric màxim tenint en compte la seva població, 6,6ºC. Aquesta diferència entre el valor teòric i l'empíric pot ser deguda en part per l'efecte de canal d'aire fred dels rius que envolten Girona.
La intensitat de l'illa de calor és variable al món, és més intensa en ciutats nord-americanes i més dèbil en urbs europees. Així Bonan (1996) afirma: "En general, hi ha una clara relació entre el creixement urbà, definit com la diferència en la temperatura entre una ciutat I l'àrea rural dels voltants, i la mida de població. Grans ciutats de 100000 a 100000 d'habitants podem ser 8-12ºC més càlides que àrees rurals. Així la relació entre l'increment de la temperatura i la població de diferents ciutats és la següent:
Amèrica del Nord ΔT=5.21log10(P)-11,24
Europa ΔT=3.02log10(P)-3,29

Les grans ciutats nord-americanes son uns pocs graus més càlides que les ciutats europees comparables. Aquestes observecions mostren inclús que una petita vila amb només 1000 persones pot causar un increment tèrmic proper a 2ºC, com Columbia, Maryland. Nombrosos estudis han demostrat la importància dels paisatges vegetals en disminuir l'illa de calor. Un és l'estudi de la temperature nocturna Durant l'estiu a Washington. Així la temperatura mitjana en un transecte és de 23ºC. Però la temperatura varia depenent del loc. Una area arbrada de Rock Creek Park té la temperatura de 20ºC. El centre de ciutat de negocis té temperatures de 25ºC, mentre que el proper Mall Area té 1ºC menys. Fins i tot durant el dia, Rock Creek Park s'escalfa més lentament que els districtes comercials i és sovint 1-2ºC més fresc al migdia".
El factor de visió del cel (més conegut com sky view factor, amb l'acrònim SVF) és un paràmetre que mesura la quantitat de cel visible a la ciutat. La propia geometria de les ciutats, geometria en canyons, comporta que el factor de visió del cel sigui menor que en les àrees rurals, Així en una superfície rural ideal, sense la presència de vegetació, edificacions o relleu en una àrea pròxima el factor de visió del cel és d'1. A les ciutats el factor de visió del cel oscil·la bastant, però pot estar comprès entre 0,3 i 0,7, depenent de la part de l'àrea urbana, i del tipus de ciutat. En ciutats nord-americanes el SVF és menor que en les urbs europees, ja que les edificacions són més elevades. El factor de visió del cel es correlaciona bastant bé amb la temperatura de l'aire. Així les urbs que presenten les intensitats més elevades de l'illa de calor tenen un valor del SVF molt baix en el centre.
Oke (1981) proposa unes equacions que relacionen la intensitat de l'illa de calor amb diferents paràmetres que describen la geometria urbana, tals com l'amplada i l'altura dels carrers i el factor de visió del cel en el centre de la ciutat. Aquestes són les següents:
ΔTa,max = 15.27 – 13.88 × SVF
ΔTa,max = 7.45 + 3.97 × H/W
on H=altura dels edificis W=Amplada del carrer SVF=Factor de Visió del Cel

2.2.2. El confort tèrmic de les ciutats
Les ciutats tenen un impacte sobre el confort tèrmic dels seus habitants que és positiu o negatiu en funció de l'estació de l'any. Així la sensació de confort és més elevada a l'hivern a les ciutats ja que l'illa de calor provoca unes temperatures més elevades. Així la sensació de fred de l'extraradi és substituït per una sensació de frescor. En canvi l'ambient relativament agradable de les nits d'estiu dels camps que envolten una ciutat contrasta amb la sensació de calor que hom percep les nits d'estiu a les ciutats. L'illa de calor urbana té uns efectes que són positius a les ciutats de latituds altes o de climes freds, ja que les elevades temperatures desfan la neu i ajuden a tenir unes sensacions de fred menys intenses que a la perifèria de les àrees urbanes. En canvi a les ciutats de latituds baixes o de climes càlids el microclima més càlid de la ciutat disminueix la sensació de confort, amb un increment de les sensacions molt càlides als centres urbans.
Arroyo Ilera (1991) va realitzar un estudi del confort tèrmic a la ciutat de Madrid. El centre urbà de Madrid té temperatures molt més elevades que l'entorn durant la nit, fins i tot durant el dia. Com aconseqüència de les altes temperatures urbanes els habitants de Madrid tenen una sensació de confort menor a l'estiu que les àrees rurals del voltant, per exemple l'aeroport de Barajas. Així la sensació de frescor que se sent a l'aeroport durant les nits d'estiu és substituïda per un ambient càlid al centre urbà de Madrid.
2.2.3. La mitigació de l'illa de calor urbana
El fenomen de l'illa de calor és sobretot nocturn. Les temperatures més elevades durant la nit produeixen efectes en els habitants de les ciutats que depenen del clima i de l'estació de l'any. Així l'illa de calor urbana comporta uns efectes beneficiosos durant l'hivern, ja que suavitza el fred dels climes tenperats, sobretot en les hores nocturnes, quan es produeixen les temperatures més baixes del dia. Però durant l'estiu l'illa de calor urbana pot incrementar la morbilitat i la mortalitat associada a la calor. Així les temperatures màximes són elevades en els climes tenperats, però en els diferents estudis s'ha comprovat com les temperatures mínimes més elevades de les ciutats són les que afavoreixen més la mortalitat. Així els habitants de les urbs han de suportar temperatures elevades durant tot el dia, ja que les mínimes més elevades comporten un "stress" tèrmic addicional que s'afegeix a la calor diürna en les ciutats de clima tenperat càlid, com és el cas de la ciutat de Girona. Per tal de pal·liar els efectes de l'illa de calor urbana els diferents estudiosos proposen mesures per tal de disminuir la seva intensitat. Aquestes són els següents:
-Mintjançant la vegetació.
-Implantant les teulades fredes i teulades verdes o "green roofs".
-Construint paviments freds.
-Control de la contaminació (reducció dels valors de la contaminació emesa pels cotxes i les indústries) a través dels catalitzadors dels tubs d'escapament, fent un control dels vehicles que circulen i afavorint el transport públic.
També es té en compte el paper de la vegetació per tal de disminuir la illa de calor urbana. Així AVISSAR (1996) afirma que en el sòl cobert per una vegetació no estressada hidrícaments gran part de l'energia irradiada pel sòl és usada per a l'evapotranspiració. Així mentre que en el sòl urbà, format per materials impermeables (asfalt, formigó) gran part de l'energia irradiada pel sòl es calor sensible, la qual cosa provoca una forta elevació de les temperatures en les àrees urbanes, en el sòl rural la vegetació irradia menys calor sensible (la qual cosa escalfa menys l'aire en aquestes àrees que en les ciutats) i més calor latent, gran part d'aquesta és calor que procedeix de l'evapotranspiració de la vegetació. Per tant les zones verdes urbanes, sobretot si són arbrades fan disminuir clarament la intensitat de la illa de calor urbana. A més aquestes àrees verdes fan disminuir la pol·lució en el sí de les àrees urbanes, ja que la vegetació augmenta la ventilació de l'aire dins lis ciutats, i per tant afavoreix la dispersió dels elements contaminats.
2.2.4. L'efecte urbà en les sèries tèrmiques de les ciutats
L'illa de calor urbana té una gran influència en la sèrie tèrmica dels observatoris situats a les ciutats. Així es detecta un important increment de les temperatures mínimes, mentre que les temperatures màximes no varien significativament entre les estacions urbanes i rurals. Les ciutats de les comunitats valenciana i murciana presenten una tendència a l'escalfament superior a pobles de dimensions més reduïdes (QUEREDA et al. 2000)
Heino (1999) afirma que "la detecció de canvis climàtics en les dades instrumentals climatològiques té una forta dependència de l'homogeneïtat de les dades. Això es produeix perquè els canvis de llarg durada deguts a factors causals són normalment petits i lents i sovint estan enmascarats per una gran variabilitat interanual. Els canvis progressius en els voltants d'un observatori representen una font freqüent d'inhomogeneïtat. Alguns d'aquests estan connectats amb la urbanització i/o industrialització i aquests inclouen creixements en la calor artificial (pol·lució tèrmica), creixements en les emissions de varis gasos i aerosols (pol·lució atmosfèrica) i descensos en la proporció de les superfícies naturals. Algunes de les dades mundials de gran durada són combinació d'estacions urbanes i d'aeroports. Els efectes dels canvis de lloc en les dades es produeixen al mateix temps que els efectes de l'urbanització; els dos a vegades s'equilibren cadascun amb l'altre."
Camilloni i Barros (1997) estudien la influència dels factors urbans en l'escalfament de les sèries tèrmiques urbanes. Així Camilloni afirma: "Un métode per quantificar l'efecte de l'illa de calor urbana és comparar les dades tèrmiques urbanes amb una estació veïna. Karl et al. (1988) denostrà que l'efecte de biaix anual urbà és una funció no linial de la població:
Tur=α(POP)b
On Tu-r és la mitjana anual de la diferència (ºC) entre una estació localitzada en una àrea urbana i una estació rural,
POP és la població urbana
α i b són unes constants.
2.3.La modificació urbana de les variables climàtiques
La ciutat no només provoca un augment de les temperatures sinó també incideix en moltes altres variables climàtiques, precipitació, vent, humitat relativa, etc. La taula següent. ens mostra les modificacions del clima urbà.
Taula 2.1. Efecte clima urbà en una ciutat de latituds mitjanes del voltant d'1 milió d'habitants.

Variable
Canvi
Magnitud/comentaris
Intensitat turbulència
Més gran
10-50 %
Velocitat del vent
Descens
5-10 % a 10 metres del sòl amb vents foros

Increment
Vents més intensos que el camp durant la nit per l'efecte de l'illa de calor
Direcció del vent
Alterat
1-10 graus
Radiació UV
Força menys
25-90 %
Radiació solar
Menys
1-25 %
Entrada de radiació infraroja
Més gran
5-40 %
Visibilitat
Reduïda

Evaporació
Menys
Al voltant d'un 50 %
Flux de calor convectiva
Més gran
Al voltant d'un 50 %
Emmagatzemament de calor
Més gran
Al voltant d'un 200 %
Temperatura aire
Més càlida
1-3ºC per 100 anys; 1-3ºC mitjana annual fins a mitjana 12ºC horària
Humitat
Més baixa
Diürna estiu

Més humida
Nit d'estiu, tot el dia hivern
Núvol
Més boirina
En la ciutat i a sotavent d'aqueta

Més núvols
Especialment a sotavent de la ciutat
Boira
Més o menys
Depenent dels aerosols I dels voltants
Precipitació total
Més
A sotavent més que a sobre la ciutat
Neu
Menys
Algunes vegades es transforma en pluja
Tempestes
Més

Tornados
Menys

Font: OKE, 1997. p. 275

En els següents apartats s'analitzaran les modificacions de les variables climàtiques amb més profunditat.
2.4. La precipitació urbana
La influència de la ciutat en les precipitacions és un tema controvertit. Tot i que la majoria de investigacions apunten al fet que la ciutat incrementa la precipitació, especialment a sotavent de l'urbs, no hi ha una unanimitat dins la climatología urbana. Així hi ha investigadors, com Rosenfeld, que afirmen que la precipitació pot disminuir a les ciutats com a conseqüència de la major quantitat d'aerosols que actuen com a nuclis de condensació, com a conseqüència de la major competivitat del vapor d'aigua per als nuclis de condensació això implica que hi ha una menor eficiencia en el procés de coalescencia de les gotes de pluja, la qual cosa implica una menor precipitació en les àrees urbanes.
La mesura de les pluges a la ciutat és complicada perquè requereix pluviòmetres urbans fixos i s'observa una gran variabilitat entre llocs propers. En conjunt, sembla segur que en grans ciutats I algunes mesures, plou un 5-10 % més que en el camp. Hi han moltes causes que expliquen la poca precisió de la mesura de la precipitació a la ciutat, com són la presència d'obstacles propers i les turbulències del vent que es donen prop dels pluviòmetres a causa dels edificis (LANDSBERG, 1981).
Escourrou (1981) parla de les complicades interaccions que hi ha dins la ciutat per tal de determinar unes precipitacions més elevades que al camp, així afirma "La complexitat de l'acció de la urbanització dins les ciutats s'explica pel gran nombre de factors que intervenen els uns amb els altres, exercint influències complenentàries o contradictòries: rugositat del sòl variable en funció de la situació dins la ciutat, estabilitat de la massa d'aire, desviació dels vents, humitat relativa més feble, temperatures més elevades, desenvolupament dels núvols convectius, augment del diàmetre, augment del diàmetre de les gotes a sotavent, etc. Les condicions són encara modificades pel lloc de la ciutat (altiplà, vall) per la morfologia urbana (espai compacte, nombrosos nuclis de verdor) per la forma, el color dels edificis i, ben entès, pel nivell de la pol·lució atmosfèrica".
2.4.1. Mètodes d'estudi de precipitació urbana
La precipitació és una variable meteorològica que no és contínua en l'espai i el temps com succeix pel cas de la temperatura, sinó que és discontínua. Per tant els mètodes per analitzar els efectes urbans en la precipitació seran diferents que per la temperatura, com afirma Lowry (LOWRY, 1998). Així Lowry pressuposa que la comparació de les dades mensuals d'un observatori rural i un altre urbà és insuficient si no es fa una classificació de les diferències urbano-rurals segons categories sinòptiques, etc. Lowry discuteix sobre varis problemes potencials amb mètodes usats en estudis històrics de precipitacions urbanes. Per exemple, és complicat de separar els efectes urbans d'influències topogràfiques en la precipitació en les ciutats. Lowry insisteix en analitzar l'evolució temporal de la precipitació en relació a la freqüència relativa de tipus de temps sinòptic. És important de remarcar la necessitat de tenir més observacions i models en l'àrea urbana per explicar les anomalies pluviomètriques.
A Espanya s'han realitzat poques investigacions sobre la influència urbana en les precipitacions. Així tenim l'aplicació de mètodes relativament senzills, com comparar les precipitacions mensuals i diàries d'observatoris urbans i rurals, aquest és el cas de la ciutat de Madrid (FERNÁNDEZ, 1990). Una altra metodología enprada és analitzar la freqüència de la precipitació segons el dia de la setmana (Moreno, 1988) per tal de detectar un increment de la freqüència de la precipitació en dies laborables respecte els dies festius.
El radar és una bona eina per a l'anàlisi de l'efecte urbà en la precipitació ja que és una eina que permet tenir un seguiment temporal de la precipitació i a més no s'aprecien les discontinuitats espaials que hi ha amb altres mètodes com amb la comparació de diferents observatoris.
La utilització de models de mesoscala (MM5 i WRF) per analitzar el biaix urbà en la precipitació és força comuna en les últimes dècades. Així es comparem els resultats similats pel model amb la precipitació real dels pluviòmetres dels observatoris meteorològics.
2.4.2. Les causes de l'increment pluviomètric urbà
La majoria de investigadors (MORENO, 1999; OKE, 1987; LANDSBERG, 1981) coincideixen en què la precipitació augmenta a les ciutats respecte els seus voltants.
L'increment pluviomètric de les ciutats no es detecta tant al centre urbà sinó a la zona de sotavent de la ciutat (MORENO, 1999). Segons Bornstein i Lin (2000) el màxim de precipitació que s'observa en les tempestes a sotavent de la ciutat d'Atlanta s'ha de relacionar amb l'illa de calor urbana i el vent que genera, amb una màxima convergència del vent a sotavent de la ciutat. Segons Pagenkopf (2006): "Hi ha una tendència a l'increment de la precipitació de Berlín a sotavent de la ciutat a l'est de la ciutat en zones on hi hagut un increment de la zona urbanitzada, mentre que al centre de la ciutat s'ha observat un descens de la precipitacio en les últimes dècades".
Van den Heever i Cotton (2007) expliquen les causes que expliquen les precipitacions més elevades a la ciutat envers les àrees rurals que les envolten: "Nombroses hipòtesis han estat proposades per explicar l'efecte de les regions urbanes en la convecció, i en la precipitació. Aquestes inclouen una d'aquestes o una combinació de les següents:
1) Els aerosols més grans en les regions urbanes actuen com un nucli de condensació de nuvol, gran nucli de condensació de núvol i nucli de gel.
2) L'increment de la rugositat de superfície de les àrees urbanes porta a un augment de la convergència de superfície sobre i a sotavent de l'àrea urbana..
3) La capa límit urbana provoca que les tempestes es bifurquin al voltant de les regions urbanes..
4) La regió urbana serveix com una font alliberadora de humitat.
5) Els fluxs de calor sensible i calor latent dins la regió urbana i les pertorbacions tèrmiques de la capa per l'illa de calor urbana afecten a la convecció humida i seca.
Segons Moreno (MORENO, 1999) "les ciutats reben entre un 10 i un 15 % més de quantitat de precipitació que els seus voltants. els màxims de precipitació sembla que, amb freqüència, no s'enregistren en el mateix centre de la ciutat, sinó a sotavent". Segons Bornstein i Lin (2000) el màxim de precipitació que s'observa en les tempestes a sotavent de la ciutat d'Atlanta s'ha de relacionar amb l'illa de calor urbana i el vent que genera, amb una màxima convergència del vent a sotavent de la ciutat.
La ciutat no només comporta un increment de la quantitat de la precipitació respecte les seves rodalies rurals, sinó també un augment de la freqüència de la precipitació, especialment de precipitacions intenses (MORENO, 1999, HUFF I CHANGNON, 1972).
Cal remarcar que l'increment del nombre de dies de precipitació es concentra especialment en els dies laborables ja que l'activitat antròpica és més elevada i la contaminació és més intensa en aquests dies. A les ciutats molt grans la freqüència de la precipitació és més elevada en els dies feiners que als dies festius. Diferents ciutats d'Estats Units tenen un 13 % més de dies de precipitació entre setmana que al cap de setmana (MORENO, 1999). En el cas de la ciutat de Barcelona no sembla que es produeixi un increment pluviomètric respecte la seva periferia (MORENO, 1999). En canvi a Madrid la precipitació és més elevada en els observatoris urbans que als pobles dels voltants (FERNÁNDEZ et al., 1993). HAFNENBERGER, M. (2008) afirma que el cicle de precipitació està causat per la més elevada contaminació que es dóna a les ciutats en els dies laborables: "Un test estadístic indica que les variacions de la precipitació al llarg de la setmana no són degudes a l'atzar. El pic de mitjans de setmana de la pluja sobre terra coincideix amb un ben documentat pic de pol·lució a mitjans setmana sobre gran part d'Estats Units, i probablement es deu a altres variacions setmanals de la influència humana. El creixement de mitjans de setmana és també probablement una conseqüència de l'escalfament radiatiu o refredament de l'atmosfera pels aerosols".
L'època de l'any en què s'observa una major precipitació a les ciutats és l'estiu com a conseqüència de la gran freqüència de tempestes. Així a les ciutats les precipitacions convectives són afavorides per l'illa de calor urbana, les partícules contaminants i la turbulencia mecànica (MORENO, 1999). Així varis climatòlegs urbans (Chagnon, 1968, Landsberg 1970 i 1972) han trobat una evidència clara d'un augment de la precipitació en l'estació càlida d'un 9 al 17 % sobre i a sotavent de ciutats grans. Trusilova et al. (2009) afirma com en algunes ciutats mediterrànies la urbanització no produeix un increment de la precipitació sinó una disminució: "Una forta reducció de la precipitació d'estiu va ser produïda per la disminució de l'evaporació superficial. L'area en què la precipitació va ser afectada va créixer en una proporció linial respecte l'increment de terra urbana. Aquest petit efecte esdevé important quan agafen en compte el creixement de proporció de terra en què succeeix. La màxima reducció de la precipitació d'estiu prové pel creixement de ciutats uns valors que eren superiors a 0,2 mm/dia (6 mm/mes) en l'àrea al nord d'Itàlia. Aquestes investigacions suggereixen que modificacions locals de la coberta de sòl que tenen un canvi de terra amb vegetació a terra urbana podem alterar significativament la temperatura i precipitació d'àrea més grans que les ciutats. Així, la urbanització pot causar efectes significatius en el clima en una escala regional i que no haurien d'estar negligits en prediccions de clima regional per científics del clima i gestors quan les ciutats en la regió d'interès s'espera que creixin. Per a Fernández García (FERNANDEZ GARCÍA, 1993) els efectes de la ciutat de Madrid sobre la precipitació varien en funció de l'any, així a l'estiu té més importància l'illa de calor urbana i a l'hivern els efectes de retardament dels fronts per la rugositat de la ciutat i la contaminació.
Segons Huff i Changnon (1973) els estudis de la precipitació diària i de la pluja forta (>50 mm) indiquen que els mecanismes urbans associats són més actius en augmentar la pluja en l'area de sotavent quan era moderada o forta. Les anàlisis diürnes indiquen que la intensificació urbana era més gran en el pic de la tarda d'escalfament diürn. Les anàlisis de relacions de cap de setmana i entre setmana en l'estació càlida revelen una diferència estadísticament significativa, amb una més gran freqüència de pluja entre setmana que el cap de setmana amb un major efecte a l'est de la ciutat (zona sotavent).
La influència de la ciutat en l'increment de precipitació respecte els camps que l'envolten és més forta a la tarda i a la nit que a primeres hores del dia.
2.5. La modificació del vent a la ciutat
Les zones urbanes són ombres eòliques, això implica que a la ciutat la velocitat del vent disminueix, el nombre de calmes augmenta i disminueix la freqüència dels vents intensos (LANDSBERG, 1981; OKE, 1987). No obstant cal fer una excepció d'aquesta norma, a la nit sovint tenim una velocitat del vent més elevada a la ciutat, això es deu a la brisa urbana que convergeix al centre urbà atreta per l'aire més càlid del nucli urbà.
La rugositat urbana és molt elevada com a conseqüència de la presència dels edificis, aquesta té un efecte de disminució de la velocitat del vent a la superfície de l'urbs. No obstant, l'acanalament que sofreix el vent en alguns carrers pot provocar en alguns xamfrans un increment de la velocitat, amb ràfegues molt intenses que podem perjudicar als vianants.
Les ciutats provoquen una alteració dels vents, tant en direcció com en velocitat. Així dins les urbs el vent experimenta quatre modificacions, són les següents: a) un descens de la velocitat , b) un increment de la turbulència , c) un augment del nombre de calmes i d) un canvi en la direcció del vent.
A les ciutats s'observa una velocitat del vent inferior a les rodalies, la velocitat del vent és més baixa a les ciutats que al camp circumdant. Això es deu a la morfologia urbana, les ciutats estan formades per petites unitats, com són els edificis i els carrers, aquestes formes urbanes provoquen un frenat en la velocitat del vent, ja que el flux d'aire ha de remuntar o rodejar els edificis, o els carrers no tenen prou secció perquè el vent hi pugui bufar. Tot i això hi ha excepcions a aquesta norma, així en alguns carrers i places es produeix una acceleració del vent que és canalitzat per les vies urbanes. Aquest és el cas de la Plaça de Catalunya de Barcelona (MORENO, 1999), on el vent del nord-oest canalitzat pels carrers Pelai i Passeig de Gràcia sofreix una acceleració quan arriba a aquest indret.
També convé destacar una altra excepció. Així durant la nit l'illa de calor produeix un increment de la velocitat del vent a les urbs respecte la seva perifèria com a conseqüència de la convergència del vent al centre urbà induït pel gradient tèrmic típic de l'illa de calor, amb valors tèrmics més elevats al centre de les ciutats.
Segons Bessemoulin (1983): "Quan el vent és fluix (cosa que acostuma a associar-se a una atmosfera estable) l'aire convergeix vers el centre de la ciutat a causa del gradient de pressió induït pel gradient horitzontal de temperatura. Aquest fenomen s'ha observat especialment a Londres, on els vents febles s'acceleren al centre de la ciutats, i es creu que això es relaciona amb el transport de dalt a baix de la quantitat de moviment, induït mecànicament pels remolins. En el cas del vent fort l'augment de fricció a causa d'una gran rugositat és preponderant davant del transport vertical de la quantitat de moviment, la qual cosa porta a un decreixement de la velocitat mitjana a les zones edificades (efecte Venturi, efecte de buits atmosfèrics dessota els immobles, etc.).
2.6. Els efectes de la ciutat en la humitat relativa
La ciutat té menys humitat relativa més baixa que el camp especialment durant les hores nocturnes (LANDSBERG, 1981; OKE, 1987; MORENO, 1999). Això es deu a l'efecte de l'illa de calor que implica que amb idèntica presència de vapor d'aigua en zones urbanes i rurals la major temperatura de la ciutat doni com a resultat una humitat relativa menor que al camp. Aquest efecte es nota especialment a la nit. Això és conseqüència de la illa de calor urbana. Així la humitat absoluta és la mateixa en la ciutat i als voltants però com que tenim una temperatura més elevada dins la ciutat llavors la humitat relativa hi és inferior. Així es parla de la illa de sequedat urbana, i igualment com es fan els mapes de temperatura urbans també es fan mapes d'humitat relativa de les àrees urbanes. En els transectes tèrmics fets amb cotxe es porta un termohidrógraf que assenyala la temperatura però també la humitat relativa. En canvi hi ha una major presència de vapor d'aigua a la ciutat, fonamentalment en hores nocturnes, mentre que al migdia la ciutat té una humitat absoluta menor que al camp (LANDSBERG, 1981).
Segons Heino (1999) "la més alta humitat en la ciutat a l'estiu (és més baixa a l'hivern a les ciutats de Finlàndia que a l'entorn) reflecteix una ventilació pobre comparada amb els aeroports. La urbanització tendeix a produir més baixa humitat. Els efectes de la urbanització en la humitat relativa podem ser explicats per les superfícies més seques i la més baixa evaporació Així com el ràpid drenatge de l'aigua de precipitació".
La humitat relativa és un 8 % inferior en les àrees urbanes que als voltants.
Oke (1987) assenyala l'efecte de la ciutat en la humitat relativa:
"Les diferències de humitat urbano-rurals són bastant petites, i els patrons espacials són sovint complexes. El consens de ls estudis de latituds mitjanes suggereixen que el pal·li urbà és més sec durant el dia, però lleugerament més humit durant la nit. Aquest patró és més evident durant el bon temps estival. Les dades rurals mostren la característica d'un cicle doble de la humitat. Durant el dia les humitats rurals són més elevades i això pot atribuir-se a la més gran evapotranspiració. En l'inici del vespre l'aire rural es refreda més ràpidament i esdevé més estable que l'aire del pal·li urbà. La humitat llavors convergeix en les capes més baixes de la atmosfera rural per l'evapotranspiració de la superfície excedeix la pèrdua de nivells alts per la caiguda de la turbulència. Llavors la humitat rural decreix durant la nit, es forma una inversió de vapor, i el contingut de humitat de les capes baixes és eliminat per la rosada. D'altra banda, a la ciutat la baixa evaporació, la reduïda rosada, i el vapor antropogènic, i l'estancament del flux d'aire tot combinat manté una elevada humitat en l'atmosfera en el volum d'aire del canyó. Després de la sortida del sol l'evaporació de la rosada i d'altra la destil·lació de l'aigua de superfície ràpidament emplena de humitat l'atmosfera rural perquè el transport convectiu és desenvolupa lentament. Més tard i durant el dia la inestabilitat promou la barreja de vapor des de la capa de superfície amb la superior i les concentracions de vapor en ambdues àrees són diluïdes.
L'excés de humitat en la nit exhibeix una illa de vapor similar a la de temperatura. El centre de la ciutat és 1,8*102 Pa més humit que les àrees rurals properes quan la intensitat de l'illa de calor era de 4,4ºC. En aquest cas l'illa de humitat també té un esglaó que correspon amb la frontera urbano-rural. Durant el dia quan la ciutat és més seca el patró de humitat és més amorf.
Escourrou (1991) dóna les seves causes de l'inferior humitat relativa a la ciutat respecte el camp: "La humitat relativa davalla en les àrees urbanes respecte el camp. Això es deu a la menor presencia d'aigua al sòl gràcies a la ràpida escolament que es produeix a les àrees urbanitzades perquè el sòl és impermeable, mentre que al camp hi ha una certa acumulació d'aigua al sòl. Tot i això la humitat absoluta pot ser més elevada a les ciutats que al camp, especialment de nit, mentre que durant el dia s'observa una menor presència de vapor d'aigua a la ciutat respecte el camp, com a conseqüència a la menor evapotranspiració que hi ha a la ciutat, degut a la poca vegetació, en comparació al camp o boscos circumdants, on la vegetació allibera humitat a l'aire. L'illa de calor urbana és el 3r factor que dóna com a resultat una humitat relativa més baixa als centres urbans. Així si tenim en compte que la quantitat de vapor d'aigua és el mateix a la ciutat que els afores, les temperatures nocturnes més altes a les urbs impliquen unes humitats relatives més baixes".
Així la humitat absoluta rural és més elevada que la urbana durant entre 6 i 22 hores, mentre que entre 22 i 6 hores la humitat absoluta és més elevada. La humitat rural absoluta té un màxim a la posta de sol i cap al migdia i un mínim a la sortidas del sol. En canvi l'observatori urbà té un mínim cap a mitja tarda, 16,30 hores i un màxim constant durant la nit, 23 hores, amb un descens de la bhumitat absoluta a partir de les 8 hores força clar. En canvi la zona rural té un augment de la humitat absoluta molt important entre les 5 i les 8 hores solars.

2.7.La modificació urbana de la nuvolositat i la radiació solar
La nuvolositat és més abundant a la ciutat que a les zones rurals de la seva perifèria. S'estima en un 5-10 % més de nuvolositat a les àrees urbanes respecte als voltants rurals (LANDSBERG, 1981). Aquest increment és palès en vàries escales, espaials i temporals. Així s'observa un increment de la nuvolositat de la ciutat als dies del centre de la setmana respecte el cap de setmana. Hi ha vàries causes que expliquen aquesta major nuvolositat urbana. En primer lloc tenim la convergència urbana de vents cosa que afavoreix l'ascens de l'aire al centre de la ciutat. En segon lloc la contaminació urbana amb una concentració més elevada d'aerosols afavoreix la formació de gotes de núvols i un augment de la nuvolositat, especialment, la de tipus baix. En tercer lloc la pròpia turbulència urbana com a conseqüència de la interacció dels vents amb l'entramat urbà, amb la geometria urbana en canyons i edificis, afavoreix els moviments d'ascens d'aire. La radiació solar directa és menor a la ciutat com a conseqüència de l'ombra dels edificis, però també està causada per la reflexió de la radiació que provoquen les partícules contaminants presents a l'atmosfera urbana. No obstant els aerosols també provoquen un increment de la radiació difusa a la ciutat (LANDSBERG, 2001).




3. DESCRIPCIÓ DE LA GEOGRAFIA FÍSICA I URBANA DE L'ÀREA URBANA DE GIRONA
3.1. El clima de Girona
El clima de la ciutat de Girona es pot englobar dins els climes mediterranis, però amb matisos per la seva posició geogràfica. Les temperatura mitjana anual és suau, al voltant de 15ºC, però cal remarcar la intensa amplitud tèrmica, al voltant dels 12ºC, la qual cosa agreuja la sensació de calor a l'estiu i la de fred a l'hivern. A més a més la humitat relativa que és força elevada, al voltant del 68 %, incrementa la sensació de disconfort per calor a l'època càlida i per fred al període fred de l'any. El mes més càlid és juliol, amb una temperatura mitjana de 23,3º, mentre que el mes més fred és gener, amb un promig de 7,2ºC. L'estiu és càlid a Girona, amb 4 mesos per sobre de 20,0ºC de mitjana, mesos tèrmicament estivals. L'hivern és moderadament fred, si bé no hi han mesos autènticament hivernals (la temperatura mitjana del mes més fred, gener, és de 7,2º, per tant té un carácter tèrmic subhivernal, ja que es troba entre 5º i 10ºC). Cal remarcar però que les mínimes són força baixes durant l'hivern (mitjana de les mínimes d'1,5ºC al gener) com a conseqüència de les habituals inversions tèrmiques. També cal esmentar l'elevat nombre de glaçades tenint en compte la relativa proximitat al mar, 40 dies de mitjana anual per dessota de 0º. Aquest valor és molt superior al promig de glaçades del litoral. Tenim l'exemple de l'Estartit, aquest observatori té una mitjana anual de 5 dies amb mínima inferior a 0º.
Taula 3.1. Temperatura mitjana mensual de Girona. Període 1912-2000.
G
F
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
ANY
7,2
8,4
10,7
12,8
16,6
20,5
23,4
23,3
20,5
16,0
11,1
7,9
14,8

La ciutat de Girona està ubicada a l'extrem septentrional de la depressió prelitoral. La situació topográfica de Girona, al fons d'una plana, a baixa altitud (70 metres) i a sotavent de la serra de les Gavarres afavoreix les fortes inversions tèrmiques. Així el 92 % dels dies les temperatures mínimes són més baixes a l'observatori de Girona (la Vall de Sant Daniel) i Girona-Montjuïc, situats a 91 m i 185 m respectivament. Això repercuteix en una molt elevada amplitud tèrmica diària als observatoris rurals del pla de Girona (16,0ºC a les Deveses de Salt, 15º a la Vall de Sant Daniel), mentre l'oscil:lació tèrmica és débil a les Gavarres (6,2º a Els Àngels). La ciutat de Girona té com a conseqüència de l'illa de calor urbana una amplitud tèrmica diària bastant inferior als camps del voltant (12,0ºC a Girona-Sèquia) però que és clarament superior a les muntanyes de les Gavarres.
Taula 3.2. Amplitud mitjana mensual de Girona. Període 1912-2000.
G
F
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
Any
12,0
12,2
12
12,6
12,8
12,7
13,5
13,1
12,2
11,6
11,3
11,2
12,3

L'oscil·lació tèrmica anual és de 16,2º, lleugerament més elevada que al litoral de la costa Brava on volta els 14-15ºC, però força inferior a la Depressió Central (18-20ºC). . L'oscil·lació tèrmica diürna a Girona és relativament elevada, la mitjana anual d'amplitud diürna és de 12,3º, és clarament superior a la de la costa, on volta els 6-8ºC.
Taula 3.3. Precipitació mitjana mensual de Girona. Període 1906-2000.
G
F
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
ANY
47,5
52,4
68,8
71,3
78,2
64,7
38,0
55,0
80,1
97,2
69,6
69,3
792,2

El clima de Girona es pot qualificar com a mediterrani subhumit, ja que només hi ha dos mesos secs, el mes de juliol i agost. La precipitació mitjana del període 1906-2000 és de 792,1 mm. No obstant, l'esmentada irregularitat pluviomètrica provoca que sovint hi hagi anys força secs, amb precipitacions inferiors a 600 mm. Una bona prova d'aquesta irregularitat pluviomètrica és l'elevat coeficient de variació anual, que és d'un 30 % en el període 1906-2000. L'any més plujós de l'esmentat període és 1977 amb 1577,9 mm, mentre que l'any més sec és 1954 amb 419,8 mm.
Taula 3.4. Precipitació mitjana estacionall de Girona. Període 1906-2000.
Hivern
Primavera
Estiu
Tardor
169,2
218,3
157,7
246,9
El règim pluviomètric de Girona és THPE (tardor, hivern, primavera i estiu). És la distribució de precipitacions típica de l'extrem nord del litoral i prelitoral de Catalunya, amb un màxim tardorenc i un mínim estiuenc. El màxim pluviomètric no es produeix a l'hivern com en el clima mediterrani clàssic, sinó durant la tardor com a conseqüència de la seva posició geogràfica, a la part oriental de la Península Ibèrica. Durant l'hivern Girona es troba a sotavent de la circulació general de ponent. Les pertorbacions atlàntiques arriben desgastades a Girona después d'travessar la Península. També s'ha de tenir en compte que les situacions anticiclòniques són relativament freqüents durant l'hivern, sobretot durant el mes de gener. Així troben un nexe de causa i efecte entre el mínim relatiu de pluviometria del gener i l'abric aerològic que implica l'àrea d'altes pressions que afecta sovint Catalunya durant aquest mes. Durant la tardor s'observa una forta evaporació sobre el mar Mediterrani ja que les aigües marines superficials estan més càlides que l'aire. Durant la tardor les pertorbacions associades amb el front polar descendeixen de latitud després del parèntesi estiuenc, i es reactiven en arribar al mar Mediterrani, com a conseqüència de l'important gradient vertical tèrmic entre la càlida aigua marina i la troposfera mitjana i elevada, molt més freda. Així els aiguats tardorencs podem donar lloc a precipitacions superiors a 50 mm amb relativa freqüència en el cas de Girona.
En aquest context Girona participa de l'elevada pluviometria que caracteritza la tardor a l'arc mediterrani espanyol. El mes més plujòs de l'any és l'octubre amb 97,2 mm. El mínim estiuenc és característic dels climes mediterranis. La precipitació mensual més minsa es produeix al mes de juliol, quan la precipitació mitjana és de 38,0 mm, valor que supera els 30 mm que dóna Köppen per a establir un mes sec. Com s'observa en el climograma (veure figura 3.1) només hi ha un mes sec, el juliol, en aquest mes es detecta de manera moderada l'aridesa típica dels estius mediterranis, amb una mitjana de 38,0 mm. Però tant al mes de juny com a l'agost la precipitació supera els 50 mm, i no es podem qualificar com a mesos secs.L'estiu gironí és més plujós que a la costa Brava. Així a l'Estartit té una precipitació mitjana de 21,5 mm al mes de juliol, valor força inferior als 38 mm de Girona. L'aridesa estiuenca, per tant, és poc marcada a Girona, com a conseqüència de l'elevat nombre de tempestes en aquesta estació. Cal remarcar però que la irregularitat típica del clima de Girona implica que hi hagi estius força secs, amb una sequera força marcada, sobretot si són molt càlids i les tempestes escassegen. Tot i això hem de tenir en compte la irregularitat pluviomètrica típica del clima mediterrani implica que hi hagin mesos de juliol molt secs, quan no es donen les tempestes que són el principal tipus de precipitació durant l'estiu.


Figura 3.1. Climograma de Girona. Font:Elaboració pròpia a partir de dades de l'AEMET. Les dades de temperatura corresponen al període 1911-2000 i la precipitació del període 1906-2000.

El règim de vents a la ciutat de Girona mostra una bipolarització dels vents, tot i que hi ha un predomini dels fluxs d'aire de migjorn. Això significa que dos vents (tramuntana i migjorn) són els preponderants en la rosa dels vents. El vent de migjorn és molt freqüent a la ciutat de Girona gràcies a la disposició del relleu que facilita la pemetració d'aquest vent, básicament la forma de la depressió prelitoral de la Selva i també com a conseqüència de la relativa proximitat del mar Mediterrani que afavoreix que les marinades predominants tinguin la direcció del sud. La tramuntana és el segon vent més freqüent, però no bufa tan sovint, ni tan fort com a l'Empordà per l'efecte de pantalla de la serralada dels Pirineus. Cal remarcar que hi ha dos règims de vent estacionals a Girona. Durant l'època càlida de l'any (maig-octubre) hi ha un predomini absolut del vent de migjorn (en més de la meitat dels dies el vent bufa d'aquesta direcció), mentre que entre novembre i abril hi ha un dualisme del vents, el vent de migjorn alterna amb la tramuntana, tot i que el vent del sud és el més freqüent.
Com s'observa en la rosa dels vents de Girona els altres vents són molt menys freqüents, essent el vent de llevant el que bufa amb menys persistència, el 3,3 % dels dies de l'any el vent és de llevant a Girona Això és com a conseqüència que en les situacions atmosfèriques de llevant el fregament de l'aire amb el relleu de les Gavarres provoca un virament del vent de llevant cap a gregal. Tampoc el vent de ponent és gaire freqüent, ni gaire intens, ja que les Guilleries dificulten l'accés del vent a la comarca.
Pel que fa als vents intensos cal remarcar que a la ciutat de Girona els vents forts més freqüents són els de tramuntana, gregal i garbí, mentre que els menys persistents són els fluxs d'aire del segon quadrant. La tramuntana és el vent que bufa amb més intensitat a la ciutat de Girona. Tot i això la tramuntana és menys forta al Gironès que a la plana enpordanesa. Així el vent del nord supera els 60 Km/h a Girona només durant 2,3 dies a l'any (segons dades de l'observatori de Montjuïc). La tramuntana és un vent que bufa sobretot durant la primavera i a l'hivern. Els vents de ponent i llebeig són més freqüents a la primavera i a la tardor, com a conseqüència del pas de pertorbacions atlàntiques.



Figura 3.2. Font: Elaboració pròpia a partir de les dades de l'AEMET (període 1912-2010).

A Girona hi ha un predomini de vents fluixos i calmes, els vents moderats i forts no són gaire freqüents. L'observatori de Girona-Parc de Bombers (99 m) té una mitjana de la velocitat del vent d'1,2 m/s (4,2 km/h) en el període 2002-2006. Cal remarcar que al turó de Montjuïc (185 m) el vent és més intens que a la ciutat, amb una mitjana de 2,3 m/s. L'elevada freqüència de vents dèbils pot afavorir la formació de l'illa de calor urbana a Girona, ja que hi ha una menor pèrdua de calor sensible a la ciutat durant el dia provocada pel vent, i aquesta calor sensible escapa durant la nit incrementant la temperatura de les zones urbanes.
Taula 3.3. Velocitat mitjana del vent a Girona (m/s). Període 2002-06.
Observatori
G
F
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
ANY
Girona (Montjuïc)
2,3
2,1
2,4
2,6
2,5
2,3
2,2
2,2
2,2
2,3
2,2
2,4
2,3
Girona (Parc de Bombers)
1,0
1,2
1,3
1,6
1,6
1,4
1,5
1,2
1,1
1,2
0,9
0,9
1,2

Girona es troba en una zona de transició pel que fa al nombre d'hores de sol dins de la Península Ibèrica. Girona no és dels llocs més assolellats, com és el sud d'Espanya on San Fernando té 3100 hores de sol, ni dels llocs més ennuvolats de la façana cantàbrica, Bilbao, amb 1600 hores de sol). Girona té un promig de 2400 hores d'insolació anual, aproximadament. El ritme d'insolació és el típic de latituds mitjanes, amb un màxim a l'estiu i un mínim durant l'hivern). El màxim d'insolació es produeix al mes de juliol, 297 hores de sol. El nombre mínim d'hores de sol es dóna al mes de desembre, 127 hores. Hem analitzat la nuvolositat mitjana diària a Salt en el període 2005-7. Tot i tractar-se d'un període massa curt per trobar conclusions vàlides climatològicament, podem afirmar que Girona té uns valors de nuvolositat molt propers al cel núvol (4), la mitjana anual és de 3,8 octes. Els mesos amb més nuvolositat són els de primavera i tardor (el màxim es dóna a l'octubre, 4,5 octes), mentre que el mínim principal es dóna a l'estiu (juliol té una mitjana de 2,6 octes), i el mínim secundari a l'hivern (3,1 octes al desembre). Aquests valors són força lògics tenint en compte la variabilitat de la circulació atmosfèrica, amb més freqüència de situacions anticiclòniques a l'hivern i a l'estiu, i amb la presència de més pertorbacions en les estacions equinoccials.
Si tenim en compte que la nuvolositat i el vent són els factors que controlen més la intensitat de l'illa de calor, la intensitat de l'illa de calor teòricament més intensa s'hauria de produir al mes de juliol, quan la nuvolositat és més escassa i el vent també té velocitats relativament baixes, mentre que l'illa de calor més feble es donarà a l'octubre i en altres mesos de la primavera i la tardor els valors de la intensitat també seran relativament baixos.
Taula 3.4. Nuvolositat mitjana a Salt (en octes de cel cobert). Període 2005-11.
G
F
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
Any
3,4
4,2
4,3
4,4
4,1
3,4
2,6
4,0
4,2
4,5
3,7
3,1
3,8


3.1.1. El temps de Girona i la pressió atmosfèrica diària
Hem analitzat la pressió atmosfèrica diària del període 1973-2010 per tal de trobar algún paral·lelisme entre l'evolució d'aquesta variable meteorològica i el tipus de temps observat a la cituat de Girona.
La pressió atmosfèrica mitjana més baixa es produeix a la primavera, durant el mes d'abril, quan el pas de pertorbacions atmosfèriques és més freqüent. Així durant la primavera la circulació atmosfèrica és més cel·lular que zonal, al revés del que succeix a l'hivern. Sovint es formen anticiclons de bloqueig a Europa Central o Escandinàvia, la qual cosa obliga a les depressions a desplaçar-se a latituds inferiors, i per tant el pas de borrasques augmenta a la primavera, especialment al mes d'abril, quan tenim la pressió mitjana inferior, que davalla per sota de 1015 mb, i en alguns dies fins i tot la pressió assoleix valors inferiors a 1014 mb. En canvi a l'hivern la pressió atmosfèrica mitjana és més elevada, amb valors superiors a 1020 mb a inicis del mes de gener. La presió davalla des del mes de gener fins al mes d'abril, amb molt poques interrupcions en aquest descens. No obstant la pressió mitjana més elevada es dóna el dia 8 de març, aquesta és una anomalia de pocs dies, ja que la mitjana mòbil de 10 dies no arriba a 1020 mb, quan en canvi al gener ultrapassa aquest valor. La pressió atmosfèrica augmenta a partir d'abril i aquest increment s'atansa fins al desembre gairebé de forma ininterrompuda, no obstant s'observen algunes anomalies. Així durant l'estiu la pressió és manté força constant. Això es deu a l'aparició de situacions atmosfèriques molt estàtiques, així el pantà baromètric és la situació atmosfèrica més típica de l'estiu i es caracteritza per pressions properes a les normals. Durant el mes de setembre hi ha un augment de la pressió a inicis de mes, mentre que la pressió tendeix a davallar cap a finals de setembre ja que les depressions associades al front polar s'apropen a Girona en aquesta època. Durant la primera quinzena d'octubre la pressió atmosfèrica augmenta de forma important fins a situar-se per sobre de 1019 mb en alguns dies. En canvi en la segona quinzena la pressió davalla de forma dèbil. A finals de novembre i primers de desembre la pressió atmosfèrica torna a augmentar, en aquesta època els anticiclons de bloqueig del centre d'Europa són més freqüents, i també augmenta la freqüència dels anticiclons centrats damunt de la península Ibèrica. Es produeix un lleuger descens de la pressió atmosfèrica amb l'entrada de l'hivern astronòmic. En aquests dies de finals de desembre sovint tenim entrades d'aire fred, el pas de depressions cap a l'est provoca l'advecció del nord-est. Els últims dies d'any el temps tendeix a encalmar-se i augmenta pressió, sovint s'instal·la un anticicló que perdura força dies durant el mes de gener.


Figura 3.3.
La gràfica de la pressió màxima diària és un reflex de la potència que tenen els anticiclons al llarg de l'any. Així a simple vista s'observa com els anticiclons de mitjans i finals d'hivern (gener i febrer) són més potents que durant la resta de l'any. Això es deu al fet que les temperatures assoleixen els valors més baixos en aquests mesos, com l'aire fred és més dens que l'aire càlid, aquest aire fred s'acumula prop de terra, la qual cosa afavoreix que la pressió atmosfèrica sigui nmolt elevada, superior a 1040 mb, especialment al mes de febrer, tot i que com la freqüència d'anticiclons és més elevada al gener la mitjana mòbil de 10 dies ens dóna valors més elevats al mes de gener, clarament superiors a 1035 mb. A partir del mes de març es produeix una forta davallada de la pressió màxima. Això es deu a dos fenòmens que es complenenten. D'una banda la circulació atmosfèrica és diferent a la primavera que a l'hivern. Mentre que a l'hivern predominen els anticiclons a la primavera sovint tenim més depressions que pressions elevades ja que tenim una circulació cel·lular amb anticiclons de bloqueig en latituds elevades, i les borrasques descendeixen a latituds més baixes, i es situen al Mediterrani Occidental, per tant afecten a la ciutat de Girona. Un altre fenomen físic és l'augment de les temperatures quan tenim anticicló. Com el sol incideix de forma més perpendicular respecte el terra a la primavera que a l'hivern l'aire s'escalfa més a la superfície a la primavera que a l'hivern. Així l'aire és menys dens a la primavera que a l'hivern, per això la pressió és més baixa en els dies anticiclònics primaverals que als hivernals. A l'estiu és quan la pressió màxima assoleix els valors més baixos de l'any, no arriba a 1030 mb entre juny i setembre. L'explicació rau és que en els dies més calorosos de l'any les elevades teneperatures impliquen que l'aire sigui poc dens i per tant la pressió és més baixa que a la resta de l'any. A partir dels inicis de setembre la pressió atmosfèrica comenta a augmentar, i aquest increment persisteix fins a finals d'any. A partir de mitjans de novembre són freqüents els anticiclons amb pressions superiors a 1030 mb, aquest fet es deu al fort refredament del sòl, l'aire fred és més dens que l'aire calent, i aquell s'acumula al terra, provocant un increment de la pressió atmosfèrica.

Figura 3.4.
La pressió mínima diària té una evolució oposada a la pressió màxima, mentre que la primera té una forma còncava, la 2ª té una morfologia convexa. Això implica que els valors mínims de pressió més elevats es donen a l'estiu mentre que les pressions mínimes de l'any es produeixen a l'hivern. L'evolució de la circulació general atmosfèrica explica aquestes variacions al llarg de l'any. Les pressions mínimes es produeixen al mes de gener i febrer, amb alguns dies en què assoleixen pressions inferiors a 980 hPa (975 hPa el 30 de gener de 1986 és el valor mínim de la sèrie). La mitjana mòbil de 10 dies assoleix els valors més baixos a finals de gener i febrer, quan són lleugerament inferiors a 990 hPa. Així a l'hivern tot i que predominen els dies amb anticicló també sovint tenim reajustaments atmosfèrics, quan hi ha anticiclons de bloqueig en latituds elevades es produeixen fortes adveccions d'aire fred que injecten molt d'aire fred en latituds mitjanes baixes, com és el cas de Girona. El pas de depressions cap al sud gràcies al bloqueig dels anticiclons de latituds elevades provoca les adveccions d'aire fred i aquestes es borrasques es situen damunt del Mediterrani Occidental, molt a proa de Girona. Cal remarcar que les borrasques tenen les mínimes pressions a l'hivern, ja que en aquesta època les temperatures assoleixen els valors més baixos de l'any, i a més s'ha d'afegir que l'aire fred té menys espesor que l'aire càlid, per això la pressió és més baixa a l'hivern. A l'estiu tot i que la pressió atmosfèrica no assoleixi valors gaire elevats sovint tenim altes pressions en nivells alts, amb pantà baromètric en superfície, en aquesta època és quan les depressions circulen en latituds més elevades ja que tenim l'anticicló subtropical en altura instal·lat en les postres latituds. Quan tenim baixes pressions a l'estiu aquestes són molt poc importants, sempre superen els 1000 hPa. A partir del mes de setembre canvia la circulació atmosfèrica tenim més adveccions d'aire fred de latitud saltes i les depressions s'aprofundeixen, augmenten la seva potència i la pressió tendeix a davallar. Així als inicis del mes d'octubre la pressió mínima ja baixa de 1000 hPa i a finals d'aquest mes en alguna ocasió ha davallat de 990 hPa. Curiosament al mes de novembre i desembre la pressió mínima absoluta no assolirà valors tan baixos com a finals d'octubre i la mitjana mòbil de 10 dies tindrà un descens dèbil respecte de l'octubre. A partir de l'inici de l'hivern astronòmic, cap a finals del mes de desembre, el descens de la pressió es farà més evident.


Figura 3.5.

3.1.2. Les teleconnexions i la precipitació a la ciutat de Girona
L´estudi de la relació entre les teleconnexions i la precipitació és un dels temes més puixants dins de la climatologia actual. Cal remarcar que les teleconnexions es basen en la relació existent entre els diferents subsistemes del sistema climàtic, els fenòmens meteorològics d´una regió determinada poden estar influïts pels patrons sinòptics d´àrees més o menys allunyades d´aquest territori. La temperatura de l´aigua del mar dels oceans influeix en què les depressions o els anticiclons típics d´aquestes àrees tinguin més o menys potència, la qual cosa provoca una modificació en la circulació general atmosfèrica, i un canvi en els patrons sinòptics que influeixen en una variació dels tipus de temps observats d´una àrea determinada respecte els valors climàtics d´aquestes morfologies sinòptiques.
MARTIN VIDE (2002) afirma: "Així doncs, és possible descobrir uns comportaments sincrònics entre els grans centres d´acció, anticiclons i depressions, a unes escales temporals que van d´uns mesos a dècades. Es parla de patrons de variabilitat de baixa freqüència, denominació tècnica per a l´expressió més comú de teleconnexiò. Un patró de variabilitat de baixa freqüència el conforma un dipol constituït per un anticiclo i una depressió localitzats sobre unes àrees determinades, separades per uns milers de quilòmetres. Les cèl·lules que componen el dipol solen presentar una fase positiva, o mode normal o més freqüent, en la qual l´anticicló es mostra potent, alhora que la baixa és profunda, a les seves respectives regions de localització. Això succeix durant uns períodes mitjans o relativamente amplis de temps, entre uns mesos i diversos anys. Quan les cèl·lules es debiliten o fins i tot se n´inverteix el signe, i apareixen baixes pressions allà on normalment es localitza l´anticicló, i altes a la regió habitual on se centra la depressió, es parla de la fase negativa, menys duradora que l´oposada".
La Península Ibèrica està al sud-oest d´Europa, és una península entre 2 mars, l´oceà Atlàntic i el mar Mediterrani, i es troba propera al continent africà, tots aquests elements impliquen que hi hagi gran varietat de climes peninsulars, que presenten uns trets característics molt diferents d´unes regions a unes altres. Això significa que els patrons sinòptics que influeixen en les precipitacions tindran una relació que serà diferent amb les diferents regions. La situació de la Península en la part oriental d´un gran oceà, l´Atlàntic, significa que la posició dels centres d´acció que regeixen la circulació general atmosfèrica en aquest mar, l´anticicló de les Açores i la depressió d´Islàndia, implicarà una variació de les precipitacions i de les temperatures del conjunt de la Península. L´Oscil·lació de l´Atlàntic Nord, NAO, és el patró de baixa freqüència que està relacionat amb l´oceà, i que influirà en el clima de la Península, no pas de la mateixa manera, com veuren posteriorment. La proximitat al mar Mediterrani de la Península Ibèrica, també implica que els climes peninsulars estiguin més o menys influïts per la massa d´aire mediterrània, i per les depressions i anticiclons que es puguin formar en aquest mar. A partir de la variació en la situació dels centres d´acció a la part occidental del mar Mediterrani troben una altra teleconnexió, aquesta és l´Oscil·lació de la Mediterrània Occidental que a priori influirà més en els tipus de temps observats a la façana mediterrània de la Península Ibèrica que a la façana atlàntica.
MARTIN VIDE (2002) dóna la metodologia enprada per a calcular el valor de l´índex de l´Oscil·lació de l´Atlàntic Nord: "Els observatoris més utilitzats en la definició de l´índex NAO han estat Ponta Delgada (Açores), Lisboa i Gibraltar per una banda, i Reykjavik, Akuyeri i Stykkisholmur (Islàndia) per una altra" Segons MARTIN VIDE i LOPEZ BUSTINS (2006) "L índex de l´Oscil·lació de la Mediterrània Occidental es calcula a partir de la diferència de la pressió entre 2 punts, Padua (45º24'N-11º47'E) en el nord d´Itàlia i San Fernando (Cádiz) (36º17'N-6º07'W) en el sud-oest d´Espanya. MARTIN VIDE (2002) defineix l´índex de la Mediterrània Occidental com "la diferència de pressió estandaritzades de San Fernando i de Padua. És a dir, cada sèrie de pressió (sigui la d´un mes determinat) d´ambdues ciutats es transforma a valors z, segons les seves pròpies mitjanes i desviacions tipus, després de la qual es resten els valors estandaritzats (San Fernando menys Padua)".
MARTIN VIDE (2002) explica en relació amb l´Oscil·lació de la Mediterrània Occidental (WeMo) que aquest patró sinòptic de baixa freqüència presenta una millor correlació amb la majoria dels observatoris de la façana costanera mediterrània de la Península Ibèrica, que amb l´Oscil·lació de l´Atlàntic Nord (NAO), amb la qual els observatoris tenen una baixa correlació, o fins i tot nul·la, com és el cas de la ciutat de Múrcia. En canvi a l´interior de la Península Ibèrica, les estacions meteorològiques de Madrid, mostren una millor correlació amb l´Oscil·lació de l´Atlàntic Nord que amb la WeMo.
Quan la NAO és positiva (veure el mapa de l´esquerra de la figura 1) es reforça l´àrea d´altes pressions de les Açores i també es fa més potente la depressió d´Islàndia. És un tipus de circulació d´alt índex zonal, amb depressions més al nord de l´habitual i amb un predomini de vents de l´oest.En aquest marc sinòptic les precipitacions són superiors a les habituals al nord d´Europa, mentre que al sud d´Europa el temps és assolellat, amb precipitacions inferiors a la mitjana climàtica. Quan la NAO és negativa (veure el mapa de la dreta de la figura 3.6) la depressió d´Islàndia perd força, fins i tot es poden formar anticiclons de bloqueig al nord d´Europa, mentre que al sud l´anticicló de les Açores es situa més al sud, i es fa menys potent. Les depressions tenen una trajectòria més meridional en el cas de la NAO negativa que en la NAO positiva, i sovint discorren per latituds similars a les de al Península Ibèrica. És una circulació de baix índex zonal, els fluxs d´aire són de l´est al sud-oest a la Península Ibèrica, depenent de la situació geogràfica i de la proximitat a les depressions. En aquest context les precipitacions són més elevades respecte als valors mitjans al sud d´Europa mentre que hi ha absència de precipitacions o precipitacions inferiors a les habituals al nord d´Europa. La NAO presenta una correlació força elevada amb les precipitacions del centre i sud de la Península Ibèrica, especialment durant l´hivern (MARTIN VIDE, 2002). En aquest cas parlen d´una correlació negativa entre el valor de l´índex de la NAO (NAOi) i la precipitación en aquelles àrees esmentades. El valor de la correlació és superior a 0,5, i fins i tot el valor de r s´aproxima 0,7. A l´àrea mediterrània la correlació entre la precipitació i el valor de NAOi és força més baix que al sud-oest, amb valors que oscil·len entre 0,2 i 0,4. La façana cantàbrica i Galícia presenten la menor correlació entre la NAO i la precipitació. Així en aquests indrets les precipitacions podem ser elevades tant amb una NAO elevada (circulació de l´oest, amb pas de fronts freds que donen lloc a freqüents precipitacions), com amb una NAO baixa (depressions properes a la Península Ibèrica, la inestabilitat està garantida amb aquest marc sinòptic). MARTIN VIDE (2002) afirma que la NAO mostra una correlació important amb la precipitació al centre i sud-oest de la Península Ibèrica. Així en els mesos hivernals la correlació és negativa, estadísticament significativa, i oscil·la en l´ àrea esmentada entre -0,5 i -0,7. En la zona del Cantàbric la correlació és molt dèbil, oscil·la entre -0,1 i -0,2, i no és estadísticament significativa. A la façana mediterrània la correlació davalla de nord a sud, essent de -0,4 a Barcelona, -0,3 a València i -0,1 a Múrcia, on no és estadísticament significativa. La correlació entre la NAO i la precipitació és significativa entre octubre i març, mentre que a l´estiu no s´observa cap senyal. Aixa als mesos estiuencs la circulació general atmosfèrica es debilita, els centres d´acció que formen el dipol (anticicló de les Açores i Borrasca d´Islàndia) perden força, i la correlació és nul·la o molt dèbil entre la precipitació i el valor de l´índex a tota la Península Ibèrica.

Segons MARTIN VIDE i LOPEZ BUSTINS (2006) "L índex de l´Oscil·lació de la Mediterrània Occidental es calcula a partir de la diferència de la pressió entre 2 punts. , Padua (45º24'N-11º47'E) en el nord d´Itàlia i San Fernando (Cádiz) (36º17'N-6º07'W) en el sud-oest d´Espanya. Ambdues sèries baromètriques amb una resolució diària han estat recollides dins el treball del projecte Europeu IMPROVE (Camuffo and Jones, 2002). Les sèries cobreixen de manera completa i continua el període 1821-2000." MARTIN VIDE (2002) defineix l´índex de la Mediterrània Occidental com "la diferència de pressió estandaritzades de San Fernando i de Padua. És a dir, cada sèrie de pressió (sigui la d´un mes determinat) d´ambdues ciutats es transforma a valors z, segons les seves pròpies mitjanes i desviacions tipus, després de la qual es resten els valors estandaritzats (San Fernando menys Padua)".
Quan la WeMo és positiva (veure mapa de l´esquerra de la figura 3.7.) es situa un anticicló al sud-oest de la Península Ibèrica, mentre que les depressions es situen sobre el Golf de Génova o el nord del mar Adriàtic. És una situació de circulació atmosfèrica on predominen els fluxos atlàntics del nord-oest i de l´oest, amb el pas de fronts freds lligats a les depressions que circulen més al nord i a l´est de la Península Ibèrica. Les precipitacions són escasses al sud i a la meitat est de la Península Ibèrica, mentre que la façana Cantàbrica rep precipitacions abundants. Amb una Oscil·lació de la Mediterrània Occidental negativa (veure mapa de la dreta de la figura 3.7.) la situació dels centres d´acció està invertida respecte al patró positiu. Així les depressions circulen al voltant del sud de la Península Ibèrica, normalment es situen sobre el Golf de Cadis, mentre que tenim una àrea anticiclònica a Europa Central, amb el nucli prop del nord d´Itàlia. En aquest marc sinòptic hi ha un predomini d´adveccions del sud-est i est, hi ha una advecció d´aire marítim mediterrani cap a la Península Ibèrica. Amb una WeMo negativa les precipitacions són abundants al sud de la Península Ibèrica, però també a la façana mediterrània, gràcies a l´arribada d´aire humit mediterrani.


3.2. Descripció física i demogràfica de l'àrea urbana de Girona
La ciutat de Girona es troba en una posició geogràfica singular, ja que es situa al SW d'Europa, en una península perifèrica, la Península Ibèrica. Es troba al nord-est d'aquesta península i prop del mar Mediterrani. Les dades geogràfiques al centre urbà de Girona són de 41º59'N, 2º48'E i l'altitud és de 71 m. A una escala més gran Girona es troba al nord-est de Catalunya, precisament a l'extrem nord de la depressió prelitoral catalana, i a una distància de 28 Km del mar Mediterrani. Segons l'Enciclopèdia Catalana (1981): "l'àrea urbana de Girona morfològicament i tectònicament constitueix l'extrem septentrional de la Depressió Prelitoral, que es troba delimitada per la Serralada Litoral (massís de les Gavarres), que es situa a l'est, i la serralada prelitoral (Guilleries) i sistema Transversal (Rocacorba) a l'oest. Aquest sector de la depressió prelitoral també s'anomena pla de Girona, és un bloc paleozoic enfonsat que ha estat recobert posteriorment per materials sedimentaris pliocènics. Al nord-est de la ciutat tenim un aflorament de materials eocènics, calcàries nummulítiques, que forma la muntanya de Montjuïc i que proporcionen la cèlebre pedra de Girona. El relleu d'aquesta plana és format sobre el massís enfonsat que aflora en el sector de Llagostera, erosionat i recobert per materials pliocènics horitzontals solcats per valls fluvials amples. Montjuïc i Montilivi són els relleus més importants. L'urbs està en el peudenont de les Gavarres, les últimes estribacions d'aquesta serra litoral es troben a l'est i nord-est de la ciutat (Muntanya del Calvari, 176 m, Montjuïc 219 m). El centre de la ciutat de Girona es troba entre 70 i 75 m sobre el nivell del mar. La zona més elevada de la ciutat és el barri de Montjuïc, situat damunt del turó del mateix nom.



Figura 3.8. Mapa físic de Catalunya. Font: Elaboració a partir del mapa d'escala 1:200000 de l'Institut Cartogràfic de Catalunya.
La ciutat de Girona i les seves rodalies formen part de la conca del riu Ter i els seus afluents. Aquest riu travessa l'àrea d'estudi de SW a NE. Per la banda esquerra rep les aigües de Rocacorba, l'afluent més important d'aquesta zona és el riu Llémena que drena la vall del Llémena, també troben la riera de Xuncla que desenboca a Sarrià de Ter. D'altra banda, pel costat dret rep els rius Onyar, Güell i Galligants. El cabal del riu Ter és de 24,5 m3/s a Girona (Font: Enciclopèdia Catalana, 1981). El règim del riu és de tipus mixt, pluvio-nival, amb una disminució del cabdal al mes de gener atribuïble a la retenció nival i un augment de cabdal primaveral atribuïble a la fosa de les neus de la capçalera és retingut pels embassaments de Sau i Susqueda. La ciutat de Girona ha patit inundacions des fa molts segles. La situació geogràfica de la ciutat, en la confluència dels rius Onyar, Güell i Galligants amb el Ter, i el clima mediterrani que comporta freqüents aiguats intensos durant la tardor, ha provocat que hagi estat una ciutat on aquest risc climàtic associat als aiguats hagi estat elevat, les inundacions han estat periòdiques des de fa molts segles. Un dels problemes més grans és conseqüència del tap que es forma al riu Onyar quan el Ter baixa ple, la qual cosa provoca que l'Onyar es desbordés molt sovint. La construcció dels embassaments de Sau i Susqueda ha fet minvar aquest risc, però aquest continua present ja que la ciutat es troba en un interfluvi".


Figura 3.9. Mapa de l'àrea urbana de Girona. Font: Elaboració pròpia a partir del mapa d'escala 1:50000 de l'Institut Cartogràfic de Catalunya. 2002.

L'àrea urbana de Girona està formada pels municipis més propers a la ciutat de Girona, amb la qual tenen una relació, principalment de mobilitat obligada per treball o estudis, però també tenen nexes econòmics i administratius, ja que comparteixen serveis i institucions. Aquests municipis pertanyen a la comarca del Gironès i són Salt, Sarrià de Ter, Vilablareix, Bescanó, Aiguaviva, Quart, Fornells de la Selva, Sant Gregori, Cassà de la Selva, Celrà i Sant Julià de Ramis. La població de l'àrea urbana de Girona ha crescut de manera important durant el segle XX (veure taula 3.7). Així entre els anys 1900 i 2000 la població s'ha quintuplicat. L'increment demogràfic no és de la mateixa magnitud durant el segle XX. Així s'observa un creixement demogràfic moderat al principi del segle XX però la tendència canvia radicalment amb la guerra civil. Durant les dècades dels 40 i 50 s'observa un estancament (0,8 % és la taxa de creixement anual entre 1940 i 1960) causat per les circumstàncies històriques, és una etapa difícil per la població, la postguerra, on la pobresa i el racionament del menjar no afavoreixen la natalitat. El creixement demogràfic més important del segle XX es dóna a partir de la dècada dels 60, coincidint amb una època de bonança econòmica. Entre 1960 i 1981 la taxa de creixement (5,1 % anual) és la més important del període 1900-2007 (veure taula 3.7). Hi ha dues causes per explicar aquest increment, l'explosió de la natalitat ("baby-boom) i l'arribada d'immigrants procedents de la resta de l'Estat Espanyol, sobretot des d'Andalusia, és la causa d'aquest increment de la població tan exagerat que es dóna en aquesta dècada i la següent. En el període 1980-2000 hi ha un cert ralentiment demogràfic, que té dues causes, el descens de la natalitat i el fenomen de la immigració disminueix de manera important. A finals de la dècada dels 90 torna a haver-hi una nova revifada demogràfica, una nova onada d'immigrants augmenta de manera significativa la població. En aquest decenni i en els últims anys l'origen de la immigració espanyol no té tanta rellevància, la immigració procedeix de la resta del món. Els nous immigrants són sobretot d'origen extracomunitari (Amèrica del S, Amèrica Central i Àfrica).
Taula 3.5. Evolució de la població de l'àrea urbana de Girona. Període 1900-2007.
Any
1900
1920
1940
1960
1981
2000
2007
Població
19003
22209
36087
41682
86624
113137
138240
Taxa creixement anual (%)
0,8
3,1
0,8
5,1
1,6
3,2

Font: Enciclopèdia Catalana (2007). Dades de població dels municipis de Girona, Salt, Sarrià de Ter, Vilablareix, Bescanó, Aiguaviva, Quart, Fornells de la Selva, Sant Gregori i Sant Julià de Ramis

La població de l'àrea urbana es concentra básicament als municipis de Girona (98000) i Salt (31000), les dues ciutats gairebè sumen aproximadament 129000 habitants, aproximadament. La densitat de població de la ciutat de Girona és de 2200 habitants/quilòmetre quadrat. Cal tenir però en compte que bona part del municipi de Girona és muntanyós, on gairebè no hi ha població, si considerem l'àrea urbanitzada (12,2 Km2), la densitat de població és de 7522 habitants/ Km2. El municipi amb més densitat de població és Salt amb 4317 habitants/Km2.



Taula 3.6. Població de Girona per barris. Any 2007.
Població de Girona per barris. Any 2007.
Barri
Montjuïc
Domeny
Pont Major
Gavarres
Eixample
Santa Eugènia
Montilivi
Carme
Mas Xirgu
Població
2627
8597
3800
4712
39359
15109
9479
8844
28
Font: Ajuntament de Girona. Unitat Municipal d'Anàlisi Territorial. http://terra.ajgirona.org/wsext/poblacio/viewer.htm>

Els barris més poblats de Girona són l'Eixample i Santa Eugènia (veure taula 3.6.), el primer es troba al centre de Girona i el segon es situa entre l'Eixample i Salt, per tant, en una àrea d'elevada congestió urbanística. L'Eixample, com es veurà en l'anàlisi de l'illa de calor urbana, també és el nucli de l'illa de calor urbana de Girona. També aquests dos barris són els que tenen la densitat de població més elevada, que en el cas del districte de Santa Eugènia arriba a superar els 20000 habitants/qm2. Per tant, es pot afirmar que la ciutat de Girona té en la seva part central una densitat de població molt elevada, la qual cosa afavoreix la formació de l'illa de calor degut a l'elevada densitat de urbanització. Mas Xirgu és el barri menys poblat, però cal tenir en compte que no és una àrea residencial sinó un polígon industrial. El barri de Gavarres té 4712 habitants, però la densitat de població és relativament baixa (338 habitants/Km2) ja que és molt extens, comprèn bona part de l'àrea muntanyosa, també els districtes de Sant Daniel, Vila-roja i Font de la Pólvora. El barri del Carme o Vista Alegre presenta una densitat urbanística molt elevada, ja que presenta una compacitat urbana força elevada, tot i que els blocs d'habitatges no són molt elevats. En general la densitat de població del municipio de Girona davalla des del centre urbà fins a la perifèria de la ciutat, amb l'excepció de Santa Eugènia, que té un continu urbà amb Salt.
Taula 3.7. Densitat de població de Girona per barris (habitants/km2). Any 2007.
Densitat de població de Girona per barris (habitants/Km2). Any 2007.
Barri
Montjuïc
Domeny
Pont Major
Gavarres
Eixample
Santa Eugènia
Montilivi
Carme
Mas Xirgu
Població
2246
2171
526
338
12820
11456 (*)
1649
8646
22
Font: Ajuntament de Girona. Unitat Municipal d'Anàlisi Territorial. (*) Comprèn els districtes de Hortes de Santa Eugènia, Santa Eugènia i Can Gibert, només el districte de Santa Eugènia té una densitat de 20482 habitants/ Km2













4. METODOLOGIA
4.1. Anàlisi de les temperatures
4.1.1. Mètode dels transectes
Els principals mètodes que hem utilitzat per analitzar les diferències tèrmiques urbano-rurals són els dels transectes urbans i la comparació d'un observatori urbà i una estació meteorològica rural.
Una de les metodologies més utilitzades dins la climatologia urbana és la realització de transectes tèrmics urbans. Un transecte és el recorregut fet amb automòbil, per diferents parts de la ciutat, per tal de saber la temperatura dels diferents barris de la ciutat i també de la zona perifèrica urbana. Es pren la temperatura de cada punt d'observació escollit prèviament, dins d'un transecte podem haver-hi més de 20 punts d'observació, normalment cada 500 m observem la temperatura que hi ha en aquell punt. Fent la comparació del màxim i mínim tèrmic de cada transecte podem calcular la intensitat de la illa de calor en una hora determinada. Mentre que la comparació entre observatoris fixos ens permet confeccionar un mapa de temperatures mínimes de l'àrea urbana de Girona, amb els transectes tèrmics es pot fer un mapa tèrmic del moment en què la illa de calor és més intensa (2 o 3 hores després de la posta de sol). Aquests mapes s'anomenen mapes de l'illa de calor urbana. Abans de realitzar els transectes s'ha de planificar-los, per tal que els transectes s'adequïn a la morfologia urbana i també s'han de prendre correctament les dades de cada transecte. El pla consta de set parts. Aquestes són les següents:
1) Disseny dels transectes previ a la realització.
El disseny consta de tres parts
Analitzar el pla de la ciutat per tal d'estudiar on han de passar els transectes.
Estudiar el nombre de transectes que cal realitzar per tal de donar una idea verosímil de l'illa de calor urbana.
Traçat que segueixen els transectes.
2) Realització dels transectes.
S'ha de medir el quilometratge.
Hem de realitzar el quadern d'observacions.
3) És molt important de posar la data de la realització del transecte.
4) L'hora d'inici i finalització del transecte.
5) Velocitat mitjana del transecte.
6) Equip de persones que realitzen el transecte.
7) S'ha d'anotar les condicions meteorològiques.
S'han de tenir les següents consideracions a l'hora de planificar els transectes:
Per tal de realitzar els transectes cal tenir en compte la direcció de la circulació dels carrers.
S'ha de distribuir en els transectes els punts d'observació, que han de tenir un espaiament no massa gran per tal de representar les diferents zones tèrmiques de la ciutat.
Els transectes han d'travessar els carrers en diferents direccions i cobrir tota l'àrea d'estudi. Els transectes s'han de tallar entre sí en el centre de la ciutat.
S'ha d'anotar les condicions meteorològiques del moment (vent, nuvolositat) i del dia
Cal tenir ben calibrat l'instrumental amb una estació meteorològica
La sonda tèrmica o el termohigrògraf ha de portar protecció.
En ciutats de clima continental s'ha de realitzar un recorregut d'anada i tornada i la temperatura d'un punt d'observació serà la mitjana d'aquests dos recorreguts, per tal que les observacions siguin simultànies. En ciutats de climes menys extrems la temperatura del punt de tall de dos transectes no pot variar més de 0,5ºC per tal que els resultats siguin vàlids. També la correcció de les diferències entre dos transectes es pot fer amb el termògraf. En el nostre treball hem corregit la temperatura dels diversos punts dels transectes amb les dades tèrmiques horàries de l'observatori meteorològic de Girona-Parc de Bombers del Servei Meteorològic de Catalunya (www.meteo.cat).
En la majoria d'investigacions de l'illa de calor urbana es fan diversos transectes tèrmics simultanis per tal de confeccionar el mapa de isotermes. En el cas de Girona, com que els transectes només es realitzen amb un vehicle, només podem fer un transecte en un moment determinat. Per tal d'esmenar aquest problema, el procediment més habitual és el de realitzar dos transectes consecutius. El primer és més curt, normalment és el transecte W-N, que comença a Salt i acaba a Sarrià de Ter. I el segon és més llarg. El punt de tall dels dos transectes és el pont de Pedret damunt del riu Onyar. L'any 2008 hem introduït una variant d'aquests transectes, així hem realitzat els transectes 1 i 3 que s'encreuen prop del centre de Girona, a la Plaça dels Països Catalans. Amb aquesta modificació tenim la variació de la temperatura del centre de Girona, nucli de l'illa de calor
Hem confeccionat 9 transectes tèrmics repartits per l'àrea urbana de Girona. Els diferents transectes tenen punts d'observació on es mesura la temperatura cada 500 m, excepte el transecte 5 (cada 150 m) i el transecte 9 (cada 200 m). Els transectes els hem realitzat entre el desembre de 2001 i el juny de 2008. Els dies en què es feien els itineraris no eren sempre els mateixos, els hem dut a terme durant tots els dies de la setmana, però els transectes nocturns es feien preferentment els divendres, sobretot els recorreguts que es realitzaven de les 23 a 23,30 hores.
Els transectes nocturns els realitzem la majoria de vegades en una mateixa hora, entre les 19,30 i 20,30 hores de l'època hivernal, inicis de primavera i a la tardor. D'altra banda a la primavera i a l'estiu els recorreguts es feien més tard ja que en aquesta època de l'any el sol es pon més tard, normalment es duien a terme entre les 22,30 i 23,30 hores. Els recorreguts que que es feien abans de la sortida del sol i que englobaven tota l'àrea urbana només els hem realitzat a l'hivern, amb una hora d'inici a les 7 i hora final a les 8 hores. Cal remarcar però que s'han realitzat transectes matinals al municipi de Salt durant tot l'any, excepte l'estiu. Tot i que els transectes de Salt són molt curts, la intensitat és força elevada, i així es poden comparar els transectes segons les diferents estacions de l'any.
L'objectiu dels transectes tèrmics és multiplicar el nombre de punts d'observació en una àrea tant complexa com és una ciutat i el seu entorn, per tal d'aconseguir un coneixenent microclimàtic, díficil d'assolir amb els registres dels observatoris meteorològics fixos .
Un cop tinguem els transectes tèrmics, podren dibuixar els mapes tèrmics de l'àrea urbana de Girona d'una hora determinada, són més ben coneguts com a mapes de la illa de calor urbana, ja que s'observen les diferències tèrmiques entre l'àrea urbana i els seus voltants. Per tal de confeccionar els mapes de la illa de calor urbana de Girona utilitzaren el Surfer que és un software per tal de fer mapes d'isolínies amb ordinador. El Surfer no és exactament un sistema d'informació geogràfica, però també és útil per al nostre propòsit, utilitza un mètode de interpolació anomenat Kriging, que permet dibuixar les isotermes del mapa de l'illa de calor amb relativa facilitat. Aquest métode utilitza una tècnica de interpolació preparada per a tenir en compte l'anisotropia i unes altres característiques espaials de la variable objecte d'estudi (temperatura). Segons Hernández (2001) el mètode de Krigging és molt vàlid per a variables meteorològiques segons el núvol del senivariograma i a més no ignora els patrons de dependència espaial que normalment es troben en les variables meteorològiques.
Cal remarcar que amb els transectes no només podem dibuixar un mapa de la illa de calor, sinó també un perfil tèrmic. Un perfil tèrmic és una gràfica de l'evolució de la temperatura amb l'espai. Els perfils tèrmics són la plasmació més directa dels transectes tèrmics, en són una fotografia. Així amb el perfil tèrmic es pot observar on la temperatura és més baixa, on és més elevada, també es pot observar la variació del pendent de la temperatura amb l'espai. En les zones en què hi ha canvis bruscos d'usos del sòl normalment hi ha una variació ràpida de la temperatura.
Cal remarcar que amb els transectes no només podem dibuixar un mapa de la illa de calor, sinó també un perfil tèrmic. Un perfil tèrmic és una gràfica de l'evolució de la temperatura amb l'espai. Els perfils tèrmics són la plasmació més directa dels transectes tèrmics, en són una fotografia. Així amb el perfil tèrmic es pot observar on la temperatura és més baixa, on és més elevada, també es pot observar la variació del pendent de la temperatura amb l'espai. En les zones en què hi ha canvis bruscos d'usos del sòl normalment hi ha una variació ràpida de la temperatura.
En aquest apartat descriuren els nou tipus de transectes tèrmics realitzats segons les característiques del medi físic, els trets urbans i les principals característiques dels usos del sòl.
Transecte 1. Sarrià de Ter-La Creueta-Deveses de Salt. Recorregut: 22,7 Km. Els punts d'observació tenen una interpolació de 500 metres, excepte entre l'últim i el penúltim que hi ha 200 metres de separació.
L'inici del transecte és al barri del pla dels Vinyers a Sarrià de Ter. És un barri on hi ha una mescla d'habitatges unifamiliars i edificis de mitjana-baixa alçada. Es continua pel poble de Sarrià de Dalt, que pertany a Sarrià de Ter. Després del poble agafem la carretera sense asfaltar que porta al camí del Molí, és una zona suburbana o rural, que segueix la vall del riu Xuncla. Després es torna pel mateix camí fins una carretera local que porta a la fàbrica Torras Hostench.
En aquesta part del transecte hi predominen els usos industrials, encara que hi han alguns habitatges. Després d'aquesta indústria es continua pel pont de l'Aigua que separa Sarrià de Ter del barri del Pont Major de Girona. El barri del Pont Major és un barri perifèric de Girona, situat al N de la ciutat. Hi predominen els edificis d'altura mitjana. És un barri que limita amb una zona suburbana per l'est i per l'oest. Així a l'est hi troben la muntanya de can Simon, on hi ha una pedrera i diversos boscos. A l'oest hi han horts i arbredes que són boscos de ribera del riu Ter.
Després del barri del Pont Major el transecte continua pel barri de Pedret, en la confluéncia dels rius Ter i Onyar. Davant del pont de Pedret entrem al barri Vell de Girona i després continuem pel carrer de Sant Daniel de la vall de Sant Daniel. És una zona suburbana, que limita amb una zona rural, de gran interés paisatgístic. Hi predominen habitatges de poca alçada, dos o tres pisos. Aquí fen mitja volta i tornen pel carrer de Sant Daniel fins arribar al Barri Vell. Després del pont de Pedret passen per la Devesa, és un parc urbà, i seguidament arribem a l'Eixample N de Girona per l'avinguda Jaume I, és un barri cèntric de Girona d'una elevada densitat d'edificació. Els edificis tenen entre cinc i set pisos d'altura. Quan s'arriba a l'altura del carrer Alvárez de Castro es continua per alguns carrers on hi ha el màxim tèrmic de la ciutat, carrer Juli Garreta, carrer de la Creu, etc. Després es segueix per la plaça del Lleó i pel pont sobre l'Onyar arriben al carrer del Carme, en el barri de Vista Alegre. És una zona urbana de densitat mitjana-alta. Aquest carrer ens porta a la carretera de Girona a Sant Feliu de Guíxols.
Aquest sector és una zona suburbana, amb polígons industrials i alguns habitatges. Seguim la carretera fins a la Creueta, que és un poble del municipi de Quart. Aquí agafen la carretera que porta a Girona que és paral·lela a la carretera de Sant Feliu. Ens troben en una àrea suburbana, amb poques edificacions i vegetació de ribera. Entrem a la zona urbana de Girona pel carrer Enili Grahit. Esten a l'Eixample Sud de Girona. Els edificis són elevats, tenen entre set i nou pisos d'altura.
Continuem per aquest carrer fins al Passeig d'Olot. Esten a l'altura de Sant Narcís, un barri residencial on hi ha un predomini d'edificis de 4 a 6 pisos, però a l'esquerra del Passeig d'Olot hi ha una àrea relativament reduïda on hi ha habitatges unifamiliars. Després del Pont del Dimoni arriben al barri de Santa Eugènia, barri amb una elevada densitat de població, on el tipus d'habitatge és de blocs de pisos de 4 a 6 pisos d'altura. Aquest barri és unit urbanísticament amb el municipi de Salt. Entrem a aquest municipi pel Passeig dels Països Catalans, que és una continuació del Passeig d'Olot. Aquesta és una zona on la densitat de població és elevada, amb habitatges elevats, que tenen entre 5 i 7 pisos d'alçada. Després d'1,2 Km arribem a una àrea on a l'esquerra tenim el Grup Sant Cugat, on hi ha l'estació meteorològica del centre de Salt. El Grup Sant Cugat és una part de districte de Salt on hi ha el predomini d'habitatges unifamiliars de 2 pisos d'altura i que tenen jardí. Després d'aquest sector entrem en una àrea on a la dreta tenim un sector amb pisos alts, i a l'esquerra tenim la zona esportiva. Quan arriben a l'altura del carrer Joaquim Ruyra seguim per aquest carrer fins al carrer Flening, i entrem al Barri Vell de Salt. Aquest és el nucli amb elevada densitat de població, però amb habitatges de relativa poca alçada, 2 a 4 pisos. Es passa per la plaça de la Vila i al cantó de la fàbrica Gasol que és el límit de la zona urbanitzada. Uns 300 m després s'entra en les hortes de Salt, estem en una àrea rural de Salt, on hi ha algunes masies disperses. Després de les hortes s'arriba al parc de les Deveses de Salt, és una arbreda protegida, en una zona no urbanitzable. El transecte finalitza a l'oest de les Deveses de Salt, en el Pas d'en Prat, una clariana de l'arbreda que es troba situada al cantó del riu Ter, al límit dels municipis de Salt i Sant Gregori.

Figura 4.1. Font: Elaboració pròpia a partir del mapa d'escala 1:50000 de l'Institut Cartogràfic de Catalunya. 2002.

Transecte 2. Salt-Sarrià de Ter. Recorregut: 17,0 Km. Els punts d'observació tenen una interpolació de 500 metres.
El transecte s´inicia al passeig dels Països Catalans, a l´altura de la plaça Sant Cugat. Es segueix per aquest carrer fins al passeig d´Olot, pertanyent al barri de Santa Eugènia, que forma part del municipi de Girona. Aquest començament de transecte és urbà, amb una elevada densitat d´edificació, ja que està delimitat pel centre urbà de Salt en el sector meridional, i l´àrea de Girona també és densament poblada. Es segueix fins al Pont del Dimoni i aquí es gira a l´esquerra passant per l´Avinguda Josep Tarradellas. Després de 300 m s´entra en una zona de contacte urbana-suburbana per les hortes de Santa Eugènia limitada al N pel riu Ter. Quan arribem a la rotonda del pont de Fontajau sobre el riu Ter seguim cap a la dreta en direcció a l´Eixample N de Girona. Estem en una àrea propera a la Devesa de Girona, parc urbà. La densitat de població és força elevada, amb habitatges d´entre 4 i 6 pisos d´altura. Es passa primer pel carrer Joan Vayreda, i després pel carrer Güell que discorre al cantó de la Devesa de Girona. Després es segueix pel pont de Pedret sobre el riu Onyar i s´entra al barri de Pedret. És un barri on hi ha una barreja d´usos residencials, lúdics i comercials, amb habitatges d´entre 3 i 6 pisos. Es segueix per la carretera de Palamós que atravessa l´esmentat districte i arribem al Pont Major, és un barri situat al nord de Girona, per tant és un districte perifèric del municipi de Girona. Aquest tram de la carretera de Palamós rep el nom d´avinguda Joan Bosco. És una zona on hi ha una mescla d´usos residencials, comercials i industrials. Tenim una barreja d´habitatges, relativament elevats, amb 3 i 6 pisos, i habitatges unifamiliars. Després d´aquest carrer entrem al nucli del Pont Major, és la part cèntrica d´aquest barri, amb una densitat de població elevada, on hi ha una barreja d´habitatges vells i nous, que tenen entre 2 i 5 pisos d´altura. Es segueix el transecte pel pont de l´Aigua sobre el riu Ter, que separa el Pont Major del municipi de Sarrià de Ter. Es segueix per la carretera que porta a l´antiga A-W, en una zona on hi ha usos industrials (hi ha la fàbrica Torras Hostench), residencials i comercials. La densitat de població és relativament baixa, ja que els edificis són dispersos, i tenen entre 2 i 3 pisos d´alçada. El transecte acaba al barri del pla de Vinyers de Sarrià de Ter, un districte amb predomini d´habitatges unifamiliars.


Figura 4.2. Font: Elaboració pròpia a partir del mapa d'escala 1:50000 de l'Institut Cartogràfic de Catalunya. 2002.

Transecte 3. Sarrià de Ter-Palau-Deveses de Salt. Recorregut: 22,2 Km. Els punts d'observació tenen una interpolació de 500 metres, excepte entre l'últim i el penúltim que hi ha 200 metres de separació. Els primers quilòmetres d'aquest transecte tenen recorregut idèntic al transecte 1. Però la diferència es dóna quan entrem a l'Eixample de Girona, en comptes de fer-ho per la Ronda Ferran Puig es continua el recorregut per la Gran Via Jaume I. Quan s'arriba a l'altura del carrer Alvárez de Castro es continua per alguns carrers on hi ha el màxim tèrmic de la ciutat, carrer Juli Garreta. Després d'aquest recorregut pel cor urbà de Girona es continua el transecte pel carrer Migdia fins a la cruïlla amb el carrer Caldes de Montbui. En aquest punt continuem fins al carrer que ens porta a la Creu de Palau. Aquest carrer remunta un turó on es troba una àrea residencial del barri de Palau amb predomini d'habitatges unifamiliars, intercalats amb alguns edificis de 3 a 4 pisos. Després del col·legi Montessori baixem pel carrer d'Aragó fins al carrer de Barcelona. Aquí arribem a una zona suburbana on hi ha un polígon de naus industrials i empreses de comerç. Es segueix per aquest carrer fins una rotonda en què circulen per una carretera que uneix Quart i Salt amb l'autopista. Es continua per aquesta autovia fins a la cruïlla de la carretera de Santa Coloma. En aquest punt es segueix per aqusta carretera en direcció a Girona, a través del polígon industrial de Mas Xirgu. És una zona suburbana perifèrica de Girona, que limita al N amb el barri de Sant Narcís. Quan arribem a la plaça de Salt continuem pel carrer de Salt. Així la carretera continua ja dins del municipi de Salt per la mateixa carretera, ara és l'avinguda de la Pau, al nord i a la dreta d'aquesta via tenim l'hospital Sant Caterina, i a l'esquerra i al S hi ha camps de secà, i també trobem algunes indústries. Després d'una benzinera entrem a la zona urbana de Salt, pel passeig Marquès de Camps. Llavors el transecte efectua un recorregut idèntic al del transecte 1, així el recorregut acaba a les Deveses de Salt.

Figura 4.3. Font: Elaboració pròpia a partir del mapa d'escala 1:50000 de l'Institut Cartogràfic de Catalunya. 2002.

Transecte 4. Sarrià de Ter-Sant Gregori-Salt. Recorregut: 17,0 Km. Els punts d'observació tenen una interpolació de 500 metres.
El transecte comença El principi és al barri del pla dels Vinyers a Sarrià de Ter. És un barri on hi ha un predomini d'habitatges unifamiliars de 2 pisos d'altura. Es continua pel poble de Sarrià de Dalt, que pertany a Sarrià de Ter. Després del poble agafem la carretera sense asfaltar que porta al camí del Molí. Aquest últim sector és una àrea rural, en la vall del riu Xuncla, on hi predominen els boscos de ribera. La vall del riu Xuncla situada al nord d'aquest punt té una barreja de boscos i conreus de secà, amb baixa densitat de població, amb algunes masies. Al sud tenim diferents turons, on predominen els boscos de pins i alzines. Després es torna pel mateix camí fins una carretera local que porta a l'antiga carretera nacional A-2. En aquest punt, que es situa al cantó del pont del riu Xuncla, continuem en direcció a Girona. Esten en una àrea on hi ha una barreja d'usos industrials, comercials i residencials, tot i que l'ús residencial és minoritari. Els habitatges són de 2 o 3 pisos. Després del punt d'observació can Salvatella, que és una àrea residencial de baixa densitat, entrem al municipi de Girona pel carrer Josep Tarradellas. Esten en el barri de Fontajau, és un sector situat al NW de la ciutat de Girona que té una densitat de població mitjana, amb una barreja d'edificis mitjans i habitatges unifamiliars. El barri de Germans Sàbat ve a continuació, amb unes característiques idèntiques a l'anterior. Continuem per la carretera de les Planes i entrem en una zona rural, amb algunes indústries disperses, entre elles la fàbrica Nestlé. Arribem al poble de Sant Gregori. És una vila amb una densitat de població mitjana-baixa, amb una barreja d'edificis de 2 a 4 pisos i habitatges unifamiliars. En aquest punt tornem per la mateixa carretera fins al barri de Fontajau. Quan arribem al pavelló de Fontajau es continua pel carrer Josep Tarradellas en direcció al barri de Santa Eugènia, es passa pel pont de Fontajau i després per les hortes de Santa Eugènia. Uns 300 m després arribem a la zona urbana de Santa Eugènia, amb força densitat d'edificació, els habitatges tenen entre 5 i 7 pisos d'altura. Seguim pel carrer Santa Eugènia fins a la plaça de Santa Eugènia. En aquest punt es continua pel carrer Agudes, fins arribar al Passeig d'Olot. Després el transecte discorre pel passeig d'Olot, i en 300 m arribem al municipi de Salt, que té continu urbà amb Sant Eugènia. Es tracta d'una àrea amb una elevada densitat de població, amb habitatges entre 5 i 7 pisos d'altura. Estem en el passeig Països Catalans, un carrer que atravessa Salt d'est a oest, i 1,1 km després arribem al final del transecte, la plaça Sant Cugat de Salt, situada en una part de districte on hi ha predomini d'habitatges unifamiliars.


Figura 4.4. Font: Elaboració pròpia a partir del mapa d'escala 1:50000 de l'Institut Cartogràfic de Catalunya. 2002.

Transecte 5. Salt. NW-SE. Deveses de Salt-La Maçana. Recorregut: 3,15 km. Aquest transecte està fet a peu, amb un sensor termohigròmetre. Els punts d'observació són cada 150 m.
L'inici del transecte és a les Deveses de Salt que és una arbreda on predominen els plàtans i pollancres. Ens trobem al Pas d'en Prats que és una clariana de l'oest de les Deveses de Salt al cantó del riu Ter, en el límit entre els municipis de Salt i Sant Gregori. En aquest punt, el més fred de l'àrea urbana de Girona, tenim l'observatori meteorològic de les Deveses. Després continuem per un camí paral·lel al riu Ter, on hi ha canyissars i arbres dispersos fins que el camí es desvia cap a la dreta i entrem de nou a l'arbreda. Al final del camí enllacem amb el carril bici de Girona a Olot, i continuem per dessota d'un pont que hi ha dessota de l'AP-7. Anem seguint el camí fins a una cruïlla en que hi ha un camí que es desvia de nou cap a les Hortes de Salt. Després d'uns 200 metres travessem les hortes i arribem al barri vell de Salt. La part antiga d'aquesta ciutat presenta una densitat de població mitjana, hi ha una barreja de cases unifamiliars i edificis de 3 a 5 pisos. Passem pel Teatre de Salt i a través de la plaça Verdaguer arribem al centre de Salt, on la densitat edificativa és molt elevada. Es continua el recorregut pel carrer Àngel Guimerà, i a l'altura del carrer Francesc Macià, seguim aquest carrer, travessem el passeig Països Catalans i arribem al barri de la Maçana de Salt. En aquest sector hi ha una barreja d'edificis de 3 a 5 pisos amb habitatges unifamiliars. El transecte finalitza al primer punt d'observació, situat a la Maçana, en un camí situat entre camps de blat. la Maçana, és molt propera a la zona urbana de Salt, de la qual dista uns 200 metres. Així en aquesta zona suburbana hi ha un predomini dels conreus de secà, i també hi ha algunes fàbriques i masies disperses.
Una variant d'aquest transecte és un transecte que va des de la Maçana fins a la zona oriental de les Deveses de Salt. Aquest transecte comença a la Maçana, continua pel carrer Francesc Macià fins al carrer Major i a l'altura del carrer Manuel de Falla ens desviem per aquest carrer fins arribar al camí del Molí, en la zona de les hortes de Salt. Aquest camí ens porta al Centre Naturalista de Salt i uns 500 m després a les Deveses de Salt, en una zona més a l'est que la del pas d'en Prat.

Figura 4.5. Font: Elaboració pròpia a partir del mapa d'escala 1:50000 de l'Institut Cartogràfic de Catalunya. 2002.

Transecte 6. La Vall de Sant Daniel-Girona. Recorregut: 2,2 Km. Transecte realitzat a peu. Aquest transecte té punts d'observació on es pren la temperatura cada 200 m.
L'inici es troba darrera del monestir de Sant Daniel, a 200 m de l'estació meteorològica de Sant Daniel. Es continua en 100 m pel carrer Sant Daniel, en una zona suburbana, amb edificis de 2 a 3 pisos. Aquest trajecte és paral·lel al riu Galligants, a l'esquerra d'aquest hi ha la muntanya del Calvari i també hi ha un turó que separa el barri Vell de Girona de Sant Daniel. Aquesta és una zona boscosa, sense cap edificació. Es passa per la pujada de Torrassa, és un carrer que comunica els barris de Sant Daniel i Montjuïc. Montjuïc és un districte situat damunt d'un turó. Cal remarcar que tot i que Montjuïc no es troba dins dels punts d'observació d'un transecte delimitat, hem introduït modificacions en varis transectes per tal de recòrrer aquest barri, on s'observa la inversió tèrmica respecte a les valls dels rius Ter i Galligants, especialment respecte els barris del Pont Major (al NW) i Sant Daniel (al S i SE). Uns 300 m després de la Torrassa arriben al barri Vell de Girona, estem a la plaça de Sant Pere. És una àrea densament edificada, on els habitatges tenen entre 3 i 5 pisos i els carrers són estrets. És l'àrea amb el factor de visió del cel més baix de la ciutat, al carrer de la Barca el valor de l'SVF és de 0,16. Així continuem pel carrers de la Barca, Ballesteries i Ciutadans fins arribar a la plaça del Vi, on hi ha l'Ajuntament de Girona. El transecte continua per la plaça de Catalunya, i després entrem a l'Eixample per l'avinguda Sant Francesc. Els carrers són més amples, però els edificis són més elevats, entre 4 i 6 pisos. El transecte finalitza a la Plaça Marquès de Camps.

Figura 4.6. Font: Elaboració pròpia a partir del mapa d'escala 1:50000 de l'Institut Cartogràfic de Catalunya. 2002.

Transecte 7. Sarrià de Ter-Sant Narcís-Vilablareix-Deveses de Salt. 19,7 Km. Els punts d'observació tenen una interpolació de 500 metres, excepte l'últim i el penúltim, 200 metres.
L'inici del transecte és al barri del pla dels Vinyers a Sarrià de Ter. És un barri on hi ha una mescla d'habitatges unifamiliars i edificis de mitjana-baixa alçada. Es continua pel poble de Sarrià de Dalt, que pertany a Sarrià de Ter. Després del poble agafen la carretera sense asfaltar que porta al camí del Molí, és una zona suburbana o rural, que segueix la vall del riu Xuncla. Després es torna pel mateix camí fins una carretera local que porta a la fàbrica Torras Hostench. En aquesta part del transecte hi predominen els usos industrials, encara que hi han alguns habitatges. Després d'aquesta indústria es continua pel pont de l'Aigua que separa Sarrià de Ter del barri del Pont Major de Girona. El barri del Pont Major és un barri perifèric de Girona, situat al N de la ciutat. Hi predominen els edificis d'altura mitjana. És un barri que limita amb una zona rural per l'est i per l'oest. Així a l'est hi trobem la muntanya de can Simon, on hi ha una pedrera i diversos boscos. A l'oest hi han horts i arbredes que són boscos de ribera del riu Ter. Després del barri del Pont Major el transecte continua pel barri de Pedret, en la confluéncia dels rius Ter i Onyar. Davant del pont de Pedret entrem al barri Vell de Girona i després continuem pel carrer de Sant Daniel del barri del mateix nom. Ens trobem a la Vall de Sant Daniel, es tracta d'una àrea rural del municipi de Girona, que presenta un gran interès paisatgístic i climàtic. Hi predominen habitatges de poca alçada, 2 a 4 pisos. Aquí fem mitja volta i tornem pel carrer de Sant Daniel fins arribar al Barri Vell. Després del pont de Pedret passem per la Devesa, és un parc urbà, i seguidament arribem a l'Eixample nord de Girona pel carrer Güell i després per la ronda Ferran Puig i a continuació s'agafa el carrer de Barcelona. Es continua per aquest carrer fins a una rotonda que ens porta a la carretera que porta cap a l'AP-7, es segueix fins a la cruïlla de la carretera de Santa Coloma i en aquest punt el recorregut atravessa el nucli d'El Perelló. Aquest és un tram suburbà on tenim dos usos predominants, l'industrial i el residencial. Estem en una zona suburbana amb predomini d'habitatges unifamiliars i alguns pisos que tenen unes alçades de 3 plantes. També tenim moltes naus industrials, algunes de les quals es troben especialitzades en tecnologia. Es surt del nucli urbà i després d'travessar el pont que hi ha damunt de l'autopista AP-7 s'arriba al mas Aliu, es tracta d'un polígon industrial. Es segueix per la carretera local que enllaça Vilablareix i Salt. Després del polígon entrem en una zona agrícola de Vilablareix, on hi ha cultius de cereals i de fruiters, especialment pomeres i pereres. Al voltant de 2 Km abans del nucli de Salt el transecte discorre pel polígon industrial de la Mirona que pertany a Salt. Després del polígon s'atravessa un pont sobre l'AP-7 i el recorregut es fa per una zona comercial de nova creació, al cantó de l'Espai Gironès. Al cap d'1 Km arribem a una rotonda que ens porta al Passeig Marquès de Camps i entrem al nucli urbà de Salt, en la seva part nova, amb edificis d'alçada mitjana. Fins que arriben al passeig Països Catalans, dins de l'Eixample de Salt. El transecte discorre pel mateix recorregut esmentat abans fins les Deveses de Salt.

Figura 4.7. Font: Elaboració pròpia a partir del mapa d'escala 1:50000 de l'Institut Cartogràfic de Catalunya. 2002.

Transecte 8. Sarrià de Ter-Fornells de la Selva-Deveses de Salt. 33,2 Km. Els punts d'observació tenen una interpolació de 500 metres
Aquest transecte és idèntic al del recorregut del transecte 7, però quan pel carrer de Barcelona arribem a la cruïlla amb l'autovia que uneix Cassà de la Selva i l'AP-7, es segueix per aquesta carretera en direcció a Cassà. La via discorre per una àrea rural on tenim alguns boscos intercalats per camps fins a Quart on tenim una vila amb predomini dels habitatges de 2-4 pisos d'alçada. Aquest poble té una urbanització de baixa densitat constituïda per cases unifamiliars o pisos de fins a 3 plantes. Després del nucli urbà es continua per la mateixa carretera per una àrea industrial fins a La Creueta on s'enllaça amb el recorregut número 1.Es segueix per aquesta mateixa carretera fins a Llambilles. En aquest poble es continua el transecte per la carretera que uneix Llambilles amb Fornells de la Selva. Aquest recorregut es fa en un terreny rural, agrícola, tot i que prop dels rius i rieres tenim bosc de ribera. Passat el càmping de Can Toni Menescal, on hi ha l'observatori de Fornells-XOM, la carretera passa enmig d'un mosaic agrícola format per boscos d'alzines i pins i camps de cereals fins arribar al nucli urbà de Fornells de la Selva. Es travessa aquest poble fins enllaçar amb la N-2 antiga a l'altura de l'antic restaurant Fornells Park. Així quan entrem a Girona es passa pel polígon industrial de l'Avellaneda, situat al sud de la ciutat. Aquest sector industrial es troba a l'extrem S-SW de la ciutat, limita al SW amb el municipi de Vilablareix i al SE amb Fornells de la Selva. Quan arriben a la rotonda que permet accedir a l'autovia cap a l'AP-7 agafem aquest vial i el recorregut finalitza a les Deveses de Salt com en altres transectes esmentats anteriorment.

Figura 4.8. Font: Elaboració pròpia a partir del mapa d'escala 1:50000 de l'Institut Cartogràfic de Catalunya. 2002.

Transecte 9. NW-NE. Deveses de Salt-la vall de Sant Daniel. Recorregut: 6,5 Km. Els punts d'observació tenen una interpolació de 500 metres.
Aquest transecte s'inicia a les Deveses de Salt, situada al NW del municipi, al sector de contacte amb el riu Ter. El punt d'inici és el pas d'en Prat, es segueix per les Deveses fins arribar a les Hortes. Després de travessar el pont de l'autopista del Mediterrani, AP-7, arriben a l'inici del nucli de Salt. Estem en el barri vell, una àrea densament edificada, però on els habitatges no són de molta altura, entre 3 i 5 pisos. Es continua pel carrer Major de Salt, que es troba situat entre el casc antic i l'Eixample de Salt, on els habitatges són força elevats, entre 4 i 7 pisos. Es sobrepassa el límit de Salt i Girona i podem observar que hi ha un continu urbà de Salt amb el municipi de Girona, en primer lloc troben el barri de Santa Eugènia. Aquest districte té una elevada densitat de població, amb habitatges d'entre 3 i 6 pisos d'altura. Es segueix pel carrer Santa Eugènia, que discorre després pel barri de Sant Narcís, en la seva part septentrional. Els edificis tenen entre 4 i 6 pisos d'altura. Continuant pel carrer Santa Eugènia arriben a l'Eixample nord de Girona, zona densament edificada, on hi ha la barreja d'usos comercials i residencials. Els habitatges tenen entre 4 i 6 pisos. Quan arriben a la plaça Marquès de Camps continuem per l'antiga A-2, pel carrer ronda Ferran Puig. Uns 300 m després d'aquest punt s'arriba al carrer Güell, que transcorre al cantó de la Devesa de Girona. Es segueix pel mateix carrer fins a una rotonda situada al cantó del pont de Pedret, i es travessa aquest pont fins arribar al barri de Pedret, en la seva zona de contacte amb el Barri Vell de Girona. Aquesta és una part antiga de Girona, on hi ha una elevada densitat d'edificació, amb habitatges d'entre 3 i 5 pisos d'altura. Així el transecte discorre pel carrer Bellaire, i després del monestir de Sant Pere de Galligants arribem al carrer Sant Daniel. Sant Daniel era un antic poble que estava separat administrativament de Girona fins a l'any 1960, i ara és un barri residencial de la ciutat, amb una barreja d'habitatges unifamiliars i habitatges de pisos de 3 a 4 pisos. Aquest és un districte perifèric de Girona amb relativament poca població, 800 habitants, té un caràcter rural. Seguint pel mateix carrer que es troba al marge dret del riu Galligants, arribem a l'estació meteorològica de Sant Daniel. Estem en una àrea agrícola, amb alguns habitatges unifamiliars intercalats amb camps de cereals, hortes i boscos de ribera.

Figura 4.9. Font: Elaboració pròpia a partir del mapa d'escala 1:50000 de l'Institut Cartogràfic de Catalunya. 2002.




4.1.2. Comparació de diferents observatoris meteorològics
El segon mètode compara les temperatures mínimes de dues estacions meteorològiques, una situada en la zona urbana de la ciutat, preferentment en el nucli de l´illa de calor urbana, l´altre observatori es troba a la zona rural que rodeja la ciutat, sovint aquest darrer observatori es localitza a l´aeroport. Així analitzant les diferències entre les temperatures mínimes de l´observatori urbà i de l´estació rural es pot arribar a saber quina és la influència urbana en les temperatures. La modificació del clima urbà es calcula mintjançant una senzilla equació:
M=CU-CR
On M=Modificació tèrmica produïda per la ciutat
CU=Valor tèrmic de l´observatori urbà
CR=Valor tèrmic de l´observatori rural
Hem calculat les diferències mensuals i diàries entre l´observatori urbà més càlid, Girona (carrer Sèquia) i l´observatori rural més fred, les Deveses de Salt en el període 2005-2011. Com que Girona i els seus voltants tenen una xarxa densa d´observatoris meteorològics pensem que aquest métode no només s´ha d´aplicar a 2 estacions meteorològiques, sinó totes de les que disposem, un total de 31 estacions (que esmentarem en el capítol de les fonts). Així en el període 1998-2010 disposem de dades diàries i mensuals de 30 observatoris. En aquest treball calcularem les mitjanes mensuals de cada observatori i emplenarem els buits de dades amb el mètode de les diferències. El mètode de les diferències està recollit a Carballeira (1983): "Disposem d´una estació base B, amb un valor mitjà per a un element determinat BN, i una altra estació A, amb un subperíode de medicions de sols n anys, la mitjana de la qual és An. La mitjana normalitzada AN de l´estació problema està donada pel mètode de les diferències":
AN=An±x
on x=BN-Bn

L´estació base que hem utilitzat és la de l'aeroport de Girona, de la qual disposem els 14 anys complets d´observació (1998-2011). Amb el mètode de les diferències i amb les dades de Salt calcularem les mitjanes del període 1998-2011 dels 2 observatoris restants.
Així calcularem la influència urbana no només amb els dos observatoris esmentats sinó calculant la diferència de les mitjanes dels observatoris segons l´àrea on estiguin (rural o urbana). Així l´equació que proposem és la següent:
MODU=MOU-MoR
on
MODU=Modificació tèrmica urbana
MOU =Mitjana tèrmica Observatoris Urbans
MoR=Mitjana tèrmica Observatoris Rurals
Aquest mètode de comparació d'observatoris també l'aplicarem a resolució mensual pel que fa a la precipitació, vent, nuvolositat, radiació solar i fenòmens meteorològics. Així la diferència urbano-rural d'aquestes variables entre els observatoris urbans i rurals és igual a la modificació urbana de la variable climàtica assenyalada. En aquest cas el problema pot venir d'una tria dolenta conseqüència de l'expansió de la ciutat. Per tal d'esmenar aquest problema hem analitzat les variables meteorològiques de 36 observatoris en el període 1998-2011, per veure l'efecte urbà de Girona i les seves rodalies. S'ha d'esmentar que la majoria d'observatoris disposen de dades de temperatura (30 estacions) i de precipitació (35 observatoris), mentre que la comparació d'altres paràmetres meteorològics com el vent (13), la humitat relativa (11), la nuvolositat (3), la radiació solar (5) o els fenòmens meteorològics (12) s'ha fet amb força menys observatoris. Tot i això els observatoris de referència bàsics que comparem pel que fa a les temperatures són dos, Girona-Sèquia i les Deveses de Salt. Les dades dels fenòmens de l'estació meteorològica de Sarrià de Ter-XVPCA són d'observacions pròpies que hem fet personalment a la vora d'aquest observatori.
Taula 4.1. Variables analitzades dels observatoris meteorològics i període
 Nom
Observatori
Tipus d'observatori
Període
Temperatura
Precipitació
Vent
Nuvolositat
Humitat relativa
Radiació solar
Fenòmens meteor.
Aeroport de Girona-AEMET
Rural-Sobrevent
1973-2011
 1973-2011
1971-2011 
 
 
 
 
 
Bescanó
Suburbà-Indiferent
1999-2011
 
 
1999-2011 
 
 
 
 
Cassà de la Selva-centre
Suburbà-Sobrevent
1998-2005
 
 
 
 
 
 
 
Cassà de la Selva-SMC
Rural-Sobrevent
1998-2011
 
 
 
 
 
 
 
Celrà
Suburbà-Sotavent
1998-2011
 
 
 
 
 
 
 
Deveses de Salt
Rural-Indiferent
2005-2011
 
 
 
 
 
 
 
El Perelló
Suburbà-Sobrevent
2004-2009
 
 
 
 
 
 
 
Fornells de la Selva-centre
Suburbà-Sobrevent
1998-2011
 
 
 
 
 
 
 
Fornells de la Selva-SMC
Rural-Sobrevent
1999-2011
 
 
 
 
 
 
 
Fornells de la Selva-XOM
Rural-Sobrevent
1996-2000 i 2009-2011
 
 
 
 
 
 
 
Fornells de la Selva-XVPCA
Suburbà-Sobrevent
1994-2001
 
 
 
 
 
 
 
Girona-Bell-lloc (AEMET)
Surburbà-Sobrevent
1973-2011
1973-2011 
1971-2011 
 
 
 
 
 
Girona-Bonastruc
Urbà-Indiferent
2006-2011
 
 
 
 
 
 
 
Girona-Ciutadans (Aigües)
Urbà-Indiferent
2004-2010
 
 
 
 
 
 
 
Girona-Francesc .Rogés
Urbà-Indiferent
1998-2002
 
 
 
 
 
 
 
Girona-Maristes
Suburbà-Indiferent
2003-2005
 
 
 
 
 
 
 
Girona-Montjuïc
Suburbà-Sotavent
1998-2011
1998-2006
1998-2011
 
 
 
 
 
Girona-Montjuïc (Aigües)
Suburbà-Sotavent
2004-2010
 
 
 
 
 
 
 
Girona-Palau (Aigües)
Suburbà-Sobrevent
2004-2010
 
 
 
 
 
 
 
Girona-Narcís Xifra
Suburbà-Sobrevent
1994-2000
 
 
 
 
 
 
 
Girona-Parc de Bombers
Suburbà-Sobrevent
1999-2010
 
 
 
 
 
 
 
Girona-Parc del Migdia
Urbà-Indiferent
2009-2011
 
 
 
 
 
 
 
Girona-Santa Eugènia (SMC)
Rural-Indiferent
2010-2011
 
 
 
 
 
 
 
Girona-Sèquia
Rural-Sobrevent
2002-2011
 
 
 
 
 
 
 
Universitat de Girona
Urbà-Indiferent
1995-2005
 1995-2005
 
 1995-2005
 
 
 2005-2009
 
Girona-Vicens Vives
Urbà-Indiferent
2004-2011
 
 
 
 
 
 
 
Salt-Barri Vell
Suburbà-Indiferent
2006-2011
 
 
 
 
 
 
 
Salt St.Cugat
Urbà-Indiferent
1999-2011
 
 
 
 
 
 
 
Salt-Aemet
Urbà-Indiferent
1998-2009
 
 
 
 
 
 
 
Salt-XOM
Suburbà-Indiferent
2010-2011
 
 
 
 
 
 
 
Sant Gregori
Suburbà-Indiferent
2006-2011
 
 
 
 
 
 
 
Sarrià de Ter-XVPCA
Suburbà-Sotavent
1992-2003
 
 
 
 
 
 
 
Sarrià de Ter-Aigües
Suburbà-Sotavent
2004-2010
 
 
 
 
 
 
 
Vilablareix
Rural-Sobrevent
2001-2011
 
 
 
 
 
 
 

La taula 4.2. permet identificar el tipus d'observatori. Així entre els observatoris tenim varis tipus d'estacions meteorològiques, així hi ha les clàssiques estacions manuals, amb gàbia meteorològica i pluviòmetre Hellmann, però també hi ha els observatoris automàtics d'afeccionats meteorològics entre els quals s'inclouen Davis i Oregon i en tercer lloc tenim els observatoris automàtics de les institucions, SMC i AEMET.









Taula 4.2. Tipus d'observatori i dades geogràfiques de les estacions meteorològiques de l'àrea urbana de Girona.
Nom observatori
Tipus observatori
Latitud
Longitud
Altitud (m)
Tipus de sòl
Aeroport de Girona
Manual
41º54'05''N
2º45'37''E
128
R
Bescanó
Davis
41º57'46''N
2º44'15''E
101
R
Cassà de la Selva (centre)
Manual
41º54'05''?
2º45'37''E
128
S
Cassà de la Selva (SMC)
Automàtica
41º52'32''N
2º45'41''E
171
R
Celrà
Davis
42º01'56''N
2º52'58''E
56
S
Deveses de Salt
Davis
41º58'59''N
2º46'16''E
81
R
El Perelló (Vilablareix)
Davis
41º57'24''N
2º48'01''E
96
S
Fornells de la Selva (centre)
Manual
41º56'18''N
2º48'25''E
102
S
Fornells de la Selva (SMC)
Automàtica
41º54'56''N
2º49'19''E
97
R
Fornells de la Selva (XOM)
Manual
41º55'36''N
2º49'47''E
118
R
Fornells de la Selva (centre)
Automàtica
41º56'23''N
2º47'58''E
102
S
Girona (Barri Vell)
Davis
41º59'18''N
2º49'30''E
72
U
Girona (Ciutadans) (Oficina d'Aigües)
Automàtica
41º59'14''N
2º49'36''E
72
U
Girona (col·legi Belllloc)
Manual
41º58'20''N
2º48'33''E
91
S
Girona (Bonastruc)
Davis
41º59'11''N
2º49'07'E
86
U
Girona (Francesc Rogés)
Manual
41º59'09''N
2º48'50''E
71
U
Girona (IES Maristes)
Davis
41º59'15''N
2º48'10''E
80
S
Girona (IES N.Xifra)
Manual
42º00'05''N
2º49'00''E
68
S
Girona (IES Vicens Vives)
Davis
41º58'36''N
2º49'30''E
84
U
Girona (la vall de Sant Daniel)
Manual
41º59'23''N
2º50º18''E
91
R
Girona (Montjuïc)
Davis
41º59'55''N
2º50'00''E
184
S
Girona (Montjuïc) (Aigües)
Automàtica
41º59'55''N
2º50'22''E
218
S
Girona (Palau)
Automàtica
41º57'50''N
2º48'18''E
126
S
Girona (Parc de Bombers) (SMC)
Automàtica
41º58'05''N
2º48'25''E
99
S
Girona (Santa Eugènia) (SMC)
Automàtica
41º59'01''N
2º48'28''E
72
R
Girona (Sèquia)
Manual
41º59'00''N
2º49'02''E
86
U
Girona (Universitat Politècnica)
Automàtica
41º57'40''N
2º50'40''E
130
S
Salt (AEMET)
Manual
41º58'40''N
2º46'56''E
86
S
Salt (Barri Vell)
Oregon
41º58'35''N
2º47'00''E
87
S
Salt (centre)
Manual
41º58'31''N
2º46'52''E
90+
U
Salt (XOM)
Manual
41º58'41''N
2º47'22''E
87
S
Sant Gregori
Davis
41º59'26''N
2º45'35''E
112
S
Sarrià de Ter (Aigües)
Automàtica
42º00'51''N
2º48'39''E
116
S
Sarrià de Ter (XVPCA)
Automàtica
42º01'20''N
2º49'22''E
68
S
Vilablareix (SMC)
Automàtica
41º57'19''N
2º46'36''E
115
R
Tipus d'observatori: R Rural S Suburbà U Urbà
La figura 4.10. és un mapa de localització dels 37 observatoris meteorològics que s'han analitzat en aquest estudi. S'ha de remarcar que per tal de millorar la llegibilitat del mapa s'ha considerat incloure els observatoris de Celrà, Cassà de la Selva-centre i Cassà de la Selva-SMC dins del mapa tot i que se situen més a l'est de la seva ubicació real en el cas de Celrà i sud-est en les estacions de Cassà de la Selva. La majoria d'observatoris se situen al municipi de Girona, 18, mentre que 5 estacions pertanyen al municipi de Salt, a Fornells tenim 4 observatoris, a Cassà de la Selva hi ha 2 estacions, igualment com en el cas de Sarrià de Ter i Vilablareix. A Sant Gregori, Celrà, Bescanó i Vilobí d'Onyar hi ha un observatori meteorològic a cadascun d'aquests municipis.


Figura 4.10. Mapa de localització dels observatoris meteorològics. Font: Elaboració pròpia a partir del mapa d'escala 1:50000 de l'Institut Cartogràfic de Catalunya. 2002.

4.1.3. Anàlisi de les sèries tèrmiques urbana i rural. Mètode dels mínims quadrats i tests d'homogeneïtat
Un altre mètode per calcular la influència urbana en el clima és la d'analitzar la sèrie tèrmica d'un observatori urbà. En aquest cas calcularen la influencia urbana de l'observatori de Girona (Bell-lloc) en el període 1973-2008, comparant la seva sèrie amb la de l'aeroport de Girona. Per tal de saber la tendència s'aplica el mètode dels mínims quadrats.
Segons Spiegel i Stephens (2001) "la recta de mínims quadrats que s'aproxima al conjunt de punts (X1,Y1), (X2,Y2), …, (XN,YN) té per equació
Y=ao+a1X
on les constants ao i a1 es determinen resolent les equacions
ΣY= aoN+Σ a1X
ΣXY= aoΣX+ a1X2
Denominades equacions normals per a la recta de mínims quadrats. Les constants
ao i a1 de les equacions poden calcular-se a partir de les fòrmules:
ao=((ΣY)(ΣX2)- (ΣX)(ΣXY))/(N ΣX2-(ΣX)2)
a1=(NΣXY-(ΣX)(ΣY))/(NΣX2-(ΣX)2)
A partir d'aquest mètode calculen la influència urbana a l'observatori meteorològic de Girona-Belllloc en el període 1973-2008. La modificació urbana serà igual a la diferència entre els pendents de les equacions de tendència de Girona-Belllloc i de l'aeroport de Girona. Així en primer lloc calcularen la tendència de la sèries de Girona-Bell-lloc i l'aeroport de Girona. Així aquesta tendència està explicada per una equació de regressió del tipus:
YA=aA+bA*T

on
YA=Modificació de la temperatura de l'aeroport de Girona
aA=valor de temperatura al principi de la sèrie, 1973
bA=Pendent de la recta, tendència de la sèrie de l'aeroport de Girona
T=Període analitzat, 1973-2008, nombre d'anys, 36
Aquesta equació s'aplica tant a les temperatures mitjanes, com a les màximes i mínimes de l'observatori de l'aeroport de Girona- en el període 1973-2008. Prenem la sèrie de l'aeroport de Girona com a referència per tal d'estudiar la modificació natural del clima, ja que l'aeroport es troba suficientment lluny de qualsevol nucli habitat perquè aquest modifiqui artificialment el seu clima.
Un cop tinguen la modificació tèrmica natural expressada en graus centígrads per any, podren calcular l'escalfament antropogènic (únicament produït pel creixement demogràfic i expansió urbanístic de l'àrea urbana de Girona). Així calcularen la tendència de les temperatures de l'observatori de Girona-Belllloc en el mateix període 1973-2008 mintjançant una equació de regressió YG=bG*T+aG. La diferència entre els pendents de les tendències de Girona i l'aeroport (el valor de bA-bG) és igual a la resta de les tendències de temperatura de Girona-Belllloc i l'aeroport de Gironal'aeroport. Aquesta diferència és l'escalfament urbà. Així es pot resumir en una equació:
YA-G=(bG-bA)*T
on YA-G és la modificació artificial o antropogènica del clima de Girona
bG-bA és la diferència entre la tendències de la sèries de Girona i l'aeroport de Girona en ºC/any


4.1.4. Tests d'homogeneïtat
Un test d'homogeneïtat permet de determinar si la sèrie climàtica d'un observatori ha estat influïda pel canvi d'instrumental, de localització o per la modificació de l'entorn de l'estació meteorològica. Si hi hagut canvis en aquestes variables, llavors la sèrie s'anomena no homogènia i s'ha de fer alguna correcció en les dades per tal de considerar-les vàlides. Així en aquest treball s'apliquen 2 tests d'homogeneïtat, el test de Von Neunann i el test d'Alexandersson.
El test de Von Neunann és un test d'homogeneïtat estricta. La seva aplicació permet detectar si una sèrie és estacionària o en canvi presenta una tendència, el primer cas es defineix com una sèrie homogènia i en el segon com a no homogènia. Els valors del test compresos entre 1,6 i 2,4 defineixen la homogeneïtat d'una mostra de dades. L'homogeneïtat és una prova de la qualitat d'una sèrie, així podem afirmar que no hi ha factors externs que alteren la seva estacionarietat i que facin perdre la validesa dels resultats obtinguts.
El test d'Alexandersson és un test d'homogeneïtat relativa. Segons Rodriguez et al. (1999) això significa que el test "analitza el senyal dintre d'un context de senyals climàtiques espaialment coherents. Considera que la variable meteorològica estudiada pot regionalitzar-se i que existeixen senyals de referència o senyals mare amb la que poder establir l'anàlisi comparativa. En aquest test s'ha de comptar amb l'existència de sèries de referència amb una homogeneïtat demostrada i un acceptable coeficient de correlació amb la senyal de prova, sobre les que es recolza aquest anàlisi comparatiu".
Segons Rodriguez Barrera et al. (1999):
"Els valors estandaritzats de la sèrie q(t) i z(t) poden expressar-se com:
Z(t)=q(t)-uq/desv.standard(q)
D'aquesta manera la sèrie tindrà una mitjana nul·la i una desviació estàndard unitat.
Podem llavors formular-se les següents hipòtesis:
Ho: la série z(t) té una distribució normal de mitjana nul·la i desviació estàndard unitat per a tot t, o bé,
H1: encara que la mitjana sigui nul·la i desviació estàndard la unitat, existeix algun punt de ruptura que divideix la sèrie en dos subsèries de mitjanes µ1 µ2 .
Definim la sèrie T(t) a partir de:
T(t)=tµ12+(n-t)µ22 .
Utilitzant la tècnica estàndard de les raons de probabilitat, es denostra que la sèrie T(t) està acotada superiorment. El màxim de T(t) determina el punt de ruptura. No obstant, s'ha d'avaluar l'amplitud de T(t) per a determinar l'heteorgeneïtat d'ambdues subsèries. Per això s'han de tenir en compte els valors crítics a partir dels quals T(t) és significatiu per a 2 nivells de confiança diferents, el 90 % i el 95 %."



4.1.5. Estudi de l'illa de calor urbana superficial
Hem analitzat una imatge de satél:lit per tal d'observar l'illa de calor superficial, així es vol saber si la illa de calor urbana atmosfèrica té una correspondència en superfície.
La imatge de satél·lit analitzada és la corresponent a les 22 hores del dia 11 d'agost de 2003, és una fotografia d'un satél:lit d'òrbita polar, NOAA 17. Aquesta imatge va ser tractada amb un software SIG (Sistema de Informació Geogràfica) a través del programa Idrisi (Kilimanjaro). Aquesta información es va adquirir a la plana web de la institució "A Deutsches Zentrum für Luft-und Raumfah. (DLR)". Aquest és l'ens que posa en disposició aquestes imatges de satél·lit de temperatura superficial del sòl de tota Europa amb la informació processada i es poden descarregar a la plana web d'internet (Font: www.eoweb.dlr.de:8080). Aquest processament inclou una navegació prèvia automàtica, referenciació geogràfica de les imatges i la seva calibració. Posteriorment es procedeix a fer la detecció de núvols i la derivació de temperatures de superfície a través dels algorismes de BECKER i LI (1990), per a la correcçió de l'efecte atenuador de l'atmosfera ja que que existeix absorció del vapor d'aigua i dos algorismos de VAN DE GRIEND i OWE (1993), per a estimar les emissivitats de les superfícies. (LOPES, 2003).
Després dels tractaments previs efectuats per la institució DLR, s'elegeix el tipus de imatge (LST – Land Surface Temperature, SST – Sea Surface temperature), i l'àrea que es pretèn analitzar, juntament amb les dates, i després s'importa aquesta imatge al software Idrisi. Es selecciona una àrea reduïda, que comprèn la meitat est de la província de Girona. Després es transforma la projecció estereogràfica en un sistema de coordenades rectangulares, que permet la superposició d'elements georeferenciats com els cursos fluvials, les carreteres, els límits urbans i el litoral, per tal de millorar la interpretació de les temperatures de superfície, també podem localitzar l'àrea urbana de Girona. Les imatges LST de NOAA tenen una resolució espaial de 1 km (tamany del píxel) i una resolució temporal de 1 imatge cada 12 hores.
Les imatges obtingudes no permeten saber directament la temperatura, ja que l'escala és de grisos de 0 a 255, on 0 es troba associat a superfícies d'aigua i 255 a presència de núvols o absència de dades (LOPES, 2003). La resolució radiomètrica és de 0,5ºC. Per tal de saber quina és la temperatura de superfície cal realitzar una conversió de l'escala de grisos a temperatures reals, aquesta es fa amb l'equació següent:
LST = (valor del pixel de gris . 0,5) – 40

4.2. Càlcul del factor de visió del cel i de les necessitats de calefacció i de refrigeració
El càlcul del factor de visió del cel (SVF), s'ha realitzat a partir de les dades d'amplada i altura dels carrers que es podem consultar en els Plans d'Ordenació Urbana dels municipis de Girona, Salt, Sant Gregori i les Normes Subsidiàries de Sarrià de Ter. Així s'ha calculat el Factor de Cel Visible (més conegut com Sky View Factor o SVF) dels punts d'observació dels 9 transectes per tal de correlacionar el SVF amb la intensitat de l'illa de calor urbana trobada en els transectes. El valor del Factor de Visió dels punts d'observació l'hem fet trobat a partir del valor de en funció de l'equació que proposa Li (Li et al., 2004). L'equació del SVF és la següent:

SVF=1-

on =Arc tangent de l'altura dels edificis/ 0,5*Amplada del carrer
També ens proposen de fer el càlcul de les necessitats de calefacció i refrigeració dels diferents barris de Girona, així com d'alguns pobles dels voltants, aquestea demanda energètica teòrica és expressada en graus-dia. Així les necessitats de calefacció i de refrigeració es calculen a partir de les temperatures meteorològiques diàries dels observatoris més propers al barri o poble. Així la suna de les temperatures acumulades per dessota dels 15ºC de temperatura mitjana diària és igual al nombre de graus-dia anual, mentre que la suna de les tenperatura.

4.3. Metodologia per a l'anàlisi cartogràfica de les diferents variables climàtiques
Un cop tinguen els transectes tèrmics, podren dibuixar els mapes tèrmics de l'àrea urbana de Girona d'una hora determinada, són més ben coneguts com a mapes de la illa de calor urbana, ja que s'observen les diferències tèrmiques entre l'àrea urbana i els seus voltants. Per tal de confeccionar els mapes de la illa de calor urbana de Girona utilitzaren el Surfer que és un software per tal de fer mapes d'isolínies amb ordinador. El Surfer no és exactament un sistema d'informació geogràfica, però també és útil per al nostre propòsit, utilitza un mètode de interpolació anomenat Kriging, que permet dibuixar les isotermes del mapa de l'illa de calor amb relativa facilitat. Aquest métode utilitza una tècnica de interpolació preparada per a tenir en compte l'anisotropia i unes altres característiques espaials de la variable objecte d'estudi (temperatura). Segons Hernández (2001) el mètode de Krigging és molt vàlid per a variables meteorològiques segons el núvol del senivariograma i a més no ignora els patrons de dependència espaial que normalment es troben en les variables meteorològiques.

El procés de cartografia consta de dos passos. En primer lloc es fa la georeferenciació dels observatoris amb el suport del programa Didger i els mapes de la zona analitzada d'escala 1:25000 que són proporcionats.per l'Institut Cartogràfic de Catalunya. Finalment es cartografien els resultats obtinguts amb el programa Surfer, que permet realitzar tant mapes d'isolínies com mapes de coropletes. El Surfer no és exactament un sistema d'informació geogràfica, però també és útil per al nostre propòsit, utilitza un mètode de interpolació anomenat Kriging, que permet dibuixar les isotermes del mapa de l'illa de calor amb relativa facilitat. Aquest métode utilitza una tècnica de interpolació preparada per a tenir en compte l'anisotropia i unes altres característiques espaials de la variable objecte d'estudi (temperatura). Segons Hernández (2001) el mètode de Krigging és molt vàlid per a variables meteorològiques segons el núvol del senivariograma i a més no ignora els patrons de dependència espaial que normalment es troben en les variables meteorològiques. Hem de remarcar que el Kriging permet interpolar les variables climàtiques fins i tot en árees on no disposen de dades meteorològiques.
Segons SANTOS PRECIADO et al. (2008): "El mètode d'interpolació de Kriging es basa en el criteri de proximitat per tal de generar els valors de les variables de l'àrea geográfica que presenta buits. La idea fonamental del Kriging és que els llocs que distin menys entre sí tindran uns valors dels atributs més semblants que els corresponents als punts o blocs que estiguin més separats. Per això, utilitza el concepte de variograma o funció monótona creixent, que expressa la relació empírica que tenen les dades entre sí en funció de la distància (…). El valor de la variable a analitzar, en un punt de l'espai, estaria determinada per l'autocorrelació espaial existent, mintjançant l'instrument del variograma, i la deducció de la seva semblança amb els valors corrresponents als punts més propers. El model més usual del Kriging (Kriging ordinari) suposa que el valor de la variable Y(s) en un punt és la suna de dues components, la tendencia u(s) i una component aleatòria U(s) de mitjana 0.
Y(s)= µ(s)+U(S)
El model de "Kriging simple" assumeix que el valor de µ(s) és conegut i que els residus U(s) tenen una mitjana nul·la i una variança mínima. El valor de Y(s) pot ser predit per Y(so) com la suna ponderada dels valors mostrals situats en la proximitat.
En el Kriging ordinari, els pesos depenen del variograma, les distàncies dels punts a predir i les relacions espaisl eaistents entre els valors a mesurar en l'entorn dels valors a predir.
Els valors de Y(s) s'obtenen, de tal manera, que es busqui una minimització dels quadrats de les diferències":
(Z(so)- λi(Si))2

4.4. Període de retorn de la precipitació
Hem calculat el període de retorn dels episodis pluviomètrics de 5, 10, 30 i 60 minuts de diferents observatoris meteorològics de l'àrea urbana de Girona segons el mètode de Gumbel, la seva formulació es troba a Elias et al. (1987): "Si n és el nombre anual de valors diaris independents d'un element meteorológic o hidrològic i Ex él nombre mitjà anual de valors diaris que excedeixen el valor x, la probabilitat que un valor diari superi a x és Ex/n, mentre que la probabilitat que sigui menor serà 1-(Ex/n).
La probabilitat F(x) en tant per u, que el màxim anual sigui menor que x vindrà donada per F(x)=(1-Ex/n)n, i si n és suficientment gran F(x)=e-Ex. Si es fa y=-ln Ex, es té: F(x)=e-e-y.
y és la variable reduïda, y=-ln І1/F(x)І i e la base dels logaritmes neperians.
En l'aplicació de la teoría dels valors extrems s'acostuna a expressar la probabilitat en termes del període de retorn o de recurrència T(X), que per un valor particular de x és "l'interval mitjà, expressat en anys, en què el valor extrem asssoleix o supera a x una vegada solament". La relació entre la probabilitat F(x) i el període de retorn T(x) està donada per:
T(x)=1/1-F(x)"

4.5. Delimitació de les sequeres a partir de l'índex estandaritzat de sequera pluviomètrica
Les sequeres meteorològiques són difícils de delimitar en el temps, ja que és un fenomen atmosfèric que té una formació molt més lenta que altres fenòmens extrems com són les precipitacions torrencials. Així per delimitar les sequeres s'ha aplicat l'índex estandaritzat de sequera pluviomètrica de Pita López (2001) amb l'objectiu de mesurar el déficit hídric de cada mes en relació al valors normals. En primer lloc es calcula la mediana dels diferents mesos. La mediana és el percentil 50 que separa les quantitats de precipitació en dues meitats del mateix tamany. En segon lloc es fa la diferència entre la precipitació de cada mes i la mediana, així es pot saber si un mes ha estat sec o humit. Finalment es calculen les anomalies mensuals acumulades del déficit o superàvit pluviomètric de la sèrie pluviomètrica de Girona. L'inici d'una sequera es determina a partir del primer mes en què tenim una anomalia negativa de precipitació. El final de la seqüència seca es produeix en el mes en què es dóna una anomalía positiva acumulada. La intensitat de la sequera de qualsevol mes serà proporcional a l'anomalia pluviomètrica acumulada, mentre que per a calcular la intensitat de la sequera es pot fer a partir del valor màxim mensual o el promig de les anomalies acumulades.
4.6. Metodologia del vent
En primer lloc cal fer la recollida de les dades de vent dels diferents observatoris. Així gran percentatge de les dades és consultable a la xarxa d'Internet, però hi ha alguns observatoris dels quals no disposen les seves dades on-line. Per exemple l'observador de Girona-Bonastruc de Porta ens va proporcionar diferents arxius .txt amb les dades horàries de la seva estació meteorològica. Un exemple similar és l'observador de Girona-Montjuïc, Lluís Regincós, que va enviar-nos varis fulls mensuals de la seva estació meteorològica. També l'observador de Girona-Maristes ens va cedir les dades meteorològiques de la seva estació Davis.
El procés d'importació de les dades de format .txt a format Excel es fa amb l'eina importar datos, després es separen les dades en columnes. En segon lloc cal fer un control de qualitat de les dades de velocitat i direcció del vent. Així cal esborrar les dades de velocitat errònies, per exemple valors outliers que sobrepassen en 4 desviacions típiques la velocitat mitjana del vent. També és important que la direcció del vent estigui compresa entre 0 i 360º (si està en aquest format), o entre N i NNW (si està escrita en lletres). En el cas que no compleixi aquestes condicions no es considera com a vàlida ni la dada de la direcció del vent ni tampoc la seva velocitat. Hi hagut un problema amb les dades de Girona (Universitat), les dades de velocitat del vent sovint donaven valors de varis milers de m/s, hem considerat que eren velocitats 1000 vegades superiors a les reals, i les hem dividit per 1000, s'ha actuat de la mateixa manera amb les dades de direcció del vent.
Els diferents observatoris eòlics de l'àrea urbana de Girona tenen els anemòmetres a diferents altures sobre el sòl. Per aquest motiu cal fer la conversió de les dades de velocitat de vent dels diferents observatoris a una velocitat estàndard, 10 metres sobre el sòl. Per tal de realitzar això s'ha aplicat una equació logarítmica que relaciona la velocitat del vent a diferens altures i la velocitat del vent a 10 metres sobre el sòl. Aquesta equació és la següent:
V/ Vo =Log (H/zo)/Log (H/z)
On V és la velocitat a una altura determinada on tenim l'anemòmetre
On Vo és la velocitat a 10 m sobre el sòl
On z és l'altura on tenim on tenim l'anemòmetre
On zo és l'altura estàndard on es calcula la velocitat del vent, 10 m.
Després es realitza el tractament estadístic de les dades depurades. Així s'ha de calcular la velocitat mitjana, màxima i la desviació típica dels valors horaris del vent. Seguidament es realitzen les gràfiques amb el full de càlcul Microsoft Excel. També es calcula la velocitat mitjana mensual de les 16 direccions del vent. L'índex de turbulència es calcula dividint la desviació típica de la velocitat instantània del vent per la velocitat mitjana instantània. En aquest cas hem dividit la desviació típica de la velocitat de cada hora per la velocitat d'aquesta hora. L'índex de rafagositat es calcula dividint la velocitat màxima i la velocitat mitjana. En aquest cas hem fet la divisió entre la velocitat màxima i la velocitat mitjana de cada mes.
També fen les gràfiques d'isopletes, que ens donen una imatge de la velocitat mitjana del vent de les diferents hores del dia en els diferents mesos de l'any. Finalment s'han de reflexar els resultats en uns mapes. Aquest procés de cartografia consta de dos passos. En primer lloc es fa la georeferenciació dels observatoris amb el suport del programa Didger i els mapes de la zona analitzada d'escala 1:25000 que són proporcionats.per l'Institut Cartogràfic de Catalunya. Finalment es cartografien els resultats obtinguts amb el programa Surfer, que permet realitzar tant mapes d'isolínies com mapes de coropletes. El Surfer utilitza un mètode per a interpolar les isolínies, kriging, que és molt útil per a representar variables climàtiques. Hi ha una àrea força extensa de la qual no disposen de dades meteorològiques, per a omplir els buits hem considerat que el vent té una progressió des dels valors més elevats fins als valors més baixos, però també hem tingut en compte els accidents orogràfics. Així els turons presenten velocitats més elevades que el pla de Girona. També les valls estretes, tals com la Vall d'Onyar abans d'arribar a Girona (entre el barri del Carme i Quart) pensen que tindrà una velocitat mitjana del vent clarament inferior a Girona-Vicens Vives, tot i la proximitat amb aquest observatori. És el mateix cas de la vall de Sant Daniel, que a més té una orientació est-oest que és perpendicular als vents dominants (migjorn i tramuntana) , per la qual cosa el vent predominant serà molt fluix en aquesta àrea.
4.7. Metodologia de la radiació solar
Les dades de radiació solar es van descarregar de la web del SMC (Cassà de la Selva i Girona-Parc de Bombers), però també es van denanar a la universitat de Girona, el professors Josep Abel González i Josep Calbó ens van proporcionar un arxiu amb les dades deuminutals de radiacio solar. També tenim dades semihoràries de radiació solar cedides per la Direcció General de Qualitat Ambiental de la Generalitat de Catalunya. Aquestes dades són dels observatoris de Sarrià de Ter i Fornells de la Selva, estacions que pertanyien a la XVPCA, tot i que no existeixen actualment. La unitat de mesura en totes les estacions és el W/m2, d'aquesta manera no vam haver de fer cap correcció en les dades inicials.
4.8.Metodologia de la nuvolositat
Hem obtingut les dades de nuvolositat diària de l'aeroport de Girona gràcies la universitat de Girona a través del professor Josep Calbó, físic especialista en nuvolositat. Així ens va proporcionar les dades diàries de nuvolositat del període 1990-2004, on el fitxer presenta les observacions de les 7,14 i 18 hores. Els valors diaris de nuvolositat de la ciutat de Girona vénen d'altres fonts. Així l'observador de Girona-Francesc Rogés i Girona-Sèquia, Moisès Ramiro, ens va proporcionar la sèrie diària completa de Girona, 1998-2011 on també tenim 3 observacions, 7, 15 i 21 hores. L'observador de Girona-N.Xifra, l'autor de la tesi Gerard Taulé, també ha efectuat observacions meteorològiques en aquest observatori durant el període gener 1995-Març 2000. També es disposen de dades diàries de nuvolositat de Sarrià de Ter, encara que l'estimació de la nuvolositat era qualitativa (cel serè, núvol, variable i tapat) i referent al còmput diari. Finalment les dades de Salt (període juliol 1999-agost 2011) són de collita pròpia, l'observador Gerard Taulé efectua observacions de nuvolositat a les 7,14 i 18 hores.

4.9.Metodologia de la humitat relativa
La sèrie (període 1911-1966) de humitat relativa de Girona-Institut Vell l'hem obtingut a partir de la digitalització de les dades diàries a l'Arxiu Històric de Girona, igualment com les dades de humitat relativa de Girona-Bell-lloc. Així al Centre Meteorològic Territorial de Catalunya (CMTC) a Barcelona es va fer la digitalització de les dades diàries de Girona-Bell-lloc (1974-87).
També s'ha calculat la humitat relativa mitjana de diferents estacions meteorològiques automàtiques. L'observador de Girona-Bonastruc (Joan Figueras) ens ha donat varis arxius anuals .txt amb un gran volum de dades a resolució minutal i deuminutal de la humitat relativa de la seva estació Davis del període 2006-10. Lluís Regincós, encarregat de l'observatori Davis de Girona-Montjuïc, també ens va subministrar varis arxius .txt amb dades de humitat relativa cincminutals, deuminutals i trentaminutals del període 1999-2009 amb algunes llacunes. L'estació Davis del col·legi Girona-Vicens Vives té arxius Excel que es poden descarregar a la plana web de l'Edumet on hi ha dades de humitat relativa cada 30 minuts. La humitat relativa horària de les estacions de Cassà de la Selva, Fornells de la Selva i Girona-Parc de Bombers les hem obtingut a la plana web del Servei Meteorològic de Catalunya. La Direcció General de Qualitat Ambiental també ens va donar 2 arxius excel amb dades semihoràries de humitat relativa de les estacions extingides de Fornells de la Selva (1994-2001) i Sarrià de Ter (1992-2003).
4.10.Metodologia dels fenòmens meteorològics
Els fenòmens meteorològics és una variable meteorològica poc coneguda. Hi ha moltes classes de fenòmens meteorològics, però hem analitzat els més típics: dies de rosada, dies de precipitació, dies de tempesta, dies de neu, dies de neu al terra, dies de calamarsa i dies de boira.
Les dades corresponents als fenòmens de la sèrie (període 1911-1966) s'obtenen a partir de la digitalització de les dades diàries a l'Arxiu Històric de Girona. S'ha comprat a AEMET les dades diàries dels fenòmens meteorològics de Girona-Bell-lloc. Les dades de fenòmens meteorològics de l'aeroport de Girona ens han estat proporcionades per AEMET, a través de la web . L'observador de Girona-Francesc Rogés (1998-2002), Girona-Sèquia i Girona-la Vall de Sant Daniel (2002-2011), Moisès Ramiro, ens ha facilitat els arxius Excel on apunta les observacions diàries dels fenòmens meteorològics. Gerard Taulé, com a observador de Girona-N.Xifra, també té la sèrie dels fenòmens meteorològics de Girona-N.Xifra (període 1994-2000). També hem observat els fenòmens meteorològics a Sarrià de Ter (1991-1996). Lluís Regincós, observador meteorològic de Girona-Montjuïc, també ens ha donat les dades diàries de fenòmens meteorològics al seu observatori durant el període 2001-10. L'observador meteorològic de Cassà de la Selva, Narcís Dalmau, ens ha donat varis arxius Excel on consten les observacions diàries dels fenòmens meteorològics.
4.11. Metodologia de la classificació dels mapes sinòptics
Hem realitzat la classificació del mapes isobàrics de superfície o mapes sinòptics a partir de dos mètodes, subjectiu i semiobjectiu. El mètode subjectiu considera la pressió atmosfèrica i la direcció de les isobares del mapa isobàric de superfície per tal de definir diferents categories de situació sinòptica. Els mapes del temps analitzats són els mapes sinòptics de reanàlisi de wetterzentrale del període 1998-2011. La metodologia de classificació dels mapes sinòptics és la donada per Martin Vide (1984).
Hi ha 14 tipus de mapes del temps:
Anticicló
Depressió
Solc
Borrasca relativa
Pantà baromètric
Gota freda
Adveccions de diferents procedències, nord, nord-est, nord-oest, oest, sud, sud-oest, est i sud-est.

El 2n tipus de classificació sinòptica és la semiobjectiva i es fa a partir de l'anàlisi de components principals (ACP) amb l'ajut del software SPSS. L'explicació d'aquest mètode es troba en Yarnal (1993). Així hem delimitat els tipus de situacions sinòptiques de 187 nits amb illa de calor intensa a partir de l'ACP (veure taula A.1. de l'annex). En primer lloc hem extret les dades diàries de la reanàlisi pressió atmosfèrica de la web de NOAA amb una resolució mínima de 2,5º de latitud i longitud per quadrícula del període 2001-2009. L'àrea seleccionada és la compresa per aquesta xarxa de grids (70ºN-30ºN; 20º W-10ºE). El projecte de les institucions NCAR i NCEP ha realitzat aquesta reanàlisi. NCAR és la National Center Atmospheric Research (NCAR) i NCEP és la National Center Environmental Prediction (NCEP).
Els passos que hem de seguir en el procediment d'anàlisi de components principals són els següents.
a) Selecció de la matriu de dades
b) Reducció de la dimensionalitat
c) Selecció dels components principals i a partir d'aquí dels patrons principals
e) Estructura espacial, rotació i interpretació física.

1) Selecció de les dades.
Aquesta selecció s'efectua a partir d'un seguit de variables objectives. Aquestes són:
a) Escala sinòptica.
b) Mida de la mostra.
c) Metodología per estandaritzar la mostra.
S'ha de seleccionar un nombre mínim dels casos perquè els grups siguin estables. La mostra ha de ser representativa, amb una certa grandària.
Resolució espaial. S'ha de fer una interpolació amb molt precisa.
Resolució temporal. Pot ser qualsevol, anual, mensual, diària o horària.
Les dades han de ser contínues i homogénies. Les dades espaials poden ser tant una malla de dades d'una variable determinada o grid, o els valors d'una variable en diferents estacions meteorològiques.
S'ha de treballar amb una xarxa o grid no amb estacions meteorològiques concretes.
2) Reducció de la dimensionalitat.
Hi ha dues formats de les matrius a partir de les dades meteorològiques originals, S i T.
El format tipus S que és il·lògic, però que dóna bons resultats. En aquest format els punts de malla són les observacions, les dates. Es realitza una correlació entre els punts. I el tipus T on les observacions són els punts de malla. Aquest mètode correlaciona els mapes del temps espacialment. En aquest treball hem utilitzat el format tipus S.
A partir del SPSS es calcula la matriu de dispersió.
Es realitzen unes correlacions que originen noves variables. Per exemple es dóna la situació dels centres d'acció. S'ha de remarcar que amb les covariances no s'acaba de localitzar correctament els centres d'acció (anticicló, borrasca).
Aquesta matriu quan s'aplica l'ACP té un nombre d'elements igual que la matriu de partida. S'ha de redistribuir de com se'ns presenta la informació. És necessari de realitzar una conversió de la informació de partida. S'originen noves variables que acostumen a acostar-se a les noves agrupacions.
3) Selecció dels components retinguts.
És important de seleccionar només la part explicativa de les variables, per tal d'eliminar el soroll del senyal.
Així en l'SPSS s'utilitza el mode de descomposició per seleccionar els components.
S'utilitza la matriu de dispersió que utilitza dos matrius, la matriu de correlacions i la matriu de covariances. La matriu de correlacions facilita que els centres d'acció estiguin ben col·locats. És més utilitzada quan volem analitzar els patrons de circulació atmosfèrica.
S'han d'estandaritzar les dades, ja que es dóna el mateix pes a totes les variables.
Les covariances funcionen millor quan es vol fer una regionalització climàtica.
Aplicació de l'anàlisi de components principals no rotat amb el programa SPSS.
A partir d'aquí el software ens dóna les càrregues factorials (loadings) i els coeficients (correlacions entre cada variable i cada component).
Es realitza una cartografia dels coeficients, amb una representació estadística que no tenen cap significat. S'han de rotar els coeficients per obtenir els mapes del temps que seran els patrons de circulació atmosfèrica.
4) Selecció de tipus de rotació.
Per tal d'interpretar aquestes dades des del punt de vista climàtic s'ha de fer una rotació per tal d'aproximar-nos als patrons reals de circulació atmosfèrica.
Hi ha 2 mètodes de rotació l'ortogonal i obliqu.
Així l'aplicació de l'anàlisi de components principals amb rotació s'obtenen uns productes que són els coeficients, les amplituds.i la variança explicada. Així els coeficients ens permeten d'obtenir la cartografia que ens dóna estructures interpretables climàticament. Les amplituds ens marquen la proximitat entre les noves variables i les observacions. És una certa manera de clasificar. S'han de combinar amb el mètode dels conglomerats.
Ens hem de quedar amb els grups de la distribució que expliquin el 90 % de la variança. Després sorgiran dues variables, amplituds i variança explicada o autovalors.
La primera variable és l'amplitud, l'anàlisi de components principals fa l'agrupació de les observacions amb el mètode dels conglomerats. A partir d'aquí hem d'escollir el mètodes jeràrquic o no jeràrquic. Així es permet realitzar la cartografia dels patrons, que s'anomena composició
La cartografia dels patrons sinòptics és per tant l'últim pas d'aquest procediment d'anàlisi de components principals.
4.12. Les fonts analitzades
Dades meteorològiques mensuals i diàries de l'observatori de Girona (període 1912-2011) i de l'aeroport de Girona (1971-2011). L'observatori de Girona en els últims anys té una modificació de localització, Girona (Vicens Vives), 1971-7 i Girona (Belllloc), en el període 1973-2008. Aquestes dades són propietat de l'Agencia Estatal de Meteorología (AEMET). Hem sol·licitat la reproducció de les dades. Aquestes estacions meteorològiques tenen la seva base de dades a la web d'AEMET:
ftp://ftpdatos.AEMET.es/series_climatologicas/valores_diarios/estacion/SAT 24
Hem de remarcar que la sèrie de Girona és incompleta, hi ha moltes llacunes d'informació i hem hagut de digitalitzar moltes dades a l'Arxiu Municipal de Girona.
Darrera és una empresa que té una xarxa d'estacions meteorològiques que es poden consultar a la seva plana web :
Dades d'estacions meteorològiques manuals de la Xarxa d'Observadors Meteorològics del Servei Meteorològic de Catalunya. Es poden consultar a la plana web:

Grup de Climatologia de la Universitat de Barcelona. Índexs mensuals de les teleconnexions WEMO i NAO mensuals. Es poden consultar a la plana web:

Aquesta és la plana web de la NOAA on consten les dades meteorològiques diàries dels diferents nivells troposfèrics. És una reanàlisi de NCEP-NCAR. Les dades es poden descarregar a la plana web:

La plana web de wetterzentrale ha permès identificar les situacions sinòptiques diàries del període 1998-2011.
La imatges NOAA 17 d'infraroig tèrmic de la institució "A Deutsches Zentrum für Luft-und Raumfah. (DLR)". Es pot consultar a la plana web .
Institut Cartogràfic de Catalunya (2002): "Gironès. Mapa topogràfic d'escala 1:50000". Generalitat de Catalunya.
Institut Cartogràfic de Catalunya (2007): "Visor de l'ortofotomapa d'escala 1:5000. Gironès". Fotografia aèria realitzada l'agost de 2004. Generalitat de Catalunya.
En aquesta plana web de l'Edumet (Xarxa meteorològica educativa de Catalunya) troben l'històric de les dades meteorològiques de l'observatori de Girona (Vicens Vives).

Meteoclimatic. És una xarxa d'estacions meteorològics d'afeccionats a la meteorologia. . En aquesta plana web podem apuntar-nos les dades meteorològiques diàries de Girona (Bonastruc de Porta), que rep el nom de Girona (Devesa), Girona (Barri Vell), i Sant Gregori.
Les dades meteorològiques dels observatoris pertanyents a la Xarxa de Vigilància i Prevenció de la Contaminació Atmosfèrica (XVPCA) dels observatoris de Sarrià de Ter i Fornells de la Selva han estat proporcionades en format .xls per la Direcció General de Qualitat Ambiental.
És la plana web del Servei Meteorològic de Catalunya. Hem guardat els arxius en el nostre ordinador on troben les dades meteorològiques horàries i diàries dels observatoris de Girona-Parc de Bombers, Girona-Santa Eugènia, Fornells de la Selva i Vilablareix pertanyents a la xarxa del SMC consultables en aquesta adreça electrònica.
Els observadors de Girona (Montjuïc), Lluís Regincós, i Girona (la vall de Sant Daniel), Moisés Ramiro, m'han cedit les dades meteorològiques diàries de les seves estacions meteorològiques.
En aquesta plana web podem consultar les temperatures diàries de Fornells de la Selva. Cal remarcar però que a partir de l'any 2008 ja no hi consten, però les vam consultar l'any 2007.
Plana web de wetterzentrale. En aquesta plana web es troben els mapes sinòptics diaris de superfície, i les topografies de 850 hPa, 700 hPa i 500 hPa.
Pressió atmosfèrica amb resolució de 2,5º de latitud i longitud de la reanàlisi de NCEP i NCAR. Consultable a la plana web .
Pla General d'Ordenació Urbana Municipal de Salt de l'any 2002. En aquest document consultarem les dades d'amplada i altura dels carrers del municipi de Salt. Consultable a la plana web .
Pla General d'Ordenació Urbana Municipal de Girona de l'any 2002. En aquest Pla podem consultar les dades d'amplada i altura dels carrers del municipi de Girona. Consultable a la plana web .
Registre de planejament urbanístic de Catalunya. Sarrià de Ter. Normes subsidiàries de planejament. Dins de les Normes Subsidiàries hi ha les dades d'amplada i altura dels carrers del municipi de Sarrià de Ter. Es pot consultar a la plana web
Pla d'ordenació urbana municipal de Sant Gregori. En aquest Pla es poden consultar les dades d'amplada i altura dels carrers del municipi de Sant Gregori.
























5. TEMPERATURES
5.1.Diagnòstic de les temperatures
La temperatura mitjana de Girona és de 15,0ºC en el període 1911-2011. Cal remarcar que les temperatures mitjanes de cadascun dels anys han sofert moltes oscil·lacions entorn a aquest valor, aquestes variacions són típiques del clima, és l'anomenat soroll climàtic. L'any més càlid fou el 2011, amb 16,9ºC de promig, mentre que l'any més fred fou el 1980 amb 13,4ºC de mitjana. Els trentennis 1941-70 i especialment 1971-2000 van ser força més freds que el període 1911-2011, en canvi els inicis del segle XX han estat força més càlids respecte la mitjana de la sèrie. Aquest escalfament dels últims 11 anys probablement es deu a dos factors coadjuvants, l'illa de calor urbana, juntament amb l'escalfament global. Tot i que no disposen de les mitjanes de tots els anys del període 1884-1910, es pot afirmar que a finals del segle XIX les temperatures foren m´se elevades del normal. Així els últims anys del segle XIX es van caracteritzar per uns hiverns més càlids del normal i també per unes estacions intermèdies (tardor i hivern) amb una anomalia tèrmica clarament positiva. Per aquest motiu el finals del segle XIX es pot qualificar d'una època càlida a la ciutat de Girona. El trentenni 1911-40 enregistra un molt lleuger descens de les temperatures, amb uns hiverns més freds, combinats amb unes tardors i primaveres més fresques, els estius es van mantenir igual de càlids que al segle anterior. A mitjans del segle XX es produeix un increment tèrmic, palpable especialment durant les dècades dels 40 i dels 50. Tot i que troben hiverns freds, com és el cas de l'hivern de 1956 també es donen els hiverns més càlids del període 1901-60 a Girona, destacant per càlids els hiverns de 1935-36, 1936-37 i 1954-55. Els estius no foren excessivament calorosos a mitjans del segle XX, així si al període 1901-30 la màxima absoluta de Girona passa de 40ºC (40,6ºC el 1923) durant el trentenni 1931-60 no s'arriba a aquest valor, 39,7ºC el 1931. Les primaveres i tardors van enregistrar un increment tèrmic notable, i destaquen per càlides la primavera de 1945 i la tardor de 1949. Durant els anys 60 i 70 es produeix un refredament tèrmic general a la península Ibèrica que també afecta la ciutat de Girona. Alguns hiverns de la dècada dels 60 van ser molt freds i nivosos (l'hivern 1962-63 amb 4 nevades). Cal remarcar, però, que a la dècada dels 70 no destaca gaire pels freds intensos, sinó per les primaveres, estius i tardors força més fresques del normal. Cal remarcar, però que tenim l'excepció de l'hivern 1970-71 amb una mínima absoluta de -11,6ºC al centre de Girona el dia 3 de gener de 1971). Així durant la dècada dels 70 vam tenir el setembre més fred del segle XX (1972), l'octubre més fred (1974), el novembre més fred (1976), el març més fred (1975) i l'agost més fresc (1977). L'estiu de 1977 va ser el més fred del segle XX, podríen dir que 1977 va ser l'any sense estiu, com va passar de forma idèntica amb el famós estiu de 1816, provocat per l'erupció del volcà Tambora. Cal esmentar però que la dècada dels 80 destaca per la seva elevada variabilitat, els hiverns van ser més freds del normal i els estius van ser més càlids. Les primaveres van ser més fredes del normal i les tardors van seguir un patró tèrmic força normal. Així tenim 3 hiverns seguits que van destacar per la seva fredor, 1985-87. Aquests són un dels hiverns més freds del segle XX, cal remarcar sobretot que vam tenir la temperatura mínima més baixa del període 1884-2010, -14,5ºC el 16 de gener de 1985. A més a més en aquests 3 hiverns vam tenir tenir nevades destacables, amb un temporal de neu important el 30 de gener de 1986 que va col·lapsar la provincia de Girona, es van acumular fins a 20 cm de neu al bell mig de Girona. En canvi durant els estius 1982, 1983 i 1987 vam tenir intenses onades de calor, destacant els 42,0ºC del 6 de juliol de 1982, és la temperatura màxima més elevada del segle XX a Girona, i també la temperatura més elevada de la sèrie de l'observatori de Girona-Bell-lloc (1970-2008).
Els últims 20 anys (1991-2011) es troben dins de l'anomenat canvi climàtic antropogènic o canvi climàtic global. És aquest l'interval temporal més càlid de la sèrie amb una mitjana de 15,7ºC. Cal remarcar però que no només intervé l'escalfament planetari en aquesta desviació tèrmica a l'alça sinó també l'illa de calor urbana. L'expansió urbana de la ciutat de Girona, juntament amb la millora de la qualitat de vida, la motorització de la societat i l'increment de l'ús de les calefaccions i les refrigeracions han afectat el clima de la ciutat de Girona. En els últims anys les diferències tèrmiques en les tenperatues mínimes han augmentat entre la ciutat i l'aeroport com a conseqüència de l'illa de calor urbana. Les temperatures han augmentat clarament en els últims 21 anys, però cal remarcar que l'augment tèrmic més clar s'ha detectat a l'estiu, primavera i tardor, mentre que a l'hivern tot i que s'ha suavitzat i els freds són menys intensos, la tendència no és clara com en les altres estacions. La dècada dels 90 va significar un gran canvi tèrmic a la sèrie de Girona. La temperatura es va suavitzar molt als hiverns, destacant l'hivern 1989-90 com el més càlid del període 1884-2010. Però vam tenir 3 hiverns seguits (1995-96, 1996-97, 1997-98) amb unes intenses anomalies positives. Els estius van ser lleugerament més càlids que la dècada anterior, però no tant perquè les màximes foren molt altes, sinó perquè el calor fou més persistent, amb només un estiu lleugerament fresc (1992). L'inici del segle XXI s'ha caracteritzat perquè les anomalies tèrmiques positives són les més altes de la sèrie de Girona. L'hivern ha estat l'estació en què l'increment tèrmic ha estat més dèbil als inicis d'aquest període secular. No obstant, tenim alguns hiverns que han estat més freds del normal (2004-2005, 2005-2006), però altres han tingut temperatures elevades (2007-2008, 2010-2011). En aquesta dècada (2001-2010) l'estiu sembla que s'hagi allargat tant pel cantó de la primavera com de la tardor. El calor intensa que a la dècada dels 70 només es deixava notar 2 mesos (juliol i agost) ara té lloc durant 4 (juny-setembre) i tenim varis episodis inèdits de calor a la primavera i a la tardor. L'anomalia càlida més recent té lloc durant els mesos de setembre i octubre de 2011, ja fora del període d'aquesta obra. Però hi han altres mesos absolutament anormals (març de 2001, abril de 2011, maigs de 2001, 2003, 2009 i 2011, octubre i novembre de 2006), amb temperatures d'estiu fora de temps. Els rècords de calor s'han succeït de forma ininterrompuda, mentre que els freds han brillat per la seva absència. No obstant, com en aquesta dècada s'ha incrementat i molt el nombre d'observatoris al voltant del nucli urbà de Girona també hem tingut temperatures baixes, però que no es poden considerar rècords, ja que són representatives de llocs rurals amb un clima força més fred que el centre de Girona. Alguns exemples són els temperatures mínimes assolides a la Vall de Sant Daniel, els 2,6ºC del setembre de 2002, 5,4ºC del 20 d'agost de 2005 i -10,9ºC del 27 de gener de 2005 .
La temperatura mitjana ha augmentat entre els inicis de la sèrie i a mitjans de segle XX, mentre que entre 1950 i 1980 es produeix un important descens tèrmic. S'ha de remarcar que a finals del segle XX i inicis del segle XXI la temperatura ha experimentat un important increment de 2,0ºC si considerem la mitjana mòbil entre 1980 i 2011. Aquesta corba tèrmica de la ciutat de Girona té unes característiques indèntiques a altres sèries de la Península Ibèrica i d'Europa. La comparació de la temperatura mitjana i la desviació tèrmica de la temperatura segons els trentennis ens mostra un canvi climàtic entre el trentenni 1971-2000 i els inicis del segle XXI, mentre que a la resta del període analitzat (1912-2000) no es va produir una variació tèrmica significativa per tal d'afirmar que es va donar una modificació climàtica.





Figura 5.1. Temperatura mitjana anual a Girona. Període 1912-2011.

Taula 5.1. Temperatura mitjana de diferents intervals temporals a Girona. Període 1912-2011.

 
Mitjana
Desviació típica
1912-40
15,0
0,5
1941-70
14,9
0,5
1971-2000
14,7
0,6
2001-11
15,9
0,5


Les temperatures màximes del període global s'incrementen durant el període 1912-2011, però la tendència no és estadísticament significativa, 0,004ºC/any. La temperatura mitjana de les màximes ha experimentat un increment a finals del segle XX respecte els períodes 1912-40 i 1941-70, en els quals el promig fou idèntic, 21,2ºC. Així en el trentenni 1971-2000 la mitjana de les màximes fou de 21,2ºC. Aquesta variació no és suficient per determinar que s'ha produït un canvi climàtic entre aquest interval temporal i l'anterior. Evidentment entre els dos períodes anteriors tampoc es va donar una modificació climàtica. La diferència tèrmica en les màximes observada entre el trentenni 1971-2000 i els inicis del segle XXI (període 2001-11) és força elevada, 0,8ºC, cosa que significa que s'ha produït una modificació climàtica.


Figura 5.2. Temperatura mitjana de les màximes a Girona. Període 1912-2011

Taula 5.2. Temperatura mitjana de les màximes de diferents intervals temporals a Girona. Període 1912-2011
Període
Mitjana
Desviació típica
1912-40
20,9
0,6
1941-70
20,9
0,6
1971-2000
21,2
0,7
2001-11
22,1
0,5
1912-2011
21,1
0,7

La sèrie de les temperatures mínimes no presnta una tendència significativa, en el conjunt del període es produeix un descens de 0,003ºC/any, però s'ha de remarcar que aquest valor no és estadísticament significatiu. La temperatura mitjana de les mínimes presenta una tendencia descendent enganyosa, ja que en els últims 25 anys la mitjana mòbil de 5 anys ha augmentat de forma important. En 2/3 parts del segle XX les mínimes van tenir una variació molt minsa, per tant no podem afirmar que es donés un canvi climàtic entre els intervals temporals 1912-40 i 1941-70. En canvi a finals del segle XX es produeix un refredament de les mínimes, per aquest motiu es pot parlar d'un canvi climàtic entre el període 1941-70 i 1971-2000. Però el descens tèrmic només afectà una part del trentenni 1971-2000, ja que en l'última dècada del segle XX l'augment tèrmic fou considerable, igualment com en els últims anys de la dècada dels 80. En els inicis del segle XXI les mínimes s'han incrementat de forma important, per tant es pot parlar d'un nou canvi climàtic.

Figura 5.3. Temperatura mitjana de les mínimes a Girona. Període 1912-2011

En els últims anys, a partir de mitjans del 80, es produeix un fort increment de les tenepratures mínimes. El promig de les mínimes anuals té un descens tèrmic negligible (passa de 9,1ºC a 9,0ºC) entre el període 1912-40 i el trentenni 1941-70, per tant no tenim un canvi climàtic entre els dos intervals temporals. La temperatura mitjana de les mínimes presenta un descens tèrmic entre els trentennis de 1941-1970 i 1971-2000, quan passa de 9,0ºC a 8,1ºC, diferència que supera el llindar de signifcació estadística, per tant tenim un canvi climàtic. L'increment tèrmic és notable entre el període 1971-2000 amb una mitjana de 8,1ºC i el període 2001-10, amb un promig de 9,8ºC. Per tant s'observa un canvi climàtic a principis del segle XXI.

Taula 5.3. Temperatura mitjana de les mínimes de diferents intervals temporals a Girona. Període 1912-2011.
 
Mitjana
Desviació típica
1912-40
9,1
0,6
1941-70
9,0
0,7
1971-2000
8,1
0,6
2001-10
9,8
0,7

La sèrie de la temperatura màxima absoluta ens mostra un ascens tèrmic que tot i no ser significatiu estadísticanent, és força rellevant, 0,011ºC/any. S'ha de remarcar que en els últims 30 anys les temperatures màximes anuals han presentat un fort increment i a més són força superiors a la resta del període 1912-2011. Així la mitjana mòbil és de 38ºC l'any 2008, mentre que durant la dècada dels 70 teníen valors al voltant de 35ºC.

Figura 5.4. Temperatura màxima absoluta anual a Girona. Període 1912-2011.

Entre el trentenni 1971-2000 i el període 2011-2011 s'observa un increment de 1,2ºC en la mitjana de les màximes absolutes, es pot afirmar que es dóna un canvi climàtic. D'altra banda en els trentennis anteriors tot i que s'enregistren unes variacions tèrmiques relativament importants, aquestes no són significatives estadísticament, de tal manera que no hem tingut una modificació climàtica en aquest paràmetre entre 1911-40 i 1971-2000.

Taula 5.4. Temperatura màxima absoluta de diferents intervals temporals. Període 1911-2011.
 
Mitjana
Desviació típica
1911-40
36,5
2,0
1941-70
35,9
1,3
1971-2000
36,6
2,2
2001-11
37,8
1,5
1911-2011
36,5
1,9

La temperatura mínima absoluta presenta una tendència gens significativa (R2 val 0). Així es produeix un descens de 0,001ºC/any. No obstant s'ha de remarcar que a partir de la dècada dels 90 les temperatures més baixes han tingut valors més elevats que el promig de la sèrie. Els primers anys de la sèrie (1912-50) tenim unes mínimes absolutes lleugerament superiors al promig del període, -5,3ºC, però si exceptuem la dècada dels 10 en què es va enregistrar un increment important, no es dóna una tendència significativa. D'altra banda a partir de la dècada dels 50 es produeix un descens tèrmic important dels valors mínims absoluts, així a mitjans dels 80 vam tenir les tenpreatures més baixes, amb el rècord de la sèrie -14,5ºC, temperatura assolida el 16 de gener de 1985.


Figura 5.5. Temperatura mínima absoluta anual a Girona. Període 1912-2011.
La temperatura mínima absoluta presenta una tendència gens significativa (R2 val 0). Així es produeix un descens de 0,001ºC/any. No obstant s'ha de remarcar que a partir de la dècada dels 90 les temperatures més baixes han tingut valors més elevats que el promig de la sèrie. Els primers anys de la sèrie (1912-50) tenim unes mínimes absolutes lleugerament superiors al promig del període, -5,3ºC, però si exceptuen la dècada dels 10 en què es va enregistrar un increment important, no es dóna una tendència significativa. D'altra banda a partir de la dècada dels 50 es produeix un descens tèrmic important dels valors mínims absoluts, així a mitjans dels 80 vam tenir les tenpreatures més baixes, amb el rècord de la sèrie -14,5ºC, temperatura assolida el 16 de gener de 1985.
La comparació dels promitjos de les temperatures mínimes absolutes dels 4 intervals temporals del període 1912-2011 ens mostra unes diferències molt poc rellevants, i que no es podem considerar prou significatives per tal d'expressar que s'ha produït un canvi climàtic entre els 4 períodes en la mínima absoluta. No obstant s'ha de remarcar que els valors més elevats es donen al final de la sèrie, amb una mitjana de -4,7ºC en el període 1912-2011. També és molt significatiu que la mitjana de la primera meitat del segle XX fos la més elevada de tot el segle XX, -5,1ºC, i la mitjana del període 1971-2000 és la més baixa, -5,7ºC. Probablement el canvi de localització de l'observatori, a una posició més perifèrica, l'any 1978, es passa de Girona-Vicens Vives a Girona-Bell-lloc és una de les causes del refredament de l'estació meteorològica de Girona en l'últim trentenni del segle XX.

Taula 5.5. Temperatura mínima absoluta de diferents intervals temporals. Període 1911-2011.
Temperatura mínima absoluta
Període
Mitjana
Desviació típica
1912-40
-5,1
2,3
1941-70
-5,5
1,9
1971-2000
-5,7
2,5
2001-10
-4,7
1,6
1912-2011
-5,4
2,2


S'han estandaritzat les temperatures mensuals del període 1911-2011 per tal d'analitzar si ha canviat la distribució dels mesos càlids i freds. Així els valors per determinar la categoria de l'anomalia tèrmica són els següents:

Valor estandaritzat (z)
Mesos extremadament freds
=3,0



Taula 5.6. Freqüència de les anomalies tèrmiques mensuals. Temperatura mitjana de les màximes.


 
1911-40
1941-70
1971-2000
2001-2011
1911-2011
Mesos extremadament freds
0,0
0,3
0,0
0,0
0,1
Mesos molt freds
2,5
1,4
1,4
0,0
1,6
Mesos freds
15,3
16,1
13,9
3,0
13,8
Mesos normals-freds
36,4
39,2
32,5
25,8
34,9
Mesos normals-càlids
32,5
30,6
36,9
32,6
33,3
Mesos càlids
12,1
11,9
13,1
28,9
14,1
Mesos molt càlids
0,8
0,6
2,2
9,1
2,1
Mesos extremadament càlids
0,3
0,0
0,0
1,5
0,2

Les temperatures màximes han experimentat un augment apreciable cap a finals del segle XX i inicis del segle XXI, cosa que s'ha traduït en una disminució del nombre de mesos molt freds en el període 1971-2000 i la seva absència en els inicis del segle XXI. D'altra banda els mesos molt càlids han multiplicat per 11 la seva freqüència en el període 2011-2011 respecte el trentenni 1911-40 (9,1 % enfront el 0,8 %).i els mesos extremadament càlids (1,5 %) també són més freqüents en aquest interval temporal, la qual cosa mostra que l'escalfament climàtic global comença a fer-se notar a la ciutat de Girona. Els mesos freds són molt poc freqüents en el període 2011-2011 (3 %), mentre que la seva freqüència va davallar de forma poc significativa al llarg del segle XXI, 15,3 % en el trentenni 1911-40 versus el 13,9 % en el període 1971-2000. En canvi els mesos càlids han vist doblar el seu percentatge en els inicis del present segle respecte a finals del segle passat, 13,1 % en el trentenni 1971-2000 enfront el 28,2 % del període 2001-2011.
Taula 5.7. Freqüència de les anomalies tèrmiques mensuals. Temperatura mitjana de les màximes.

 
1911-40
1941-70
1971-2000
2001-2011
1911-2011
Mesos extremadament freds
0,0
0,0
0,6
0,0
0,2
Mesos molt freds
0,8
0,8
4,7
0,0
1,9
Mesos freds
6,5
6,9
21,1
3,8
10,7
Mesos normals-freds
36,7
41,1
44,2
26,5
39,1
Mesos normals-càlids
43,5
40,3
22,2
44,7
36,3
Mesos càlids
12,1
10,0
6,9
22,0
11,0
Mesos molt càlids
0,3
0,8
0,3
4,5
0,9
Mesos extremadament càlids
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0

Les temperatures mínimes tenen una evoluci ó descendent a la primera meitat del període (1911-70), cosa que es tradueix en una proporció més elevada de mesos normals freds (41,1 %) al trentenni 1941-70 respecte el trentenni anterior (36,7 %), i a la inversa hi ha menys mesos normals càlids (40,3 % enfront el 43,5 %) i càlids (10 %versus el 12,1 %) en el període 1941-70. Curiosament però hi ha més mesos molt càlids (0,8 %) en l'interval 1941-70 respecte el 1911-40 (0,3 %). Tot i que s'observa un increment de les mínimes a finals de la dècada dels 80 s'ha de remarcar que el període 1971-2000 és el període amb més freqüència de mesos extremadament freds, mesos molt freds i mesos freds. Probablement el trasllat de l'observatori a una posició urbana més periférica afavoreix aquest gran increment dels mesos amb anomalies tèrmiques negatives. Els mesos càlids i molt càlids són força menys freqüents en aquest trentenni respecte l'anterior. Als inicis del segle XXI s'observa una variació molt important pel que fa a la proporció de mesos càlids i freds respecte el trentenni 1971-2000, així en el període 2001-2011 tenim la màxima freqüència de mesos càlids i molt càlids de tots els períodes analitzats i en canvi el menor percentatge de mesos freds i molt freds.
Taula 5.7. Freqüència de les anomalies tèrmiques mensuals. Temperatura mitjana.

 
1911-40
1941-70
1971-2000
2001-2011
1911-2011
Mesos extremadament freds
0,0
0,3
0,0
0,0
0,1
Mesos molt freds
2,5
1,4
1,4
0,0
1,6
Mesos freds
15,3
16,1
13,9
3,1
13,8
Mesos normals-freds
36,4
39,2
32,5
26,0
34,9
Mesos normals-càlids
32,5
30,6
36,9
32,8
33,3
Mesos càlids
12,1
11,9
13,1
28,2
14,1
Mesos molt càlids
0,8
0,6
2,2
8,4
2,0
Mesos extremadament càlids
0,3
0,0
0,0
1,5
0,2
La temperatura mitjana té oscil·lacions bastant brusques al llarg del període 1911-2011 cosa que es tradueix en fluctuacions de la freqüència de mesos càlids i freds. Els inicis del segle XXI és el període en què la freqüència de mesos freds és mínima i no tenim cap mes molt fred, mentre que el percentatge de mesos càlids (28,2 %), molt càlids (8,4 %) i extremadament càlids (1,5 %) assoleix el valor màxim del període analitzat. El primer trentenni 1911-40 és el que presenta una major freqüència de mesos molt freds (2,5 %), però en canvi tenim en el període anterior la major freqüència de mesos freds. El percentatge de mesos càlids és lleugerament superior en el primer trentenni respecte el segon (12,1 % enfront el 11,9 %). A la inversa tenim més mesos molt càlids en el període 1941-70 respecte el trentenni anterior (0,8 % versus el 0,6 %). En el primer període tenim alguns mesos extremadament molt càlids (0,3 %) cosa no torna a succeeir fins als inicis del segle XXI.

5.2. Influència urbana en les temperatures. L'estudi de l'illa de calor urbana.
El nombre de recorreguts fets en cada transecte varia d´una manera considerable, així oscil·la entre els sis recorreguts dels transecte set, i els tres-cents seixanta-nou del transecte número cinc. El nombre de recorreguts total és de 807. Cal esmentar que no hem inclòs els transectes diürns en aquest total. La majoria dels transectes són nocturns, 677, mentre que tenim 76 transectes de la matinada , 40 de la posta de sol, 6 al migdia i 9 a la tarda (com a mínim una hora abans de la posta de sol).
Hem de tenir en compte que hi ha alguns recorreguts diaris que només els hem realitzat de manera individual, és el cas del transectes 5 i 6. Hi ha altres transectes, com el número 2 que els hem realitzat durant tots els dies de transectes en que es realitzaven dos transectes, i la resta de transectes els combinem per tal de tenir una millor idea de la morfologia tèrmica de la ciutat, si bé els més freqüents són els transectes 1, 3 i 8, ja que són els més llargs i permeten realitzar un mapa tèrmic de l´illa de calor més fidedigne a la realitat. Així realitzem 2 transectes durant els dies que fem un estudi de l´illa de calor de Girona. Els transectes 2 i 9 són els primers en realitzar-se (només fem un dels dos transectes) i després fem un transecte d´entre els que tenen número 1, 3, 4, 7 i 8. Els transectes 5 i 6 els realitzem per separat, i només en fem un per cada dia d´observació. La intensitat de l´illa de calor també fluctua d´una manera important entre un transecte i un altre, així la mitjana de la intensitat dels transectes nocturns oscil·la entre els 7,7º del transecte 1, i els 3,8ºC del transecte 4. Aquesta variació respon al fet que uns transectes (per exemple l´1,3 i 9) atravessen les parts més càlides de la ciutat, i també discorren per la zona més freda de la perifèria urbana, i el recorregut d´altres transectes (p.ex. 2 i 4) és fa a través d´altres parts de l´àrea urbana amb valors tèrmics intermitjos entre els extrems. Tot i això cal remarcar que tots els transectes han tingut recorreguts amb intensitats elevades (igual o superior a 6ºC). La intensitat més elevada en un recorregut es va produir al transecte número 3 en el dia 31 de desembre de 2007, amb 12,1ºC. Aquesta diferència desmenteix la la intensitat teòrica és de 6,6ºC tenint en compte la població. Aquesta diferència tèrmica tan important entre les intensitats empírica i la teòrica és probablement conseqüència de la complicada orografia de l´àrea urbana, força compartimentada, amb valls i turons adjacents, la qual cosa afavoreix les Inversions tèrmiques a les valls, l´efecte de canal d´aire fred dels corrents fluvials i l´efecte d´enbassament d´aire fred en les parts deprimides de les valls.. També cal remarcar que els vents fluixos són freqüents a l´àrea urbana, i sovint a la nit el vent és encalmat, la qual cosa afavoreix les intensitats elevades de l´illa de calor.. Així cal esmentar que l´illa de calor urbana afecta sobretot als municipis de Girona i Salt que formen un continu urbà, mentre que els barris de Fontajau i Pont Major són illots de calor separats de l´illa de calor urbana de Girona (hipòtesi 9), en l´últim cas Pont Major i Sarrià de Ter formen un illot de calor.

Taula 5.8. Estadístiques descriptives de cada transecte. Font: Elaboració pròpia a partir dels transectes tèrmics
Número de transecte
1
2
3
4
5
6

8
9









7


Total
Recorreguts realitzats
26
270
56
6
369
10
41
11
18
807
Intensitat Mitjana (ºC)
7,7
4,0
6,4
3,8
5,8
7,6
5,4
6,4
6,8
6,0
Desv.típica
1,9
2,1
2,6
1,2
2,4
0,8
2,2
1,7
2,1
1,9
Coef.variació
29,0
52,5
40,6
31,6
41,4
10,5
40,7
26,6
30,9
33,8
Intensitat Màxima
11,9
9,3
12,1
6
10,1
9,3
11,8
9,1
10,7
12,1
Data
30-1-05
18-11-07
31-12-07
27-1-07
30-1-05
16-11-04
21-12-06
15-12-05
28-12-03
31-12-07
Intensitat Mínima
4,1
0,4
1,8
2,2
0,8
6,5
1,1
2,6
3
0,4
Data
24-7-2004
17-8-2004
30-3-2007
18-12-2006
30-11-2002
25-12-2005
27-1-2006
14-3-2007
22-4-2005
17-8-04


En la taula 5.9. s´observen els punts més càlids i més freds de cada transecte. Així els punts més freds es situen en les àrees rurals perifèriques, sobretot les situades a prop de rius, per exemple la Vall de Sant Daniel, els afores de Sarrià de Dalt, els afores de Sant Gregori o les Deveses de Salt. El parc de les Deveses de Salt és l´àrea on són més freqüents els mínims tèrmics dels transectes més llargs, per tant es pot considerar com el punt d´observació amb temperatures més baixes segons el mètode dels transectes. Els punts d´observació més càlids ens mostren quina part de la ciutat de Girona té el màxim tèrmic de l´illa de calor, aquesta és l´Eixample de Girona. En alguns transectes que no discorren dins l´Eixample de Girona s´observa que el màxim tèrmic es produeix en àrees urbanes, tals com el centre de Salt (Angel Guimerà), o Santa Eugènia (Agudes-Passeig d´Olot).







Taula 5.9. Punts més càlids i freds de cada transecte.


Transecte
Punt més càlid
Punt més fred
1
Juli Garreta
Deveses de Salt
2
Agudes-Passeig d´Olot
Camí del Molí (Sarrià de Dalt)
3
Juli Garreta
Deveses de Salt
4
Agudes-Passeig d´Olot
Carretera de Sant Gregori,km 4,5
5
Pg. Països Catalans-Francesc Macià
Deveses de Salt
6
Juli Garreta
Monestir de Sant Daniel
7
Plaça Marquès de Camps
Deveses de Salt
8
Plaça Marquès de Camps
Deveses de Salt
9
Ronda Ferran Puig
Deveses de Salt


L'illa de calor urbana de Girona presenta 4 tipus de peculiarietats:
a) El màxim tèrmic es situa bastant allunyat del centre urbà de Girona durant les nits d'hivern per efecte de la inversió tèrmica. Normalment el màxim tèrmic se situa al carrer Juli Garreta, situat a l'Eixample de la ciutat.
b) Durant les onades de fred el màxim tèrmic es desplaça cap al nord de la ciutat.
c) L'illa de calor és asimétrica amb vents del nord i nord-est moderats.
d) Els anticiclons hivernals provoquen un increment important de la intensitat de l'illa de calor, que assoleix valors superiors a 8ºC.



Figura 5.6. Font: Elaboració pròpia a partir del mapa 1:5000 de l'l'Institut Cartogràfic de Catalunya. 2002.
El transecte del 31 de desembre de 2007 vam tenir la intensitat de l'illa de calor més elevada, 12,1ºC. Cal remarcar que l'indret més càlid de la ciutat de Girona, el carrer Juli Garreta tenia una temperatura de 7,1ºC que contrastava amb els -5ºC de les Deveses de Salt. Les situacions anticiclòniques d'hivern afavoreixen les diferències tèrmiques urbano-rurals ja que la barreja d'aire a la capa límit urbana no és gaire important per causa de la inversió tèrmica, la qual cosa provoca que l'aire càlid quedi atrapat a la ciutat. Cal remarcar que tenim dos illots càlids, situats als nuclis urbans de Fornells de la Selva i Sarrià de Ter. Les baixes temperatures de les Deveses de Salt, força inferiors a la resta de l'àrea rural s'expliquen per l'important inversió tèrmica d'aquesta zona, especialment a l'hivern.


Figura 5.7. Font: Elaboració pròpia a partir del mapa 1:5000 de l'l'Institut Cartogràfic de Catalunya. 2002.
El mapa del 25 de desembre de 2001 mostra la distribució de les temperatures mínimes. Així s'observa una important inversió tèrmica a la ciutat de Girona, amb -3,3ºC a Montjuïc (185 m) i -10ºC a la vall de Sant Daniel (91 m). El màxim tèrmic es dóna a l'observatori de Girona-Montjuïc, -3,3ºC, mentre que al centre de Girona (Francesc Rogés) la mínima fou de -6,7ºC. Cal remarcar que el mínim tèrmic típic de les Deveses es va veure reforçat, amb -12,8ºC, valor que contrasta amb altres àrees rurals, -8ºC a Fornells de la Selva, -10ºC a la vall de Sant Daniel i -10º a la vall de la riera Xuncla a Sarrià de Dalt. durant la matinada, per tant en l'hora de la temperatura mínima

Figura 5.8. Font: Elaboració pròpia a partir del mapa 1:5000 de l'l'Institut Cartogràfic de Catalunya. 2002.

El transecte de l'1 de març de 2004 és el típic d'una nit moderadament ventosa amb predomini dels fluxs d'aire del nord o nord-est. Així s'observa una important illa de calor asimétrica. Les temperatures són molt homogènies a l'est de l'àrea urbana de Girona, ja que hi bufa el vent de gregal moderat, mentre que a l'oest el vent està encalmat o fluix, la qual cosa provoca una important illa de calor. Així en aquest moment del dia es pot parlar d'una intensa illa de calor a la ciutat de Salt, amb temperatures 6,4ºC superiors a les Deveses de Salt (4,7ºC al centre de Salt enfront els -1,7ºC del parc). En canvi a Girona no tenim 1,2ºC de intensitat, amb 5,4ºC al carrer Juli Garreta per 4,2ºC a la vall de Sant Daniel. És típic de nits amb força vent del nord que la inversió tèrmica sigui intensa a les Deveses de Salt ja que l'aire sec i els cels clars afavoreixen aquest fenomen. En canvi la turbulència de l'aire és important a la vall de Sant Daniel ja que el vent hi bufa amb una certa insistencia, i per aquest motiu desapareix la inversió tèrmica.

Figura 5.9. Transecte Fornells de la Selva-Salt. 25 de novembre 2007. Intensitat màxima de l'illa de calor: 6,3ºC (20,37 hores). Vent NE 2-3. Advecció del NE. Cel serè. 1021 mb.
El transecte del 25 de novembre 2007 és un dels millors exemples de l'illa de calor asimètrica amb vent del nord-est. La temperatura es manté força constant a les ¾ parts del transecte, mentre que a les Deveses de Salt es produeix un important descens tèrmic, produït per l'encalmament de l'aire. Així mentre a Fornells de la Selva el vent era moderat, la qual cosa impedia que la temperatura baixés i en canvi a les Deveses de Salt teníen temperatures molt baixes . Així al municipi de Salt tenim una intensitat de l'illa de calor de 6,2ºC, mentre que a Fornells de la Selva la diferència urbano-rural era de 1,2ºC.




Figura 5.10. Font: Elaboració pròpia a partir del mapa 1:5000 de l'l'Institut Cartogràfic de Catalunya. 2002.

Una important anomalía tèrmica succeeix durant les onades de fred, com és el cas del dia 26 de gener de 20005. El vent moderat del nord que va bufar durant aquell dia (tot i que era de l'oest en el moment de l'observació) implicava unes temperatures més altes al nord de la ciutat, al barri del Pont Major, 1,1ºC respecte el centre urbà amb 0,4ºC a l'altura de l'Hipercor. Aquesta anomalia tèrmica és causada per un factor topogràfic, el Pont Major es trova al sud-oest de la muntanya de can Simon, sembla que el vent del nord arriba rescalfat després de descendir d' aquesta muntanya. D'altra banda com també passava l'1 de març de 2004 la temperatura de la vall de Sant Daniel era molt similar al centre de Girona, -1,4ºC i -0,1ºC respectivament, mentre que les Deveses de Salt eren el punt més fred de l'àrea urbana, amb -4,8ºC, a Salt hi havia -1,3ºC. La major intensitat de l'illa de calor de Salt respecte Girona radica en el temps que ha passat des que la tramuntana s'ha aturat, més gran en el cas de Girona que Salt.

Figura 5.11. Mapa de humitat relativa i temperatura de l'àrea urbana de Girona. 16 de desembre de 2005. 20,15 hores. Intensitat de l'illa de calor: 7,2ºC. Intensitat de l'illa de sequedat: 27 %. Advecció del nord. 1014 mb. 1/8 Ac. Vent encalmat. Font: Elaboració pròpia a partir del mapa 1:5000 de l'l'Institut Cartogràfic de Catalunya. 2002.
Els mapes de temperatura i de humitat relativa del 16 de desembre de 2005 ens mostren una gran variació d'aquests paràmetres climàtics en indrets propers que s'ha d'explicar tant per efecte de l'illa de calor urbana com la topografia. La intensitat de l'illa de calor fou de 7,2ºC, amb el màxim tèrmic al carrer Juli Garreta, amb 7,2ºC, mentre l'indret més fred correspon al parc de les Deveses de Salt, amb 0ºC. S'observa l'illot càlid de Sant Gregori, amb una temperatura de 3ºC. El centre de Salt també es troba entre les àrees més càlides, així l'illa de calor urbana mostra com la isoterma de 6ºC engloba el nucli urbà saltenc, es tracta d'una apòfisi del màxim tèrmic. Les àrees més fredes, apart de les Deveses de Salt, corresponen a indrets rurals de les fondalades que es troben propers a cursos fluvials. Així tenim amb temperatures d'entre 1º i 3ºC la vall del riu Onyar al sud de Girona (Fornells de la Selva, Quart, la Creueta), 0,8ºC a la vall de la riera Xuncla a Sarrià de Ter, i una temperatura idèntica a la vall de Sant Daniel, on passa el riu Galligants. En aquests indrets rurals la inversió tèrmica provoca unes temperatures força baixes en comparació a turons propers, com és el cas del turó de Montjuïc de Girona, amb 6,2º, per tant té una temperatura similar al màxim tèrmic de l'Eixample.



Figura 5.12. Transecte termohigromètric. 8 de desembre de 2005. Intensitat màxima de l'illa de calor: 7,3ºC (20,15 hores). Advecció del NW. 1/8 Ac, Cu. Vent encalmat. Pressió 1018 mb.

El transecte del 8 de desembre de 2005 és del tipus de recorregut 9. La zona més seca de la ciutat de Girona pel que fa a la humitat relativa és el carrer Passeig d'Olot en el seu límit amb el municipi de Salt on la humitat relativa és del 68 %. La humitat relativa és del 66 % a la cruïlla del carrer Passeig Països Catalans de Salt amb el carrer Francesc Macià. Cal remarcar una anomalia higromètrica a 'inici del transecte, així una zona molt urbanitzada del centre de Girona presenta la humitat relativa més elevada. És el carrer Argenteria, amb un 93 % de humitat relativa. La proximitat del carrer al riu Onyar juntament amb les temperatures màximes baixes que es donen a nivell de carrer (es troba al Barri Vell), juntament amb la poca insolació són les responsables de l'elevada humitat relativa. La humitat relativa descendeix ràpidament quan es passa a l'altra banda del riu Onyar, a l'Eixample, amb valors a l'entorn del 73-75 %. Es pot dir que el riu Onyar provoca un efecte de barrera higromètrica, la humitat és molt més elevada en el seu cantó dret, que inclou els districtes de Barri Vell i de Vista Alegre, i en canvi és molt més baixa al seu marge esquerre, a l'Eixample. Cal remarcar un fet comú observat en altres ciutats, així la humitat relativa és més elevada a la ciutat que als camps que l'envolten. Així la humitat és molt elevada en les àrees rurals de Sant Daniel i les Deveses de Salt. Així tenim una humitat relativa màxima del 90 % a les Deveses de Salt, que és lleugerament inferior al carrer Argenteria, i 85 % a la Vall de Sant Daniel. Per tant hom pot parlar d'una illa de sequedat asimètrica de Girona, amb valors més baixos al centre del municipi de Salt que al centre de Girona i en canvi els valor màxim no es dóna en àrees rurals sinó al Barri Vell de Girona, tot i que les àrees rurals presenten humitats més elevades que gran part de la zona urbanitzada de Girona i Salt.
La temperatura és més alta al centre de Girona, al carrer Pare Claret, 7,4ºC, que al Barri Vell on la temperatura és de 5,7ºC a la Rambla de la Llibertat. El riu Onyar presenta un efecte de canal d'aire fred prop del centre urbà de Girona, així la temperatura és de 4,3ºC a la Plaça de Catalunya, 3ºC més baixa que 300 metres a l'oest (Pare Claret) i 1,4ºC més baixa que a l'est (5,7ºC a la Rambla). Les àrees més fredes corresponen a les àrees rurals de Girona i Salt, amb -0,8ºC al Monestir de Sant Daniel i -1,5ºC a les Deveses de Salt. Hem de remarcar que l'illa de calor de Salt és asimètrica, el sud de la ciutat no és tan fred com el nord (1,5ºC a la Maçana, al sud, i -1,5ºC a les Deveses de Salt). Això es deu al microclima de les Deveses de Salt, més fred que altres àrees rurals. La Maçana és un punt situat als camps de blat que voregen el sud del nucli urbà de Salt.
Taula 5.10. Intensitat mitjana de l'illa de calor dels transectes tèrmics. Període 2002-2011.

Hivern
Primavera
Estiu
Tardor
Any
Tots
5,6
5,1
4,6
5,1
5,1
Màxims diaris
7,6
6,3
7,0
6,7
6,9

Els màxims de intensitats diaris només considerem les intensitats màximes dels transectes en què s'assoleixen les intensitats més elevades i que es corresponen a la totalitat de l'àrea urbana (1,3, 7, 8 i 9). S'ha de destacar que l'estiu és l'estació en què tenim una menor intensitat de tots els transectes però és la segona amb valors més elevats. Això és perquè mentre que per fer la mitjana de tots els transectes d'estiu hem considerat els transectes de la posta de sol que són la majoria, mentre que per calcular la mitjana dels màxims diaris només es computen els transectes fets entre 2-4 hores després de la posta de sol que estan fets entre 2008 i 2011, només són una petita mostra de l'estiu. La intensitat màxima més elevada dels transectes es dóna a l'hivern, 7,6ºC, i la menor a la primavera, 6,3ºC.
La figura 5.13. és una gràfica de la intensitat de l'illa de calor mitjana anual dels transectes. Així la diferència tèrmica urbano-rural no ha canviat de forma important en el període 2002-11, tot i que s'observa una tendència molt dèbil cap al descens que no és significativa. Aquesta tendència creien es deu més a les condicions meteorològiques inestables dels anys 2010 i 2011 que no pas a un canvi en les característiques de l'illa de calor urbana de Girona.


Figura 5.13. Intensitat mitjana de l'illa de calor dels transectes tèrmics. Període 2002-2011.
El mapa tèrmic mitjà de la ciutat de Girona i rodalies ens mostra una illa de calor important a la ciutat de Girona que afecta també el municipi veí de Salt, la intensitat mitjana de l'illa de calor urbana és de 6,7ºC. S'ha de remarcar que la intensitat mitjana s'ha calculat a partir dels transectes 1,3,7 i 8, no pas els nou tipus dels transectes. Per això la intensitat és superior a la mitjana dels 808 transectes, 4,8ºC, on s'inclouen també els transectes matinals on la intensitat és inferior als transectes nocturns. En el nord de la ciutat tenim una àrea amb valors tèrmics elevats on hi ha el doble efecte de l'illòt de calor a Sarrià de Ter i l'efecte d'inversió tèrmica que dóna com a resultat temperatures elevades nocturnes al turó de Montjuïc. Cal remarcar que les àrees rurals presenten unes isotermes baixes, però amb valors que fluctuen bastant en funció de la zona. Així les Deveses de Salt és l'àrea més freda de les rodalies de Girona, amb valors de 0ºC a la zona més freda, en canvi la vall de Sant Daniel de Girona i l'est de Fornells de la Selva tenen valors al voltant de 1,5-2ºC. L'efecte de la topografia i dels rius modula aquestes variacions tèrmiques en l'àrea rural dels voltants de Girona.

La primavera és una estació caracteritzada per canvis de temps freqüents, amb força dies amb temps inestable. Per aquest motiu la intensitat és menor que a l'hivern (posar valors), l'interval modal és de 4,5ºC. Els transectes amb intensitat moderada o débil (2-4º i 0-2º respectivament) són més freqüents que a l'hivern (posar valor). D'altra banda els recorreguts amb una molt elevada intensitat (igual o superior a 6ºC) sovintegen poc.

Figura 5.14. Freqüència de la intensitat de l'illa de calor dels transectes. Primavera.
L'estació en què el fenomen de l'illa de calor és més intens a la ciutat de Girona és a l'hivern. D'acord amb això les intensitats elevades (4-6ºC) o molt elevades (més de 6ºC) presenten la major freqüència de totes les estacions astronòmiques. No obstant l'interval modal és el de 4-5ºC, per tant les intensitats no gaire altes són les predominants a l'àrea urbana de Girona. Però és molt significatiu que les intensitats de 8-9ºC tinguin una freqüència no gaire inferior a l'interval modal (11,8 % respecte el 14,6 %). En canvi els transectes amb una diferència tèrmica urbano-rural igual o superior a 9ºC es donen molt poc sovint, amb percentatges inferiors al 5 % per a l'interval 9-10ºC i freqüències iguals o inferiors al 2 % pels recorreguts amb 10ºC o més de intensitat. Els transectes amb intensitats débil no tenen gaire rellevància, amb percentatges iguals o inferiors al 6 % tant pels intervals 0-1º com 1-2º.

Figura 5.15. Freqüència de la intensitat de l'illa de calor dels transectes. Hivern.

La tardor és la 2ª estació en què les diferències tèrmiques urbano-rurals són més elevades a l'àrea urbana de Girona. L'interval modal és el de 4-5ºC, però els intervals de 5-6º i 6-7º tenen una freqüència no gaire inferior a aquest rang, ja que superen el 15 % de recorreguts respecte el total. Una de les principals diferències entre la tardor i l'hivern és que els transectes no presenten intensitats tan elevades a la tardor com a l'època hivernal, no hi ha recoreguts amb diferències tèrmiques superiors a 10ºC. Els transectes amb intensitats dèbils (igual o inferior a 2ºC) tenen poc pes dins del total de recorreguts, amb percentatges inferiors al 6 % pels 2 intervals 0-1 i 1-2º.


Figura 5.16. Freqüència de la intensitat de l'illa de calor dels transectes. Tardor.


L'estiu és l'estació astronómica amb menys intensitat de l'illa de calor. Buscar valor. Els recorreguts amb diferències de 4-5ºC són els predominants, com succeix en les altres estacions, però en canvi els transectes amb intensitats iguals o superiors a 6ºC són els menys freqüents. Així l'interval 6-7ºC té un percentatge del 4,9 %, mentre que no hi ha recorreguts amb 7-8ºC de intensitat i els transectes amb 8-9ºC només es donen en el 2,8 % dels dies. L'elevada persistència de les marinades a Girona durant les tardes i nits estiuenques és una de les causes explicatives d'aquesta poca rellevància de les intensitats molt elevada en aquesta estació. El vent homogeneïtza el camp tèrmic de l'àrea urbana de Girona, quan el vent és moderat impedeix que les diferències urbano-rurals siguin molt importants.


Figura 5.17. Freqüència de la intensitat de l'illa de calor dels transectes. Estiu.

El resum anual dels transectes permet observar com els transectes amb elevades intensitats (igual o superior a 4ºC) són bastant més freqüents que els recorreguts amb intensitats dèbils o moderades. L'interval modal és el de 4-5ºC, però el rang immediatament superior (5-6ºC) té una freqüència força més elevada que l'interval inferior (3-4ºC). Els recorreguts amb més de 10ºC són molt rars, n'hi ha molt pocs, i es concentrem a l'hivern.


Figura 5.18. Freqüència de la intensitat de l'illa de calor dels transectes. Any.


Hem estandarditzat les diferències de temperatura dels transectes tèrmics nocturns en funció de la direcció del vent per tal d'observat si hi ha algún patró comú. Cal remarcar que el màxim tèrmic sempre es produeix a l'Eixample de Girona, amb qualsevol vent. Però amb vents de l'oest hi ha una tendencia cap a l'increment de les temperatures a Sarrià de Ter, probablement perqué és l'àrea on aquests vents arriben més càlids en proporció a la resta de l'àrea urbana, mentre que les àrees rurals de la vall de Sant Daniel i les Deveses de Salt es mantenen força més fredes de l'habitual. En aquestes dues zones rurals els vents de ponent no hi bufen amb gaire intensitat, i per això tenim uns valors tèrmics relativament baixos.



Figura 5.19. Font: Elaboració pròpia a partir del mapa d'escala 1:50000 de l'Institut Cartogràfic de Catalunya. 2002.

En les nits que hi ha un predomini del vent del nord hi ha un increment tèrmic a sotavent de les Gavarres, per exemple a la Vall de Sant Daniel que presnta una anomlia tèrmica débil (el valor de z es troba comprès entre -0,5 i -1), mentre que a Quart tenim un petit màxim tèrmic. La posició marginal de les Deveses de Salt, en un indret força arrecerat del vent del nord provoca que les temperatures siguin molt baixes. La influencia urbana a sotavent de la ciutat de Girona arriba fins al nucli urbà de Fornells de la Selva, però al pla situat a l'est d'aquest poble té unes temperatures força més baixes, probablement com a conseqüència d'un cert encalmament de l'aire




Figura 5.20. Font: Elaboració pròpia a partir del mapa d'escala 1:50000 de l'Institut Cartogràfic de Catalunya. 2002.
El vent del nord-est provoca que el màxim tèrmic de l'àrea urbana de Girona es separi en dues meitats, una al nord de l'Eixample que arriba fins a Germans Sàbat i un altre al sud del barri de Palau. Els mínims tèrmics de la zona rural tenen variacions importants, amb un reforçament del fred a les Deveses de Salt, mentre que a la vall de Sant Daniel i Sarrià de Dalt tenim una suavització tèrmica, probablement perqué el vent hi bufa amb més força que al parc de les Deveses.




Figura 5.21. Font: Elaboració pròpia a partir del mapa d'escala 1:50000 de l'l'Institut Cartogràfic de Catalunya. 2002.

Els dies en què el vent es troba encalmat la intensitat de l'illa de calor urbana es reforça, essent més elevada respecte el promig. El màxim tèrmic es desplaça cap al sud respecte l'àrea habitual, cap a l'Eixample sud, mentre que l'Eixample nord té un màxim menys extens que l'anterior. Les Deveses de Salt tenen les temperatures més baixes de l'àrea urbana, menters que la resta d'indrets rurals presenten uns valors tèrmics lleugerament més elevats.

Figura 5.22. Font: Elaboració pròpia a partir de l'Institut Cartogràfic de Catalunya. 2002.




La distribució tèrmica de les isotermes en transectes realitzats amb vent del sud mostra una expansió de l'àrea càlida de la ciutat en direcció oest i sud, que es troba englobada per les anomalies de +1. Tenim 3 màxims tèrmics, un es troba a Salt, l'altre a l'Eixample de Girona i el 3r es troba al barri de Palau. La zona més freda es troba a les Deveses de Salt amb una anomalia de -2,6. Les zones rurals més fredes de la perifèria de Girona presenten anomalies força negatives de la intensitat en comparació als indrets més càlids de l'àrea urbana de Girona. Així tenim -1,7 a la Vall de Sant Daniel de Girona i -1,6 a Fornells de la Selva.

Figura 5.23. Font: Elaboració pròpia a partir del mapa d'escala 1:50000 de l'Institut Cartogràfic de Catalunya. 2002.



Figura 5.24. Font: Elaboració pròpia a partir del mapa d'escala 1:50000 de l'Institut Cartogràfic de Catalunya. 2002.
Durant les onades de fred la intensitat de l'illa de calor urbana tendeix a augmentar, amb diferències tèrmiques més acusades entre les zones urbanes i l'àrea perifèrica rural. S'ha d'esmentar que el màxim tèrmic ocupa una àrea força extensa, que es troba delimitada per la isoterma de -4ºC, i que s'atansa de nord a sud des d'El Perelló fins a l'observatori de Girona-Sèquia i d'est a oest de Girona-Vicens Vives fins a Salt. Tenim tenim l'illot càlid de Sarrià de Ter amb unes temperatures relativament elevades, superiors a -4ºC. Les àrees rurals tenen una temperatura mínima inferior a -7ºC durant el episodis freds, són els exemples de la Vall de Sant Daniel, Sarrià de Dalt amb valors propers a -7ºC. D'altra banda les Deveses de Salt és l'indret amb mínimes més baixes, -9,4ºC, al sud-est de la ciutat tenim un altre nucli fred, amb -7,8ºC a Fornells de la Selva-SMC.


5.3. Els observatoris meteorològics i l'illa de calor urbana
Hem comparat els dos observatoris amb la temperatura mitjana de les mínimes més elevada i més baixa de Girona i rodalies en el període 1998-2010. Les Deveses de Salt té un promig anual de les mínimes de 6,0ºC mentre Girona-Sèquia enregistra una mitjana de 10,8ºC. Hi ha una diferència mitjana anual de 4,8ºC. La intensitat de l'illa de calor mensual més elevada es produeix al mes de novembre, 5,5ºC, però la intensitat mitjana de l'hivern és més elevada que la tardor, amb 5,4ºC al gener i desembre. La primavera és l'època en què la intensitat mitjana és més dèbil, amb 4,4ºC a l'abril i maig. La intensitat màxima més alta, 11,6ºC, es va produir el 18 d'agost de 2009 (12,5ºC de mínima a les Deveses i 24,1ºC a Girona). S'ha de remarcar que en tots els mesos de l'any les diferències màximes superen els 8,0ºC, mentre que en 4 mesos la intensitat màxima sobrepasssa els 10ºC (gener, febrer, agost i octubre). Per tant l'efecte de l'illa de calor urbana de Girona es deixa notar tot l'any però amb especial incidència a l'hivern i a la tardor, tot i que els valors màxims es poden donar durant les onades de calor de l'estiu, tal com va passar l'agost de 2009.

Figura 5.25. Intensitat de l'illa de calor. Diferència en les temperatures mínimes de Girona (Sèquia) i les Deveses de Salt. Període 2005-11.
Hem analitzat la distribució de la intensitat de l'illa de calor segons diferents intervals comparant les temperatures mínimes de Girona (Sèquia) i les Deveses de Salt. El grup de intensitats més freqüent és el de 4,0º-5,0ºC amb un 25,7 % dels dies tenim aquesta diferència de les mínimes. S'ha de remarcar que les intensitats fortes, superiors a 6ºC, són relativament freqüents, sobretot en el tram de 6-7ºC (14,2 %). Les intensitats superiors a 10ºC s'han produït algunes vegades, però el seu pes relatiu és molt poc rellevant, no arriba ni a l'1 %.


Figura 5.26. Diferència tèrmica en les mínimes diàries. Girona (Sèquia)- Deveses de Salt. Període 2005-2011.
Hem analitzat també la distribució de les intensitats de l'illa de calor aplicant els percentils a les diferències urbano-rurals. El 75 % dels dies (percentil 25) superen els 3,9ºC de intensitat, per tant durant la majoria de les nits el fenomen de l'illa de calor urbana és força acusat. D'altra banda les intensitats inferiors a 2,5ºC només es presenten en un 10 % de les nits analitzades. La diferència urbano-rural de 6,8ºC només és superada en un 10 % dels dies (percentil 90), mentre que les intensitats que sobrepassen els 8,5ºC només es donen l'1 % de les nits (percentil 99).

Taula 5.11. Percentils corresponents a les diferències tèrmiques en les mínimes entre Girona (Sèquia) i les Deveses de Salt. Període 2005-2011.
Percentil
Diferència
10
2,5
25
3,9
50
4,9
75
5,9
90
6,8
99
8,5

Les nits amb una illa de calor intensa són força freqüents a la tardor i a l'hivern i en canvi són poc habituals a la primavera. Així la distribució de dies de més de 6ºC de intensitat presenta un màxim durant l'hivern i la tardor(13 dies al desembre, 12,4 al gener, 10 dies al novembre), mentre tenim un mínim acusat de nits amb forta illa de calor a la primavera (3,1 dies al maig, amb un màxim secundari a l'estiu (8,2 dies al juny) seguit d'un mínim secundari a finals d'estiu i inicis de tardor (5,3 dies al setembre). El màxim hivernal s'ha d'associar amb tres factors essencials, el predomini de situacions anticiclòniques, els vents més dèbils que a la resta de l'any i l'abundància de nits serens en aquesta estació. D'altra banda durant la primavera hi ha un predomini de nits ennuvolades, cosa que provoca una disminució de la freqüència de les nits amb una illa de calor intensa.

Figura 5.27. Mitjana mensual del nombre de dies de més de 6ºC de intensitat de l'illa de calor. Diferència en les temperatures mínimes de Girona (Sèquia) i les Deveses de Salt. Període 2005-11.

L'observatori rural de la vall de Sant Daniel, que pertany al municipi de Girona, enregistra unes temperatures màximes lleugerament superiors (0,2ºC) al centre urbà de Girona, on tenim l'observatori del carrer Sèquia. Es pot afirmar per tant que l'efecte urbà en les temperatures màximes és molt débil. Així la ciutat no provoca un escalfament tèrmic en el seu interior durant el dia, fins i tot es pot formar una illa de frescor diürna, amb uns valors tèrmics lleugerament inferiors als carrers de la ciutat respecte els camps que envolten la vila. Aquest efecte refrescant de la ciutat és molt petit, ja que no sobrepassa els 0,4ºC. Així Girona-Sant Daniel presenta la màxima diferència positiva respecte el carrer Sèquia en tres mesos, març, abril i juny, quan l'observatori rural és 0,4ºC més càlid que l'urbà. Cal remarcar que hi ha 3 mesos, gener, juliol i desembre amb una petita illa de calor diürna, però l'escalfament urbà és molt poc rellevant, només 0,1ºC en els dos primers mesos i 0,2º per al desembre.

Figura 5.28. Diferències tèrmiques urbano-rurals en les màximes. Girona-Sèquia-Girona la vall de Sant Daniel). Període 2002-2011.
També s'ha comparat la temperatura mitjana de 31 observatoris meteorològics per tal d'analitzar si aquestes diferències entre dos observatoris també es poden atribuir a la totalitat de l'àrea urbana de Girona. Com s´observa en la figura 5.X les temperatures mínimes tendeixen a pujar quan la urbanització és més elevada. En els observatoris de l´esquerra les temperatures són més baixes, els 4 primers es troben en l´àrea rural, en aquests la influència urbana és nul·la o molt dèbil. Les Deveses de Salt són l'observatori més fred de l'àrea urbana de Girona amb 6,0ºC de temperatura mitjana anual, mentre Girona-Sèquia és el més càlid amb 10,8ºC. Els observatoris situats als centres urbans dels municipis són força més càlids que les estacions perifèriques, ubicades en entorns rurals. Així l'observatori de Girona-Parc del Migdia enregistra una mitjana de 9,8ºC, mentre que Girona-Santa Eugènia dóna un promig de 8,2ºC. L'efecte de l'illa de calor urbana és molt important a Girona, 4,8ºC, tenint en compte la seva població. . Aquesta diferència tèrmica entre 2 observatoris a l´àrea urbana de Girona és superior a la variació que es produeix a Barcelona, 2,8º, (MORENO GARCIA, 1990). Aquesta anomalia segurament s´ha de relacionar en part amb les importants inversions tèrmiques que es produeixen a les Deveses de Salt, que tenen probablement un clima "natural" més fred que on s´ubica la ciutat de Girona. En altres punts del Gironès tals com la vall de Sant Daniel de Girona o Fornells de la Selva-SMC també s´observen temperatures més baixes que les zones rurals dels voltants. Segurament en els 2 indrets esmentats les inversions tèrmiques típiques del clima del Gironès es produeixen amb més intensitat que en altres àrees, com l´interfluvi Onyar-Ter on s´ubica la ciutat de Girona. Així és important de destacar que les temperatures no són uniformes en la zona rural, així troben les mínimes més baixes en zones properes a rius, per exemple en els observatoris de les Deveses de Salt, la vall de Sant Daniel, o Fornells de la Selva-SMC), que en altres àrees. Hem de tenir en compte el paper de canal d´aire fred dels rius per tal d´entendre com els observatoris adjacents als llits dels rius són més freds que altres estacions més allunyades. Els observatoris situats immediatament a la dreta dels rurals són els suburbans. En aquests observatoris s´adverteix una dicotomia entre els observatoris més càlids de Girona (Montjuïc) i Girona (Parc de Bombers), i els altres. Així els llocs més càlids tenen mitjanes que volten els 11º, mentre que en els altres el promig no arriba a 10ºC. Aquesta diferència obeeix a la situació topogràfica (Girona-Montjuïc) i a la influència urbana (Girona-Parc de Bombers). L´observatori que es troba a Montjuïc, està situat damunt d´un turó, i per aquest motiu sofreix inversions tèrmiques que provoquen temperatures mínimes més altes que en altres zones urbanes, en aquest cas les mínimes més altes obeeixen a un fenomen climàtic natural, no antropogènic. L´estació meteorològica de Girona-Parc de Bombers (SMC), es troba a Mas Xirgu, un polígon industrial situat al SW de la ciutat. L´abundant trànsit automobilístic d´aquest indret, juntament amb la urbanització de la zona comporten una anomalia climàtica en aquesta estació. Hi ha unes mínimes molt elevades a Girona-Bombers en relació a la zona suburbana on se situa. Així la mitjana de les mínimes de Girona-Parc de Bombers és només 0,7º inferior a la del lloc més càlid de la ciutat, Girona (Sèquia). Els observatoris meteorològics més càlids són els situats en la zona urbana, en els centres de Girona i Salt. Cal remarcar que hi ha unes moderades diferències tèrmiques entre de Salt i Girona. La zona urbana més càlida de Salt té una temperatura mitjana de 9,9º, 0,9º més baixa que la més càlida de Girona (Girona-Sèquia). Això es deu a la menor extensió de la zona urbanitzada de Salt respecte Girona.




Figura 5.29. Temperatura mitjana anual de les mínimes en 31 observatoris meteorològics. Període 1998-2011.

També s'ha estudiat la distribució de temperatures segons 6 zones climàtiques determinades en funció dels usos del sòl predominants. Aquestes àrees climàtiques són les següents: rural bosc, rural agrícola, industrial, urbà poc dens, urbà dens i urbà molt dens. La temperatura mitjana de les mínimes anual més baixa es dóna en la zona climàtica "Rural bosc", amb 6,9ºC, mentre que la més alta, 10,2ºC, corrrespon a la zona "Urbà molt dens", amb 10,2ºC, per tant hi hauria una illa de calor mitjana de 3,3ºC. Cal remarcar que les zones urbanitzades són molt més fredes que les àrees amb algun tipus de urbanització, s'observa un esglaó important de temperatura entre l'àrea "Rural agrícola" i "Industrial". Les zones suburbanes o de sòl urbà poc dens tenen temperatures mitjanes lleugerament inferiors als centres urbans o sòl urbà molt dens, 9,2ºC versus 10,2ºC. És important de destacar que el sòl industrial té temperatures superiors a sòl urbà poc dens com a conseqüència de l'important aportació de calor antropogènica originada per les indústries. També s'ha de remarcar que les àrees rurals tenen temperatures lleugerament diferents en funció de si són naturals "Rural bosc" o antròpiques "Rural agrícola", essent les àrees agrícoles les més càlides probablement com a conseqüència de la menor emissió de calor latent durant la nit en aquestes zones en comparació amb les àrees boscoses, amb vegetació més densa.


Figura 5.30. Temperatures mitjanes de les mínimes de les 6 zones climàtiques de l'àrea urbana de Girona

La temperatura mitjana de les mínimes anual més baixa es dóna en la zona climàtica « Rural bosc », amb 6,9ºC, mentre que la més alta, 10,2ºC, es dóna en la zona « Urbà molt dens », amb 10,2ºC, per tant hi hauria una illa de calor mitjana de 3,3ºC. Cal remarcar que les zones urbanitzades són molt més fredes que les àrees amb algun tipus de urbanització, s'observa un esglaó important de temperatura entre l'àrea « Rural agrícola » i « Industrial ». Les zones suburbanes o de sòl urbà poc dens tenen temperatures mitjanes lleugerament inferiors als centres urbans o sòl urbà molt dens, 9,2ºC versus 10,2ºC. És important de destacar que el sòl industrial té temperatures superiors a sòl urbà poc dens com a conseqüència de l'important aportació de calor antropogènica originada per les indústries. També s'ha de remarcar que les àrees rurals tenen temperatures lleugerament diferents en funció de si són naturals (bosc) o antròpiques (cultius, » Rural agrícola »), essent les àrees agrícoles les més càlides probablement com a conseqüència de la menor emissió de calor latent durant la nit en aquestes zones en comparació amb les àrees boscoses, amb vegetació més densa.

La intensitat de l'illa de calor també es pot calcular comparant les temperatures dels observatoris dels centres urbans amb les estacions situades en un entorn rural de cada municipi. Les estacions meteorològiques ubicades en el centre urbà de pobles de dimensions reduïdes, tals és el cas de Fornells de la Selva, Vilablareix, Bescanó o Sant Gregori presenten una illa de calor molt similar a la d'altres estacions ubicades en ciutats petites (Cassà de la Selva) o ciutats mitjanes (Girona i Salt). Així es comprèn a partir d'aquestes dades que les sèries dels observatoris ubicats en pobles també s'ha de corregir el seu efectge urbà per tal de detectar si hi ha un canvi climàtic natural. El municipi que presenta l'illa de calor més intensa és el de Salt, probablement per 2 fets, l'elevada densitat de la zona urbanitzada, amb densitats superiors a 15000 habitants/km2 i el microclima de les Deveses de Salt, força més fred que el del sud del municipi, que no està urbanitzat. No s'observen diferències importants en el comportament de l'ila de calor mensual. No obstant en les estacions intermèdies, equinoccials, primavera i tardor s'aprecia un descens de la intensitat atribuïbles a varis fets, tant la més elevada nuvolositat com especialment al gran nombre de dies de precipitació. Cal remarcar que una nit serena després d'un dia plujós presenta una illa de calor menys intensa que una nit serena després d'un dia o una tongada de dies secs. El mes en què hi ha més diferència és el novembre seguit de l'agost, mentre que l'hivern té valors intermitjos. La diferència amb Girona es deixa notar, així la generació de calor antròpica és menor a les viles que a les ciutats i per això mentre que l'illa de calor de Girona és més intensa a l'hivern, les illes de calor de pobles petits són més intenses a la tardor o a l'estiu. Cal remarcar que els observatoris meteorològics més càlids són els dels centres de la vila o ciutats amb una temperatura mitjana 2,9ºC més elevada que als afores de cada municipi. El cas més exagerat és el de Salt que té la temperatura mitjaan de le mínimes de 9,9ºC, 3,9ºC més elevada que les Deveses de Salt. El municipi on les diferències tèrmiques urbano-rurals són menys exagerades és Sarrià de Ter, amb un promig de 2,4ºC. La diferència de la intensitat entre aquests 2 viles respon probablement a la població, 4500 habitants en el cas de Sarrià de Ter i 31000 habitants a Salt.

Taula 5.12. Intensitat mitjana de l'illa de calor. Diferències tèrmiques urbano-rurals municipals en les temperatures mínimes per a les diferents estacions de l'any.
Municipi 
Hivern
Primavera
Estiu
Tardor
Any
Girona
3,4
3,3
3,2
3,3
3,3
Sarrià de Ter
2,1
2,3
2,6
2,4
2,4
Vilablareix
2,7
2,5
3,1
3,8
3,0
Sant Gregori
4,1
2,7
3,1
2,1
3,0
Bescanó
3,8
2
2,5
2,1
2,6
Salt
4,4
3,1
3,9
3,3
3,7
Fornells de la Selva
3,1
2,8
2,7
2,8
2,9
Cassà de la Selva
2,2
2,8
3,1
2,9
2,8
Intensitat mitjana de l'illa de calor
3,2
2,7
3
2,8
2,9





Figura 5.31. Intensitat de l'illa de calor en diferents municipis de l'àrea urbana de Girona. Període 1998-2010.
Hem realitzat una anàlisi multivariant per tal d'obtenir una equació de regressió que relacioni la intensitat de l'illa de calor mitjana i màxima de cada municipi i la seva població. Així les equacions són les següents:

Intensitat màxima = 8,83118 + 0,0000195226*població
 


Intensitat mitjana = 2,76076 + 0,0000130765*població

 
 
 

Les equacions de regressió ens mostren com la intensitat de l'illa de calor és molt elevada fins i tot per municipis amb una dimensió reduïda . El fenomen de l'illa de calor per tan tés força intens a l'àrea urbana de Girona, ja que la intensitat és important, fins i tot en els pobles més petits.









Figura 5.32. Gràfica de regressió entre la intensitat mitjana de l'illa de calor calculada a partir de la diferència en les temperatures mínimes i la població dels municipis de l'àrea urbana de Girona.

5.4. L'illa de fredor diürna
La ciutat de Girona presenta una illa de fredor que pot ser moderada o intensa durant els migdies hivernals i tardorencs (novembre-febrer). Aquesta anomalia tèrmica ha estat documentada en altres ciutats (PÉREZ et al., 2003) i està provocada per la singular geometria urbana, amb carrers estrets i edificis alts, la qual cosa impideix l´arribada de la radiació solar directa en alguns carrers, sobretot al Barri Vell de la ciutat on hi ha el nucli principal de l´illa de fredor, és l´àrea més fred de la zona urbana de Girona als migdies hivernals. El microclima més fred durant els migdies hivernals del Barri Vell de Girona segurament té relació amb la geometria urbana, ja que el factor de visió del cel és molt baix. Hem de tenir en compte que al casc antic de Girona els carrers són més estrets que a la part nova de la ciutat. En aquests carrers la insolació rebuda per la superfície és molt minsa a l´hivern, precisament pel baix factor de visió del cel, que en alguns carrers és inferior a 0,10, essent el SVF de 0,08 al carrer de les Olles. La zona nova de Girona i Salt han estat construïdes al segle XX quan ja s´ha introduït l´automòbil i la planificació s´ha realitzat en funció d´aquest factor, i per tant els carrers són més amples, afavorint que arribi més radiació solar al pal·li urbà, hi ha més insolació als carrers. La intensitat de l´illa de calor presenta una correlació aceptable, 0,68, en relació al factor de visió del cel. Les temperatures oscil·len al llarg del transecte en funció del factor de visió del cel, essent més elevades en els carrers més amples i assolellats, preferentment les vies amb orientació est-oest, mentre que les temperatures són més baixes en els carrers més estrets amb orientació nord-sud. Dins del terme municipal de Salt cal remarcar una illa de fredor de 2,4ºC a la Plaça de Catalunya, on troben una temperatura més baixa tot i estar en una plaça, ja que el transecte discorre a la part meridional on l´ombra dels edificis provoca una temperatura més baixa.
A l´estiu i a la primavera l´efecte de l´illa de fredor urbana disminueix com a conseqüència de l´abundant radiació solar que rep la superfície urbana, però en aquesta època es forma una cèl·lula de frescor a les Deveses de Salt. Així aquest parc urbà té temperatures més baixes durant el migdia i la tarda dels dies assolellats, com a conseqüència de dos factors, l´efecte d´ombra dels arbres, i l´elevada evapotranspiració dels vegetals. Així el 31 de juliol de 2004 vam mesurar a les 18,35 hores una temperatura de 27,3ºC a les Deveses en una àrea propera a Els tres Pins, en canvi al centre de Salt tenien uns 33,4ºC. En aquell moment el parc de les Deveses tenia una illa de fredor màxima de 6,1ºC. Durant la primavera també es forma una cèl·lula de frescor, si bé és més dèbil que a l´estiu. A l´hivern la radiació solar pot arribar fàcilment fins al terra de les Deveses ja que els arbres són de fulla caduca, per tant les temperatures no són menors al migdia respecte l´entorn, així no es forma una illa de fredor diürna hivernal a les Deveses.

Figura 5.33. Illa de fredor urbana diürna. Intensitat màxima: -6,5ºC (14 hores). 6 de febrer de 2008. Transecte 9. Anticicló. 1031 mb. Vent del S 1 (força Beaufort). 1/8 Ci


Figura 5.34. Transecte 5. Intensitat màxima de l'lla de fredor de les Deveses de Salt: 6,5ºC (18,35 hores). 31 de juliol de 2004. Pantà baromètric. 1017 mb. Cel serè. Vent S força 2 Beaufort.

5.5. La intensitat de l'illa de calor i les situacions sinòptiques
La situació meteorològica influeix clarament en la intensitat de l´illa de calor, essent els anticiclons els tipus sinòptics que afavoreixen les intensitats més elevades, i les depressions comporten intensitats més febles (MORENO, 1999).
En aquest apartat s´ha analitzat el marc sinòptic dels recorreguts del transecte 3. Les tres situacions sinòptiques que impliquen intensitats més elevades són l´advecció de l´oest, l´anticicló i l´advecció del nord-oest. Cal remarcar que són situacions meteorològiques força diferents. Mentre que l´anticicló és un tipus de temps estable que afavoreix les intensitats elevades en la majoria de ciutats, les adveccions de l´oest i nord-oest són unes situacions atmosfèriques que en altres ciutats no donen intensitats tan elevades (MORENO, 1990). Altres configuracions sinòptiques amb intensitats elevades són el pantà baromètric i l´advecció del nord-est, mentre que la primera és típica de dies estables estiuencs, la segona comporta l´arribada de masses d´aire fredes i seques que mantenen els cels serens la qual cosa afavoreixen el fenómen de l´illa de calor.
Els promitjos d´intensitat d´aquestes tres situacions atmosfèriques superen els 6,5ºC, i en alguns transectes s´han superat els 10ºC. En el cas de Girona l´advecció de l´oest afavoreix les intensitats elevades de l´illa de calor ja que la humitat relativa de l´aire és baixa, i en algunes ocasions implica cels poc núvols i amb nuvolositat alta, la qual cosa afavoreix la formació de l´illa de calor. El vent de l´oest és canalitzat per la depressió prelitoral i bufa amb més força al centre de Girona, per exemple, que a Salt, o a Sant Daniel. Així la vall de Sant Daniel queda a recés d´aquests vents de sud-oest per la muntanya del Calvari que la separa del nucli de Girona. També hi ha altres dies amb una situació de l´oest que el vent es manté encalmat. Es podria parlar d´unes situacions d´adveccions de l´oest que es comporten com un tipus de temps anticiclònic, amb importants inversions tèrmiques, tot i que les pressions siguin relativament baixes. En el cas del dia 2 de març de 2007 hi havia 4,5º d´inversió tèrmica. La temperatura era de 13,5ºC a Montjuïc (185 m), mentre a Sant Daniel (91 m) hi havia una temperatura de 9ºC. Malauradament no disposen de dades de velocitat del vent dels observatoris de la zona rural, però l´observació del vent durant els transectes ens dóna confiança que aquesta hipòtesi sigui correcta.
La mitjana de la intensitat de l´illa de calor és de 8,2ºC amb advecció de l´oest, amb un màxim de 10,2ºC enregistrats el dia 28 de desembre de 2003 a les 20,30 hores. L´anticicló és la situació sinòptica amb més illa de calor, amb una mitjana de 8,3ºC. Cal destacar que el dia 31 de desembre 2007 és el transecte que hem observat una intensitat més elevada de l´illa de calor, 12,1ºC a les 20,50 hores. D´altra banda els transectes amb advecció de sud-est, est i borrasca són els que tenen les intensitats mitjanes més baixes, especialment els dos últims amb 2,5ºC i 2,6ºC d´intensitat mitjana, respectivament. El tipus de temps d´aquestes configuracions atmosfèriques és inestable, amb precipitacions i cels tapats, com ja hem esmentat la nuvolositat és el factor meteorològic més important que condiciona la intensitat de l´illa de calor. Per això les intensitats són dèbils en aquestes situacions. Es confirma la hipòtesi número 7, la intensitat de l´illa de calor varia en funció de la situació sinòptica.

Taula 5.13. Intensitat mitjana de l'illa de calor segons la situació sinòptica dels recorreguts del transecte 3.
Situació sinòptica
Mitjana
Màxim
Mínim
Adv.E
2,5
2,9
2,0
Adv.NE
6,4
10,1
2,2
Adv.NW
6,7
8,9
1,8
Adv.W
8,2
10,2
6,7
Adv.SE
4,7
4,7
4,7
Anticicló
8,3
12,1
2,9
Borrasca
2,6
2,6
2,6
Pantà baromètric
6,1
7,1
5,1
Total
7,6
12,1
1,8





5.5.1. Els patrons sinòptics de les intensitats elevades de l'illa de calor
Hem aplicat l'anàlisi de components principals per tal de delimitar les situacions sinòptiques que afavoreixen la formació d'una elevada intensitat de l'illa de calor (igual o superior a 6ºC). La mostra analitzada és de 128 dies (mirar taula A.1. de l'annex). El patrons sinòptics 1 i 4 es poden caracteritzar sinòpticament com anticicló centrat, si bé canvia la situació del nucli de l'anticicló. Així el primer tipus de mapa isobàric té com a principals centres d'acció una àrea d'altes pressions que afecta la meitat sud d'Europa i la depressió d'Islàndia, amb un índex de circulació zonal molt elevat, amb predomini de vents de l'oest a la meitat nord d'Europa. El mapa isobàric corresponent al patró 4 és d'una situació en omega, es tracta d'un tipus de circulació cel·lular. Així tenim un anticicló amb nucli al nord de França envoltat per dues depressions situades als marges orientals i occidentals d'aquesta àrea de pressions elevades.
L'advecció del nord-oest és la situació sinòptica corresponent als patrons 2 i 8 tot i que el gradient bàric és molt més important el patró 8 que en el tipus sinòptic 2 on el gradient de pressió és molt dèbil. Una altra diferència important entre les dues configuracions isobàriques és que en el patró 8 tenim una depressió força propera a Catalunya, situada al nord d'Itàlia, mentre que en el tipus 8 la borrasca es troba molt allunyada de Girona, està situada a Escandinàvia.
Els patrons 3 i 5 són una advecció d'aire fred, és l'advecció del nord-est, tot i que el tipus 3 es tracta d'una advecció del nord-est anticiclònica i el patró 5 com flux del nord-est. En el primer cas ens troben dins el radi d'una àrea d'altes pressions amb nucli al SW d'Irlanda, així el tenim una cunya d'altes pressions sobre a Catalunya. D'altra banda, que en el segon tipus sinòptic l'anticicló es troba més allunyat, està centrat al NW d'Islàndia, i les pressions són més baixes a Catalunya.
Els mapes isobàrics 6 i 7 són un tipus de configuració atmosfèrica típica d'estiu, pantà baromètric, tot i que el vent geostròfic que segueix les isobares té una direcció del flux que és oposada, així tenim vents del nord-est en el patró 6 i de l'oest en el patró 7.
Les situacions anticiclòniques són les més freqüents en les nits amb intensa illa de calor (57,2 % dels dies), juntament amb les adveccions del nord-oest (17,6 %) i nord-est (12,9 %). A l'estiu el pantà baromètric és un mapa sinòptic bastant típic dels dies d'illa de calor intensa (12,3 %). Així en l'estació més cálida tenim anticicló a nivells mitjans i alts de la troposfera mentre que les altes temperatures de superfície provoquen una disminució de la pressió atmosfèrica i els mapes isobàrics mostren uns gradients bàrics molt dèbils, amb pressions atmosfèriques properes als valors normals (1013 hPa).


Figura 5.35. Freqüència dels patrons sinòptics de les nits amb intensa illa de calor urbana.


Figura 5.36. Patrons sinòptics associats a una intensa illa de calor de Girona (igual o superior a 6º) dels transectes tèrmics. Elaboració pròpia a partir de l'anàlisi de components principals.

5.6. Anàlisi multivariant dels factors de l'illa de calor urbana
La intensitat de l'illa de calor està modulada per factors meteorològics i urbans. Entre els primers destacaren la nuvolositat, la pressió atmosfèrica, la velocitat del vent i les temperatures, mentre que en els segons inclouren els usos del sòl i el factor de visió del cel. La taula 5.14. mostra una dèbil correlació entre la majoria de variables meteorològiques de l'observatori de Girona-Sèquia i la intensitat de l'illa de calor dels transectes. Tot i que la gran dimensió de la mostra (808 transectes) implica que moltes correlacions siguin significatives, el valor absolut de la correlació sovint és inferior a 0,30, per tant es tracta d'un valor força baix. S'ha de destacar però que a l'estiu la correlació és més elevada entre els paràmetres meteorològics de Girona-Sèquia i la intensitat. Hem d'esmentar que la correlació més elevada es dóna amb l'amplitud mitjana diària, amb un valor de 0,56. Per tant en els dies amb fortes oscil·lacions tèrmiques la intensitat de l'illa de calor observada durant la nit és molt elevada. D'altra banda també tenim una correlació significativa amb les temperatures màximes, 0,35, per tant els dies molt calorosos afavoreixen la formació d'una illa de calor intensa.

Taula 5.14. Correlació entre les variables meteorològiques de Girona-Sèquia del dia del transectes i la intensitat de l'illa de calor del transecte.

Tmax
Tmín
TMitj
HR 7h
HR 15h
HR 21h
HRMitj
Ampl. Mitj
Any
-0,14
-0,27
-0,21
-0,05
-0,25
-0,10
-0,13
0,20
Hivern
0,00
-0,32
-0,18
0,06
-0,26
-0,02
-0,11
0,31
Primavera
-0,08
-0,21
-0,15
-0,10
-0,28
-0,21
-0,26
0,14
Estiu
0,35
0,18
0,27
-0,14
-0,25
-0,33
-0,28
0,56
Tardor
-0,06
0,01
-0,02
-0,10
0,16
0,13
0,08
-0,22
En negreta correlació significativa p=0,05
Aclaració: T Temperatura HR Humitat relativa Ampl. Oscil·lació tèrmica Mitj Mitjana
La variable del moment del transecte que presenta millor correlació amb la intensitat és la nuvolositat, -0,48, mentre que la velocitat del vent és la que té una correlació més baixa, -0,24. Durant la primavera la correlació de la intensitat és més bona amb lla nuvolositat i el vent, -0,61 i -0,73, respectivament, mentre que a l'estiu és més baixa (-0,36 i -0,14). Les correlacions entre la pressió i la intensitat tenen el mateix signe positiu en totes les estacions, per tant les situacions anticiclòniques afavoreixen el fenomen de l'illa de calor urbana de Girona. La correlació amb les temperatures màximes de Girona-Sèquia és força baixa, excepte a l'estiu en què r val 0,35. Això significa que les temperatures anormalment altes de l'estiu, per exemple durant una onada de calor, afavoreixen les intensitats elevades de l'illa de calor. La correlació amb les temperatures mínimes és significativa en totes les estacions, excepte la tardor, i de signe negatiu. Així les temperatures mínimes baixes afavoreixen el fenòmen de l'illa de calor, excepte a l'estiu, on les mínimes elevades donen lloc a intensitats altes. Pel que fa a la humitat relativa cal destacar que les humitats baixes afavoreixen les intensitats altes ja que r és negatiu, només durant la tardor tenim que les humitats altes donen lloc a intensitats elevades (15 hores i 21 hores, no pas les 7 hores). És important d'assenyalar que les correlacions són baixes entre humitat i illa de calor. L'amplitud tèrmica es correlaciona bé amb la intensitat de l'illa de calor urbana i és de signe positiu, excepte durant la tardor, en què r és negativa. És molt significativu el valor de r a l'estiu ja que és molt elevat, 0,56. Això implica que els dies estiuencs amb forta oscil·lació tèrmica donen lloc a nits amb forta intensitat de l'illa de calor. Només
Taula 5.15. Correlació entre les variables meteorològics del moment del transecte i la intensitat de l'illa de calor observada.

Nuvolositat
Vent
Pressió
Any
-0,48
-0,24
0,31
Hivern
-0,48
-0,31
0,30
Primavera
-0,61
-0,73
0,28
Estiu
-0,36
-0,14
0,24
Tardor
-0,39
-0,35
0,19
En negreta correlació significativa (p=0,05)
La correlació entre la intensitat de l'illa de calor urbana i la nuvolositat és de 0,44, per tant durant els mesos en què la nuvolositat és abundant tenim unes diferències més dèbils en les temperatures mínimes entre Girona (Sèquia) i Girona (la Vall de Sant Daniel) en comparació amb els mesos amb escassa nuvolositat. Així les diferències urbano-rurals volten els 4,5ºC amb unes 3,5 octes de fracció de cel cobert (promig de nuvolositat mensual), en canvi quan la mitjana de nuvolositat és de 4,5 octes la intensitat disminueix fins a 2,2ºC.

Figura 5.37. Gràfica de regressió nuvolositat-intensitat illa de calor tenint en compte la diferència urbano-rural mensual en les temperatures mínimes. Girona (Sèquia)-Girona (la vall de Sant Daniel). Període 2002-2009.
La intensitat de l'illa de calor és més elevada en els transectes efectuats amb cel serè respecte els recorreguts realitzats amb cel núvol o cel tapat. Així la intensitat mitjana de l'illa de calor és de 9,0ºC en les nits amb escassa nuvolositat o cel ras, mentre que en els transectes nocturns amb cel tapat la diferència urbano-rural és de només 5,0ºC, valor idèntic als recorreguts amb cel núvol.

Figura 5.38. Intensitat mitjana de l'illa de calor del transecte 3 en funció de la nuvolositat.
La correlació entre la intensitat de l´illa de calor i la diferència de pressió de vapor urbano-rural és molt elevada, amb valors que superen en gairebè tots els mesos 0,80 (només a l´agost la r de Pearson val 0,80) i en molts mesos la correlació supera 0,90. El valor de correlació és significatiu al nivell de confiança del 95 %. Per tant, quan la diferència urbano-rural de pressió de vapor és més elevada això implica una intensitat de l´illa de calor més intensa.
Taula 5.15. Correlació entre la intensitat de l´illa de calor i la diferència de pressió de vapor urbano-rural entre Girona-Parc de Bombers i Fornells de la Selva-SMC. Període 2003-7.
G
F
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
Any
0,95
0,93
0,88
0,91
0,90
0,87
0,97
0,94
0,92
0,80
0,94
0,94
0,92
En negreta correlació significativa (p=0,05)
L´illa de sequedat es correlaciona molt bé amb l´illa de calor de Girona. Així quan la intensitat de l´illa de calor és dèbil (dia) l´illa de sequedat és molt dèbil, mentre que durant la nit els valors de intensitat de l´illa de calor són elevats, la qual cosa implica una illa de sequedat elevada. La correlació entre la intensitat de l´illa de calor és significativa al nivell de confianza del 95 %

Taula 5.16. Correlació entre la intensitat de l´illa de calor urbana i l'illa de sequedat urbana entre Girona-Parc de Bombers i Fornells de la Selva. Període 2003-7.
G
F
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
Any
-0,77
-0,80
-0,60
-0,88
-0,84
-0,98
-0,94
-0,81
-0,75
-0,65
-0,52
-0,47
-0,87
En negreta correlació significativa (p=0,05)
La distribució dels usos del sòl es pot veure a la figura 4 i les correlacions a la taula 3. El centre de l'àrea urbana de Girona presenta un percentatge més elevat d'ús del sòl edificat i menor ús del sòl verd, mentre que les zones rurals que envolten la ciutat presenten un menor percentatge de sòl edificat i una major ocupació de sòl verd. El factor de visió del cel presenta valors més elevats a les àrees rurals que tenen un SVF proper a 1, mentre al centre de la ciutat de Girona els valors oscil·len entre 0,1 i 0,6, amb un SVF més baix al Barri Vell de Girona. El sòl que té menys correlació amb la temperatura és l'industrial (r anual de 0,0), mentre que els sòls verd i edificat són els tipus de sòl que presenten una millor correlació, -0,73 i 0,65 respectivament. La fracció de sòl ocupada per asfalt també té una relativa importancia (r anual de 0,43) en la distribució de la temperatura, mentre que les superfícies aquàtiques tenen una correlació molt baixa (r anual de 0,03). Una variable urbana significativa per determinar la distribució de la temperatura a l'àrea urbana de Girona és la distància del punt del transecte al carrer Juli Garreta, ja que aquest és el punt més càlid dels transectes, i és una correlació negativa, -0,67, per tant a més distància del centre urbà de Girona s'observa un descens de la temperatura. També l'SVF és una variable força significativa, amb r de -0,37, per tant. En canvi la distància als rius no té importància a l'hora d'explicar la distribució de la temperatura (r val 0,02). Cal remarcar que les variables geogràfiques de la latitud i la longitud tenen una dèbil correlació amb la temperatura, però significativa estadísticament (p=0,05) en el cas de l'estiu, la tardor i l'any (latitud), l'hivern, la primavera ,l'estiu i l'any (longitud).
Taula 5.17. Correlacions entre usos del sòl, factors geogràfics, factor de visió del cel (SVF) i temperatura dels punts d'observació dels transectes.

Sòl industrial
Sup.verda
Asfalt
Sòl edificat
Sup.aquàtiques
HIVERN
0,00
-0,67
0,42
0,59
-0,02
PRIMAVERA
0,01
-0,72
0,38
0,66
-0,05
ESTIU
-0,02
-0,70
0,40
0,64
0,01
TARDOR
0,01
-0,71
0,47
0,63
-0,07
ANY
0,00
-0,73
0,43
0,65
-0,03



Dist. Deveses
Dist. JuliGarreta
Distància als rius
SVF
Latitud
Longitud
HIVERN
-0,17
-0,71
0,01
-0,35
0,05
0,28
PRIMAVERA
-0,10
-0,64
0,06
-0,33
0,09
0,25
ESTIU
0,12
-0,62
-0,03
-0,36
0,31
0,25
TARDOR
0,05
-0,59
0,02
-0,40
0,21
0,11
ANY
-0,03
-0,67
0,02
-0,37
0,17
0,24
En negreta correlació significativa (p=0,05)
El factor de visió del cel (SVF) i la seva influència en la intensitat de l´illa de calor ja han estat estudiats per diversos autors (BARRING et al, 1995; LINDBERG et al., 2003; SVENSSON, 2004; UNGER, 2004). Com el SVF està intímament relacionat amb la geometria urbana és un dels factors urbans més importants de l´illa de calor. En l´estudi de l´illa de calor urbana de Girona la correlació entre els factors geomètrics de la ciutat, tals com el factor de visió del cel (SVF) i la intensitat de l´illa de calor no és bona en el conjunt dels nou transectes, -0,46, tot i que és significativa al nivell de confiança del 95 %. Només el transecte número nou té una correlació bona amb la intensitat, -0,67, mentre que la correlació és regular (0,4 a 0,6) en el cas dels transectes dos i quatre. Els transectes 1, 3, 5, 7, 7 i 8t presenten una correlació dolenta amb un valor de r inferior a 0,4. Els transectes que presenten una significació estadística (al nivell de confiança del 95 %) entre el SVF i la intensitat de l´illa de calor són el número 1, 3, 7 i 9, mentre que els transectes 2 i 5 presenten significació estadística al nivell del 99 %. Els altres transectes no presenten una correlació estadísticamente significativa. La justificació dels baixos valor de correlació de molts transectes és perquè tot i que predominen els valors del factor de visió del cel baixos al centre urbà on les temperatures són altes hi ha indrets rurals o suburbans amb valors de SVF moderats ja que hi ha turons pròxims o vegetació que disminueixen el factor de visió del cel (per exemple la Plaça de la Sardana a Sant Daniel amb un SVF de 0,45 o el Safareig de les Dones a les Deveses de Salt amb SVF de 0,45). També a la inversa hi ha indrets urbans amb valors del SVF moderats o elevats, per exemple la Plaça Sant Cugat de Salt amb un SVF de 0,84, ja que les cases són de baixa altura i els carrers són amples, però les temperatures són relativament elevades tot i el valor alt del factor de visió del cel ja que esten en un indret urbà on hi ha un elevat percentatge de sòl edificat. El factor de visió del cel és un factor urbà que té una gran importancia en la distribució de les temperatures a la ciutat de Girona i les seves rodalies. Així les àrees rurals tenen un SVF proper a 1, la qual cosa determina unes temperatures més baixes. En canvi el centre de Girona és una àrea urbana amb un SVF que fluctua entre 0,6 i 0,1, amb valors més baixos al Barri Vell de Girona. Aquest fet provoca que hi hagi una menor pèrdua de radiació d'ona llarga al centre urbà de la ciutat de Girona i això té com a conseqüència unes temperatures més elevades. No obstant no s'aprecia unes temperatures més elevades on el SVF és més baix, al Barri Vell, sinó a l'Eixample de Girona on tenim un SVF que oscil·la entre 0,4 i 0,6, probablement com a conseqüència d'un major trànsit de vehicles, i una major emissió de calor antropogènica.

Figura 5.39. Mapes dels usos del sòl i del SVF de l'àrea urbana de Girona. 4a SVF, 4b ús del sòl verd, 4c ús del sòl industrial, 4d ús del sòl edificat. Font: Elaboració propia a partir del mapa d'escala 1:50000 de l'Institut Cartogràfic de Catalunya.



Figura 5.40. Intensitat mitjana de l'illa de calor urbana del transecte 3 i percentatge de superfície ocupada per l'ús del sòl verd
La proporció de sòl verd és un dels factors urbans més importants que controlen tant la temperatura i la intensitat de l'illa de calor nocturna a l'àrea urbana de Girona. El màxim tèrmic de l'illa de calor es situa a l'Eixample de Girona on tenim més fracció de sòl coberta per vegetació, inferior al 10 %, mentre que les temperatures més baixes se situen en les àrees rurals on gairebé tenim un 100 % de la superfície vegetal. No obstant es pot observar com la correlació no és perfecta entre la temperatura i la superfície de sòl vegetal, ja que hem de tenir en compte altres factors que modulen la temperatura de l'aire, com són la distància al centre urbà de Girona.

5.7. Anàlisi de l'efecte urbà en la sèrie tèrmica de Girona
Les sèries tèrmiques corresponents a les temperatures mínimes dels observatoris situats en les ciutats de la façana mediterrània de la península ibèrica presenten una tendència a l'escalfament superior a les estacions situades en un entorn rural (QUEREDA SALA et al., 2000). Girona no és una excepció, com es pot comprovar en la figura 5.39., hi ha una modificació urbana en les temperatures mínimes el període 1973-2008, amb un escalfament relatiu de l'observatori de Girona-Bell-lloc en comparació amb l'aeroport de Girona. Així la tendència és d'un increment tèrmic important, 0,043ºC/any, que és estadísticament significativa (p=0,05). No obstant si observen la mitjana mòbil de 5 anys detectem un refredament relatiu entre els primers anys de la sèrie i finals de la dècada dels 80 quan es produeix un important augment tèrmic de les mínimes de l'estació de Girona-Bell-lloc en comparació amb l'aeroport de Girona.


Figura 5.39. Diferència temperatures mínimes. Període 1973-2008. Girona (Bell-lloc)-Aeroport de Girona.
Hem aplicat el test d'Alexandersson a les diferències tèrmiques urbano-rurals i el valor màxim per tal de separar dos períodes homogenis és 1990, per tant es farà la comparació dels dos observatoris en dos intervals temporals, 1973-89 i 1990-2008.
Taula 5.18. Tendència de les diferències urbano-rurals en les temperatures mínimes entre Girona (Bell-lloc) i l'aeroport de Girona. Període 1973-89 i 1990-2008.


Hivern
Primavera
Estiu
Tardor
Any
1973-1989
Tendència
-0,0530
-0,0020
-0,0073
-0,0160

-0,0428

R2
0,3800
0,0100
0,3520
0,0230

0,2254

P
0,3696
0,7594
0,0147
0,5039

0,2470
1990-2008
Tendència
0,0680
0,0450
0,0820
0,0420

0,0801

R2
0,3450
0,3010
0,4410
0,0880

0,4338

P
0,0083
0,0189
0,0160
0,2321

0,0027
En negreta tendencia significativa (p=0,05) En negreta i cursiva significativa (p=0,01)
En els primers anys de la sèrie (1973-89) hi ha una evolució cap al descens tèrmic relatiu de l'observatori de Girona-Bell-lloc enfront l'aeroport de Girona. Així hi ha una tendència de refredament de -0,0428ºC/any de l'estació meteorològica de la ciutat enfront l'observatori rural. L'hivern és l'estació que presenta un descens tèrmic més important en el període 1973-89, -0,053ºC/any, mentre que durant la primavera la tendencia cap a la davallada és menor, -0,0020ºC/any. Les causes per les quals les mínimes de Girona-Bell-lloc tinguin un refredament respecte l'aeroport en el període 1973-89 no hem de buscar-les en l'efecte d'illa de calor sinó probablement en factors microclimàtic locals, ja que l'entorn de l'estació meteorològica de Girona no s'urbanitza fins l'any 1995, amb la construcció de Mas Xirgu. Probablement les inversions tèrmiques afectin més l'observatori del Bell-lloc a finals d'aquest període la qual cosa origina un descens tèrmic que afecta sobretot les temperatures mínim. Així es pot concloure que l'observatori de Girona-Bell-lloc tenia unes temperatures mínimes pròpies de l'àrea rural en el període esmentat. L'illa de calor urbana de Girona de les dècades dels 70 i 80 era més débil que l'actual, i no afectava a l'observatori de Girona-Bell-lloc, que es trobava a la perifèria de la ciutat de Girona, en un entorn poc urbanitzat.

Figura 5.41. Diferència temperatures mínimes. Període 1973-89. Girona (Bell-lloc)-Aeroport de Girona.
Durant el període 1990-2008 l'illa de calor urbana de Girona augmenta molt la seva intensitat, la qual cosa provoca un important efecte urbà d'escalfament de les temperatures mínimes de Girona-Bell-lloc respecte l'aeroport. La diferència urbano-rural en les temperatures mínimes entre l'observatori de Girona-Belllloc i l'aeroport presenta una clara tendència (0,0801ºC/any) d'ascens tèrmic a partir de l'any 1990 com a conseqüència de la urbanització de l'entorn del col·legi Belllloc en l'any 1995. La distribució estacional d'aquest increment relatiu de les temperatures mínimes de l'observatori suburbà ens assenyala un màxim a l'estiu (0,068ºC/any) i un mínim a la tardor (0,042ºC/any). Per tant tot i que a priori hauríen de preveure un increment més important de les mínimes a l'hivern, en el moment en què l'illa de calor urbana és més intensa a la ciutat, aquest major augment tèrmic es concentra a l'estiu. En segon lloc tenim l'hivern amb una tendència positiva de 0,068ºC/any. La reberveració de calor procedent de les superfícies asfaltades és màxim a l'estiu, aquesta és una de les possibles hipòtesis que expliquen el major increment tèrmic de l'època canicular.

Figura 5.42. Diferència temperatures mínimes. Període 1990-2008. Girona (Bell-lloc)-Aeroport de Girona.
L'observatori de Girona-Bell-lloc de la ciutat de Girona presenta un important escalfament tèrmic en les mínimes respecte l'aeroport de Girona en el període 1990-2008, 0,0801ºC/any que és estadísticament significatiu, al nivel de confiança del 95 %. En canvi en un l'interval anterior tenim un refredament tèrmic poc important, -0,0428ºC/any que no és estadísticament significatiu.
S'ha de remarcar que la primavera és l'estació que presenta el menor refredament relatiu de Girona-Belll-lloc respecte l'aeroport, -0,0020ºC/any, mentre en canvi l'hivern és l'estació amb una major tendencia negativa, -0,053ºC/any. Les diferències observades entre ambdues estacions probablement es deuen a factors microclimàtoques, potser la inversió tèrmica, més freqüent a l'hivern, provoca un descens de les mínimes de Girona-Bell-lloc respecte l'observatori rural de l'aeroport.
Es pot afirmar per tant que la urbanització de l'entorn de l'estació meteorològica de Girona-Bell-lloc comporta un important increment de les temperatures mínimes, cosa que s'ha d'atribuir a l'efecte de l'illa de calor urbana. Així es construeix el polígon mas Xirgu durant la dècada dels 90, i per aquest motiu la sèrie tèrmica de Girona-Bell-lloc sofreix una important modificació. Així el carácter tèrmic de l'estació meteorològica en l'interval temporal 1990-2008 ja no és típic d'un observatori rural com en el període 1973-89, sinó és típic d'una estació suburbana, amb unes mínimes força més elevades respecte abans de l'any 1990.
Taula 5.19. Diferència en la tendència de les temperatures màximes de Girona-Bell-lloc i l'aeroport de Girona. Període 1973-89 i 1990-2008.
 
 
ANY
1973-1989
Tendència
0,0504

R2
0,4438

P
0,0027
1990-2008
T
-0,0389

R2
0,3079

P
0,0045

La ciutat no modifica les temperatures màximes de la mateixa forma que les temperatures mínimes, així durant el dia l'illa de calor urbana és molt débil o fins i tot es forma una illa de fredor débil (MORENO, 1990. Les diferències tèrmiques urbano-rurals en els valors màxims de Girona-Bell-lloc i l'aeroport de Girona però ens indiquen un comportament asimètric i oposat. Així en els primers anys de la sèrie es produeix un important escalfament tèrmic(0,0504ºC/any) en el període 1973-89 mentre que a partir de la dècada dels 90 tenim un descens tèrmic que només és interromput per un increment sobtat de les temperatures al final de la sèrie, entre els anys 2006 i 2008. Per aquest motiu hem analitzat les temperatures màximes en dos períodes, 1973-89 i 1990.2008, de la mateixa manera que ho havíen fet per les temperatures mínimes.

Figura 5.43. Diferència temperatures màximes. Període 1973-2008. Girona (Bell-lloc)-Aeroport de Girona.
L'observatori del col·legi Bell-lloc de la ciutat de Girona té una tendència a l'escalfament relatiu a l'aeroport molt important en les màximes en el període 1973-89, mentre en l'interval temporal posterior es produeix un refredament urbà. Aquesta és una inconsistencia del comportament de les diferències urbano-rurals en les màximes, ja que en la majoria de les ciutats l'efecte de l'illa de calor urbana només afecta a les temperatures mínimes, no pas a les temperatures. Per tant no hauríen de tenir unes tendències oposades i a més estadísticament significatives. Les causes d'aquest diferent comportament tèrmic urbano-rural en les màximes podem incloure tant un canvi d'instrumental de l'observatori de Girona-Bell-lloc o una variació natural del microclima d'aquesta estació, però ens decanten cap a la primer causa. Tot i que la nostra reunió amb els responsables de l'observatori els anys 1998 i 2007, Josep Domingo i Joaquim Vinyoles, no va servir per aclarir aquesta qüestió. Però pensen que en els darrers anys del període 1973-89 l'instrumental de l'estació sobreestimava les temperatures màximes. No obstant en el període següent es produeix un escalfament de l'aeroport. L'observador de l'aeroport, Josep Sánchez, ens va explicar l'any 1996 com va haver-hi un canvi de localització de la gàbia meteorològica, que es va situar més a prop de les pistes, la qual cosa probablement va induir un escalfament tèrmic en les màximes de l'estació.

Figura 5.44. Diferència temperatures màximes. Període 1973-1989. Girona (Bell-lloc)-Aeroport de Girona.


Figura 5.45. Diferència temperatures màximes. Període 1990-2008. Girona (Bell-lloc)-Aeroport de Girona.

Les temperatures mínimes han experimentat un elevat increment tèrmic a Girona-Bell-lloc en el període 1973-2008, 0,063ºC/any, valor significatiu al nivell de confiança del 95 %. Aquest augment tèrmic és produït tant per l'escalfament planetari com per l'efecte de l'illa de calor urbana. Així a partir de 1990 la urbanització del polígon industrial Mas Xirgu, situat al sud de l'observatori, ha implicat que l'estació meteorològica quedi englobada per l'illa de calor urbana, la qual cosa implica un increment tèrmic de les temperatures mínimes .







Figura 5.46. Temperatura mitjana mínimes anual. Girona-Bell-lloc. Període 1973-2008.

La sèrie de diferències tèrmiques urbano-rural entre Girona-Bell-lloc i l'aeroport de Girona no és homogènia segons el test de Von Neunan, tant respecte les màximes com les mínimes. Hem utilitzat el test d'Alexandersson per determinar la magnitud de la correcció. El valor numèric de la correcció es calcula a partir de la diferència entre el període anterior i posterior a l'any en què es produeix una inhomogeneïtat, en aquest cas l'any 1990. En el cas de les temperatures mínimes s'ha restat 0,9ºC als promitjos anuals de la sèrie 1990-2008, mentre pel que fa a les temperatures màximes s'ha fet una addició de 0,6ºC en el període 1990-2008.

Figura 5.47. Homogeneïtzació i reconstrucció de la sèrie de Girona-Bell-lloc. Temperatura mitjana màximes anual. Període 1973-2008.
Girona-Bell-lloc és un observatori que presenta un important taxa d'increment tèrmic pel que fa a les temperatures màximes. No obstant, en els últims anys s'ha observat com la diferència tèrmica amb l'aeroport de Girona es reduïa. Per això s'ha aplicat el test d'Alexandersson a partir de 1990 quan hi ha un canvi en el signe de les diferències entre Girona-Bell-lloc i l'aeroport de Girona. En aquest cas s'ha reconstruït la sèrie afegint 0,5ºC a la temperatura de Girona-Bell-lloc amb l'inici d'aquest procediment a l'any 1990.


Figura 5.48. Homogeneïtzació i reconstrucció de la sèrie de Girona-Bell-lloc. Temperatura mitjana mínimes anual. Període 1973-2008.

La sèrie de temperatures mínimes de Girona s'ha corregit aplicant el test d'Alexandersson, així es corregeix el període en el qual es sospita on hi ha la falta d'homogeneïtat de les dades, en aquest cas, el període 1990-2008, ja que el valor T del test assenyala que la inhomogeneïtat es produeix l'any 1990. Es calcula la mitjana de diferència de temperatura entre els dos períodes 1973-89 i 1990-2008. Així es comparem les diferències tèrmiques entre la sèrie que cal corregir, Girona-Bell-lloc, i la sèrie de referencia, l'aeroport de Girona. En el primer període la diferència tèrmica és de -0,3ºC, mentre que el segon és de +0,6ºC. Per tant tenim un escalfament atribuible a l'illa de calor urbana de 0,9ºC, i s'han de restar les mitjanes anuals aquest valor per tal que la sèrie de Girona-Bell-lloc sigui homogènia. Com es pot comprovar en les dues corbes de temperatura hi ha una tendència a l'escalfament. Però l'augment tèrmic en part és artificial, per l'efecte de l'illa de calor urbana a Girona-Bell-lloc, gràcies a l'homogeneïtzació tenim un escalfament menor en la sèrie reconstruïda respecte l'original.
També s'ha comparat la temperatura mitjana de les mínimes d'un observatori cèntric de la ciutat de Girona, el situat a l'institut Vicens Vives i l'aeroport de Girona. La modificació tèrmica produïda per la illa de calor urbana ha afectat els dos observatoris principals de Girona de forma diferent. Mentre que Girona (Vicens Vives) s´ha escalfat 2,0ºC en el promig anual en el període 1971-2011, Girona (Belllloc) només ho ha fet 1,5ºC en el període 1973-2008. A més a més la tendència a l'increment tèrmic (0,066ºC/any) és més important al centre de Girona respecte l'observatori de Girona-Bell-lloc. Les causes per explicar aquest diferent comportament tèrmic relatiu dels dos observatoris de la ciutat són vàries. En primer lloc hem de tenir en compte que l´observatori de Girona (Bell-lloc) ha experimentat un refredament respecte l´aeroport en el període 1973-89, la qual cosa implica que en el període global 1973-2008 tot i haver-hi un escalfament sensible entre els anys 1990 i 2008, la tendència de Girona-Belllloc no pugui ser tan elevada com a Girona (Vicens Vives). En segon lloc la ciutat de Girona ha crescut molt en població, el conjunt de Girona i Salt ha passat de 70000 a 126000 habitants en aquest període. Això significa un increment molt apreciable de l´àrea urbanitzada, i per tant el balanç energètic de la capa límit urbana s´ha vist modificat per aquesta expansió de la ciutat. En tercer lloc cal remarcar que en aquest període 1971-2007 ha millorat el nivell de vida dels ciutadans, i això ha incrementat la generació de calor antropogènica humana. Així l´ús de les calefaccions i dels sistemes d´aire condicionat s´ha generalitzat, la qual cosa afavoreix l´escalfament de la ciutat, sobretot en les seves parts centrals. També hi hagut un increment important de l´ús de l´automòbil en els desplaçaments interurbans, alliberant grans quantitats de gasos que afavoreixen l´efecte de l´illa de calor urbana. Es pot donar un quart motiu, que pensem que no és decisiu. Així l´observatori de Girona (Vicens Vives) en el període 1971-7 era de tipus manual i en el període actual (2004-2011) és una estació Davis. Però la comparació entre l´observatori de Girona (Vicens Vives) i altres estacions manuals del centre de Girona, tals com Girona (Sèquia) no dóna gaire lloc a dubtes, ja que Girona (Vicens Vives) és lleugerament més fred que Girona (sèquia), fet lògic ja que es troba en un indret més proper al riu, i també on la urbanització és menys densa. No hem realitzat una comparació entre les temperatures màximes de Girona (Vicens Vives) i l´aeroport de Girona, ja que les temperatures màximes de l´institut Vicens Vives no les considerem com a vàlides, ja que donen valors molt més baixos que altres estacions meteorològiques de la ciutat de Girona situades en el centre urbà, tant estacions automàtiques com manuals.





Taula 5.20. Diferència en la mitjana de les temperatures mínimes. Girona (Vicens Vives)-Aeroport de Girona. Períodes 1971-77 i 2004-11.

G
F
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
Any
1971-77 (1)
0,2
0,0
0,2
-0,1
-0,2
-0,2
-0,1
-0,2
-0,2
-0,2
0,3
0,3
0,0
2004-11 (2)
2,5
2,1
2,0
2,2
2,0
2,1
2,0
1,9
1,5
1,4
2,1
2,1
2,0
Diferència (2)-(1)
2,3
2,2
1,8
2,3
2,3
2,3
2,1
2,1
1,8
1,6
1,9
1,8
2,0
Tendència (ºC/any)
0,075
0,072
0,060
0,077
0,076
0,077
0,069
0,070
0,058
0,053
0,062
0,061
0,066
En negreta significació estadística (p=0,05)

5.8. Anàlisi de l'illa de calor urbana superficial
Hem analitzat una imatge d'infraroig tèrmic de satèl·lit NOAA 17 que ens dóna la temperatura del sòl. Així es pot observar lilla de calor urbana superficial d'una nit amb onada de calor, concretament les 22 hores del dia 11 d'agost de 2003. Un dels màxims tèrmics de la imatge amb temperatures de 26-27ºC es dóna a l'Eixample de Girona que són 6-8ºC més elevades que el SW de l'àrea urbana de Girona, al voltant de l'aeroport de Girona, en aquesta zona rural tenim les temperatures més baixes de la superfície terrestre. Per tant tenim una variació petita del patró tèrmic respecte a l'illa de calor atmosfèrica, el mínim tèrmic es desplaça cap al SW i en canvi les Deveses de Salt tot i tenir temperatures relativament baixes no és l'àrea més freda com succeeix a la temperatura de l'aire. Les diferències observades probablement es deuen al fet que el radiòmetre del satél·lit capta les temperatures de la part superior dels arbres de les Deveses de Salt, enlloc de la superfície, i com tenim inversió tèrmica en aquesta zona no es mostra com la pàrt més freda. D'altra banda és molt significatiu que la vall de Sant Daniel tingui temperatures molt elevades, quan hauria de ser una de les àrees més fredes durant la nit. La causa d'aquesta anomalia podria ser l'elevada temperatura diürna que s'assolí en aquest indret, 42,5º, la més elevada de Girona i rodalies, i en el moment de la imatge (22 hores) la vall encara no s'havia refredat gaire i es mantenia molt càlida. Lamentablenent no tenim temperatures horàries d'aquella nit de la vall de Sant Daniel per corroborar aquesta hipòtesi. També és molt significatiu que la temperatura superficial fos més elevada a les Gavarres respecte el centre de Girona, cal remarcar que aquests dies les temperatures mínimes eren superiors a l'observatori de Girona-Montjuíc respecte el centre urbà de Girona (24,3º enfront de 22,3º), teníen inversió tèrmica tot i l'onada de calor.

Figura 5.49. Temperatura superficial de l'àrea urbana de Girona. Dia 11 d'agost de 2003. 22 hores. Font: Elaboració pròpia a partir de les imatges NOAA 17 proporcionades per la institució "A Deutsches Zentrum für Luft-und Raumfah" (DLR). Consultable a .



6.PRECIPITACIÓ
6.1. Diagnosi de la precipitació
La precipitació a la ciutat de Girona es manté força estable al llarg del segle XX, però s'observa un important descens de la precipitació en els inicis del segle XXI. També és molt important d'estudiar l'evolució del coeficient de variació. Tot i que segons Cunillera (2009) la irregularitat de la precipitació tendiria a augmentar en els climes mediterranis no s'ha observat una tendència clara a Girona, fins i tot en el període 2001-10 es dóna un lleuger descens de la variabilitat de la precipitació a la ciutat de Girona. No obstant, el període en què s'enregistra menys variabilitat és el 2001-2011 en què el coeficient de variació és del 25 %,i el trentenni amb més irregularitat és el de 1911-40, amb un 30,2 %, valor plenament mediterani. A mitjans del segle XX es produeix un lleuger descens de la variabilitat, 27,8 % en el període 1911-40. A finals del segle XX es produeix un nou increment de la variabilitat, 29,4 %, i en la primera dècada del segle XXI tenim un important descens, 26,3 %. La precipitació a la ciutat de Girona no ha variat de forma significativa en el període instrumental 1884-2010, tot i que s'observa un lleuger descens de -0,48 mm/any, valor que no és estadísticament significatiu. S'ha de remarcar la gran variabilitat i irregularitat de la precipitació, amb una gran disparitat de la precipitació entre anys consecutius. La mitjana mòbil de 5 anys ens permet detectar si les variacions de la precipitació presenten alguns cicles, per exemple el cicle solar d'11 anys. No es pot afirmar que la precipitació de la ciutat de Girona estigui modulada per cicles d'una llargada determinada, tot i que s'observen certs màxims i mínims de la mitjana mòbil, aquests extrems no es repeteixen cada nombre fix d'anys. En els inicis del segle XXI la mitjana mòvil de 5 anys ha davallat per dessota de 600 mm, cosa que no havia succeït anteriorment. Malgrat això no podem afirmar que s'hagi produït un canvi climàtic si comparem les mitjanes del trentenni 2001-2011 i el període 1971-2000. La comparació de les mitjanes i les desviacions típiques dels períodes anteriors tampoc permeten constatar que s'hagi donat una modificació climàtica, no obstant, s'ha observat un lleuger descens pluviomètric entre el període 1912-40 i el trentenni 1941-70. Els 10 anys més plujosos a la ciutat de Girona són 1977 1577,9 mm, 1932 1567,6 mm, 1884 1413,7 mm, 1920 1275,6 mm, 1898 1275,6 mm, 1963 1189,6 mm, 1969 1177,7 mm, 1982 1143 mm, 1972 1128,3 mm. Es pot afirmar que el descens de la precipitació als inicis del segle XXI es deu al fet que no apareixen anys gaire plujosos. Des de 1982 la precipitació no ha superat els 1100 mm a Girona.






Figura 6.1. Precipitació anual a la ciutat de Girona. Període 1906-2011.

Taula 6.1. Precipitació mitjana anual a Girona. Període 1906-2011.
Període
Mitjana
Desviació típica
1906-40
806,8
230,4
1941-70
787,6
219,1
1971-2000
797,0
234,1
2001-11
718,7
183,5
1906-2011
788,0
223,7

Si s'analitza el mes més plujós i el més sec de cada trentenni s'observen algunes variacions. Així en el període 1884-1910 el mes més plujós és el novembre, 111,5 mm, i el més sec és juliol, 27,6 mm. En el trentenni posterior, 1911-40, l'octubre és el mes més plujós, 86,4 mm, i el juliol el mes més sec, 38,5 mm. A mitjans de segle (1941-70) l'octubre continua essent el mes més plujós però el mes més sec és el gener. El gener es torna molt més plujós a finals del segle XX, el període 1941-70 té una mitjana que gairebé dobla la del 1941-70, 70,9 mm. El mes més plujós d'aquest interval és el setembre, 82,7 mm i el mes més sec és el juliol, 37,3 mm. El començament del segle XXI la distribució és la clàssica amb un màxim a l'octubre, 94,5 mm, i un mínim al juliol, 38,5 mm. La precipitació anual a la ciutat de Girona enregistra variacions interanuals considerables ja que es troba en una zona de clima mediterrani, que es caracteritza per una intensa irregularitat. En els inicis del segle XXI la mitjana mòvil de 5 anys ha davallat per dessota de 600 mm, cosa que no havia succeït anteriorment. Malgrat això no podem afirmar que s'hagi produït un canvi climàtic si comparem les mitjanes del trentenni 2001-2011 i el període 1971-2000. La comparació de les mitjanes i les desviacions típiques dels períodes anteriors tampoc permeten constatar que s'hagi donat una modificació climàtica, no obstant, s'ha observat un lleuger descens pluviomètric entre el període 1912-40 i el trentenni 1941-70.


Taula 6.2. Distribució mensual de la precipitació. Període 1906-2011.
Període
G
F
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
ANY
1906-40
38,8
51,3
69,1
76,2
84,6
76,9
39,5
52,1
79,9
88,3
77,8
66,5
799,5
1941-70
38
60,7
78,1
71,5
61,8
48,4
40,9
57,1
83,3
123,7
59,8
64,3
787,6
1971-2000
70,9
47,6
58,7
65,1
86,9
66,7
37,3
56,4
82,7
81,3
68,5
76,5
797
2001-2011
51,5
66,8
71,1
78,5
82,8
35,7
38,5
45,5
58,9
94,5
38,7
56,3
718,7

La distribució estacional de la precipitació varia en funció del període analitzat. Així en els dos primers intervals tenim el mateix règim pluviomètric, TPEH, màxim de precipitació de tardor i mínim d'hivern. El trentennis 1941-70 i 1971-2000 tenen el mateix règim pluviomètric, TPHE, màxim de tardor i mínim d'estiu. El començament del segle XXI ha donat un règim de precipitació inèdit a la ciutat de Girona, el màxim es produeix a la primavera i el mínim a l'estiu.
Cal remarcar l'evolució pluviomètrica de les diferents estacions. L'estiu tendeix al descens pluviomètric, especialment a inicis del segle XXI en què la precipitació mitjana és molt inferior a la dels inicis del segle XX (119,6mm versus 170 mm). L'estació tradicionalment més plujosa a Girona, la tardor, es va fent més seca, especialment a finals del segle XX i inicis del segle XXI. Així la precipitació mitjana és de 192,1 mm en el període 2001-10, un 40 % menys respecte la precipitació de 1941-70, 266,8 mm. La primavera mostra un lleuger descens de la precipitació al llarg del segle XX tot i que en la primera dècada del segle XXI s'ha observat un lleuger increment de la precipitació (232,4 mm envers els 210,7 mm de 1971-2000). L'hivern és l'única estació que mostra un increment pluviomètric a finals del segle XX respecte els inciis d'aquest segle, 195 mm en el període 1971-2000 respecte 156,3 mm en el trentenni 1911-40.
Es pot dir que els temporals pluviomètrics de la tardor cada cop escassegen més i sembla que s'hagin traslladat a l'hivern, on són més freqüents que antany, i les tempestes d'estiu tendeixen a ser més escasses.
Taula 6.3. Precipitació estacional i mensual. Període 1906-2011.
 
Hivern
Primavera
Estiu
Tardor
Règim pluviomètric
1906-40
156,6
229,8
168,4
246,0
TPEH
1941-70
163,1
211,3
146,4
266,8
TPHE
1971-2000
195,0
210,7
160,4
232,5
TPHE
2001-2010
174,5
232,4
119,6
192,1
PTHE

La mediana de precipitació anual és inferior a la mitjana (767,2 mm enfront els 783,8 mm), això és característic dels climes mediterranis on predominen els anys més secs respecte el promig respecte els més plujosos. Els anys molt plujosos de Girona són els que enregistren precipitacions iguals o superiors al percentil 75, 939,3 mm, mentre que els anys molt secs tenen precipitacions inferiors al percentil 25, 607,5 mm. D'altra banda 533,5 mm és la precipitació anual que permet definir un any com a molt sec, el 10 % dels mesos tenen precipitació inferior a aquest valor. Si la precipitació d'un període anual iguala o supera els 1063,3 mm es tracta d'un any molt humit.

Taula 6.4. Caracteristiques de la precipitació mensual i anual a Girona. Mitjana i percentils. Període 1906-2011.

G
F
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
Any
Mitjana
48,7
53,5
67,0
71,3
78,7
61,6
39,7
53,6
79,0
95,6
68,0
67,3
783,8
90
117,8
111,9
145,5
138,0
151,5
126,5
88,3
99,2
140,2
185,1
145,0
161,6
1062,9
75
61,9
66,8
89,3
99,8
101,7
86,1
57,1
78,0
98,5
122,9
96,8
100,4
922,6
50
31,4
35,1
48,3
56,5
64,9
46,9
27,6
45,7
73,3
73,0
55,6
32,5
767,2
25
11,1
14,2
27,0
33,2
40,3
26,5
13,8
23,3
42,6
42,7
21,1
14,5
613,1
10
2,7
3,1
15,8
23,7
19,5
12,9
5,9
9,5
20,2
22,1
8,4
4,0
525,9

El mes més humit de l'any a la ciutat de Girona és el mes d'octubre amb 95,6 mm, mentre que el mes més sec és el juliol amb 39,7 mm. La distribució de la precipitació tenint en compte els percentils ens fa deduir que predominen els mesos més secs respecte la mitjana envers els més plujosos, ja que el percentil 50 o mediana té uns valors força inferiors a la mitjana. Així les diferències de quantitat de precipitació entre la mediana i la mitjana són més importants per als mesos més humits de l'any (octubre, setembre i maig) i més petites per al mes més sec (juliol). Els percentils 90 i 10 són el llindar superior i inferior dels mesos escepcionalment humits i secs, respectivament. S'ha de remarcar que 10 mesos superen els 100 mm per aquest quantil, només juliol i agost no assoleixen aquest valor. Per tant els mesos plujosos del centre de l'estiu no enregistren quantitats de precipitació molt elevades, com a conseqüència de les situacions atmosfèriques estables que predominen en aquesta estació. D'altra banda els mesos excepcionalment secs tenen llindars inferiors a 10 mm a l'hivern i estiu, mentre que a les estacions equinoccials l'umbral és superior. Això ens indica que les sequeres són més habituals a l'hivern i a la tardor i en canvi tenen un carácter més excepcional a la resta de l'any.

Taula 6.5. Precipitacions extremes mensuals i anuals a Girona. Període 1906-2011.
 
G
F
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
ANY
Mes més plujós
341,9
320,3
315,6
315,9
446,9
268,6
160
208,7
316,3
637,7
262
517
1577,9
Any
1898
1982
1898
1969
1977
1915
1981
1921
1884
1965
1897
1932
1977
Mes més sec
0,0
0,0
0,0
0,0
1,9
1,7
0,0
0,2
0
2,4
0
0
419,8
Any
1983
1990
1997
1947
1892
2007
1988
1928
1906
1968
1981
1974
1954

La precipitació a la ciutat de Girona té una elevada irregularitat, com s'observa a la taula 6.5. Els mesos més plujosos tenen unes quantitats molt elevades de precipitació, superior a 200 mm en tots els mesos amb l'excepció del mes de juliol, 160 mm. Cal remarcar que hi ha 2 mesos, octubre i desembre, on el màxim mensual ultrapassa els 500 mm, essent l'octubre de 1965 amb 637,7 mm el mes més plujós de la sèrie de Girona. D'altra banda qualsevol mes pot ser molt sec, tots els mesos presenten un mínim inferior a 3 mm, i en els mesos de gener, febrer març, abril, juliol, setembre, novembre i desembre hem tingut precipitació nul·la alguna vegada. D'altra banda l'any més plujós del període 1884-2011 té una precipitació que gairebé quadriplica la pluja de l'any més ec (1577,9 mm l'any 1977 per 419,8 mm el 1954).
Taula 6.6. Caracteristiques de la precipitació estacional a Girona. Mitjana i percentils. Període 1906-2011.
 Percentil
Hivern
Primavera
Estiu
Tardor
90
356,9
345,9
268,2
351,1
75
221,8
266,4
205,3
279,1
50
146,6
200,9
143,6
214,2
25
79,0
143,0
98,7
160,7
10
52,1
95,1
76,2
106,1

Els percentils estacionals ens permeten determinar la freqüència que una estació astronómica superi un determinat llindar de precipitació. En aquest cas la precipitació del percentil 50 és la mediana que ens separa els mesos secs i els mesos humits, en comptes de la mitjana, ja que esten en un clima mediterrani on tenim més mesos secs que no pas humits si tenim en compte el promig de la precipitació. La tardor és l'estació més plujosa, mentre que l'estiu és l'època més seca, però amb diferències poc importants amb la 2ª estació més humida, la primavera i la 2ª estació més seca, l'hivern. El percentil 75 delimita les estacions molt plujoses, així el 25 % dels períodes trimestrals amb més precipitació tenen com a llindar inferior la precipitació d'aquest percentil. La tardor amb 279,1 mm és l'estació amb una precipitació més elevada per aquest quantil, en canvi l'estiu és l'estació amb menys precipitació en els mesos molt humits, només 205,3 mm. El percentil 25 ens permet saber quin és l'umbral per determinar una estació com a molt seca. En aquest cas l'hivern té un valor inferior al de l'estiu, 79 mm i 98,7 mm respectivament. Els percentils 90 i 10 ens determinen les estacions extremadament humdes i extremadament seques, respectivament. En aquest cas pot sorprendre que l'hvern, la 2ª estació més seca, tingui la precipitació més elevada, per tant els hiverns molt humits superen en precipitació a les tardors molt plujoses. La freqüència de les llevantades en alguns hiverns és molt elevada, per aquest motiu tenim hiverns molt plujosos quan tenim una recurrencia freqüent d'aquestes situacions sinòptiques. No obstant, hem de remarcar que la diferència entre l'hivern, tardor i primavera és molt poc important per al percentil 90, només 11 mm. Així podem tenir precipitacions abundants en totes les estacions inclòs a l'estiu, però en aquesta estació el 10 % de les estacioons més plujosos té una precipitació total bastant inferior a la resta de l'any, només 268,2 mm. L'hivern és l'estació amb més freqüència de trimestres secs, així el 10 % dels hiverns més secs tenen un llindar superior de 52,1 mm, valor inferior a l'estiu, 76,2 mm. Les elevades quantitats de precipitació associada a les tempestes són una de les causes que a Girona els estius molt secs hi plou més que als hiverns molt secs. D'altra banda la tardor és l'època on les precipitacions escasses tenen el llindar més elevat, 106,1 mm, enfront els 95,1 mm de la primavera.






Figura 6.2. Precipitació màxima en 24 hores anual a la ciutat de Girona. Període 1912-2011
La precipitació màxima en 24 hores de cada any no presenta una tendencia en el conjunt del període 1912-2011. Malgrat això les variacions que presenta la mitjana mòbil de 5 anys són considerables, així com les diferències entre les precipitacions mitjanes dels períodes de 30 anys són considerables. Així es pot afirmar que entre el primer període i el segon es produeix un canvi climàtic, la mitjana augmenta des de 71,9 mm fins a 96,7 mm entre els intervals temporals 1912-40 i 1941-70. En canvi entre els trentennis 1941-70 i 1971-2000 no es dóna una modificació climàtica tot i el descens de 7,3 mm en el promig de la precipitació màxima. D'altra banda el fort descens de la precipitació màxima durant els inicis del segle XXI permet constatar que ens troben davant un altre canvi climàtic.

Taula 6.7. Precipitació màxima en 24 hores anual a Girona. Període 1906-2011.

Període
Mitjana
Desviació típica
1912-40
71,9
32,2
1941-70
96,7
53,0
1971-2000
87,4
42,3
2001-11
65,6
23,0
1912-2011
83,3
43,4






Taula 6.8. Precipitació extrema estacional a Girona. Període 1906-2011.
 
Hivern
Primavera
Estiu
Tardor
Estació més plujósa
618,3
627,9
408,9
753,7
Any
1933
1942
1932
1965
Estació més seca
14,2
41,4
8,5
54,6
Any
1953
1973
1928
2007

L'important irregularitat de la ciutat de Girona s'observa molt bé a la taula 6.8. Les estacions més plujoses enregistren una precipitació molt elevada en comparació amb els registres modestos dels períodes trimestrals més secs. S'ha de remarcar que la majoria de rècords pluviomètrics estacionals de la sèrie pluviomètrica de Girona (1906-2011) són força antics, s'han produït amb anterioritat a la dècada dels 70. L'última estació excepcional va ser la tardor de 2007 que va enregistrar la precipitació més escassa, 54,6 mm. Hi hagut estius molt plujosos a Girona, com el de l'any 1932, amb 408,9 mm, aquest valor és molt elevat amb altres observatoris de la Península Ibèrica que es caracteritzen per uns estius molt més secs que la ciutat de Girona. D'altra banda qualsevol estació pot tenir un dèficit hídric molt important, que afecta especialment els estius i els hiverns, més que a les estacions intermèdies, on és més probable que tinguen situacions sinòptiques favorables a la precipitació.


Figura 6.3. Histograma de les precipitacions anuals a la ciutat de Girona. Període 1912-2011.


L'histograma de precipitació anual ens permet d'observar una distribució de la precipitació que no és normal. Segons el test de Kolmogorov no s'ajusta a una corba gaussiana. Així els dos intervals amb precipitació inferior a la mitjana (786 mm) presenten unes freqüències superiors als intervals corresponents a anys plujosos Així tenim un 13,2 % d'anys molt secs, amb precipitació compresa en l'interval inferior de 400-550 mm. En canvi només hi ha un 1,9 % d'anys amb un total de pluja compresa entre 1450 i 1600 mm.

És important de saber quines característiques té la distribució d´una mostra de valors, per això calculen la curtosi i l´asimetria. La curtosi medeix com és de punxeguda una distribució, comparada amb una distribució normal. Una distribució amb un pic relativament alt, s´anomena leptocúrtica, mentre que si és aplanada rep el nom de platicúrtica. La distribució normal que no és molt punxeguda ni aplanada rep el nom de mesocúrtica.
Per calcular la curtosi hem aplicat el coeficient percentilar de curtosi (SPIEGEL et al., 2002) es basa tant en quartils com en percentils. És representat per κ. El coeficient percentilar de curtosi en una distribució normal val 0,263. L´equació d´aquest coeficient és la següent:
κ =Q/P90-P10
on Q=1/2(Q3-Q1) és el rang seniinterquartilar.
L´asimetria és el biaix o la distorsió de la simetria d´una distribució. Si la corba de freqüències d´una distribució té una cua més llarga cap a la dreta del màxim central, que cap a l´esquerra, es diu que està esbiaixada cap a la dreta o que té asimetria positiva. Si succeix el contrari, es considera que està esbiaixada cap a l´esquerra, o que és d´assimetria negativa. Si el valor del coeficient val 0 la distribució és simètrica. Per tal de calcular l´asimetria hem aplicat el coeficient 1 d´asimetria de Pearson (SPIEGEL et al., 2002). L´equació és la següent:
Coeficient 1 d´asimetria de Pearson=Mitjana aritmètica-moda/desviació típica

La precipitació presenta una curtosi amb un valor força elevat, 0,59. Com aquest valor és superior a 0,263, es pot afirmar que és una distribució de freqüències leptocúrtica o apuntada, per tant predominen els anys amb precipitació propera a la mitjana, mentre que els anys amb precipitacions molt elevades o escasses són relativament poc freqüents. L´asimetria és positiva o asimetria a l´esquerra, el seu valor és de 0,14. Per tant predominen els anys amb precipitació inferior a la mitjana respecte els anys plujosos.
Coeficient de curtosi
0,58
Coeficient d'asimetria
0,14





6.2. Les sequeres
S'ha aplicat l'índex estandaritzat d'anomalies pluviomètriques de Pita López (2002) per tal de delimitar les sequeres a la ciutat de Girona en el període 1906-2011. Hem considerat els 10 mesos com el llindar mínim de duració de sequeres a la ciutat de Girona. La persistència de les sequeres no segueix una distribució normal, ja que tenim un interval força ampli de longitud de les sequeres (27-34 mesos) que no s'ha donat a la ciutat de Girona en el període d'anàlisi. Les sequeres més freqüents són les que tenen una persistència d'entre 14 i 16 mesos, que representen un 27,8 % del total de les seqüències seques del període 1906-2011. La sequera més llarga del període 1906-2011 té 36 mesos de duració i va començar el febrer de 2006 i va acabar el gener 2009. No obstant tenim una altra seqüència seca amb una persistència similar, 35 mesos, és la sequera del març 1979-Gener 1982. La duració mitjana de les sequeres a Girona és de 18,3 mesos, no tenen per tant una persistència tan important com en altres punts de la Península Ibèrica, per exemple el sud-est, on els períodes secs són molt més freqüents (MARTIN VIDE, 2009). Les sequeres més curtes tenen 10 mesos, són els intervals secs de l'abril 1983-febrer 2004 i desembre 1989-setembre 1990.


Figura 6.4. Histograma de la persistència de les sequeres a Girona. Període 1906-2011.
Les sequeres presenten una intensitat variable que oscil·la entre -1,05 i -2,86. La intensitat de les seqüències seques tampoc presenta una distribució normal, amb un màxim de freqüència del 38,9 % en les sequeres d'una intensitat compresa en l'interval (-1,5- -1,75). S'intueix una certa preponderancia de les sequeres amb menor intensitat respecte els períodes secs més intensos. La seqüència seca més intensa és la que va començar el març de 1979 i va finalitzar el gener 1982, amb una intensitat màxima de -2,86. Una altra sequera molt forta fou la del juliol 1982-desembre 1929 amb un valor màxim de -2,48. El període sec menys intens és el d'agost 1923-juliol 2005 amb una intensitat màxima de -1,05.


Figura 6.5. Histograma de la intensitat de les sequeres a Girona. Període 1906-2011.


Taula 6.9. Característiques de les sequeres segons diferents intervals temporals. Període 1906-2011.
 
Mesos secs
Mesos secs/any
Duració
Intensitat màxima
Intensitat mínima
Intensitat mitjana
1906-1940
64
1,83
16,0
-2,48
-1,05
-1,62
1941-70
106
3,03
17,7
-1,86
-1,23
-1,64
1971-2000
109
3,11
15,6
-2,86
-1,11
-1,87
2001-11
51
4,64
18,5
-2,06
-1,63
-1,83

Cal remarcar que les sequeres cada cop són més freqüents a la ciutat de Girona, i a més ha augmentat la seva persistència en els inicis del segle XXI (veure taula X). El nombre de mesos secs/any s'ha incrementat progressivament durant el període 1906-2011, mentre que al període inicial, 1906-40, teníen una mitjana de 1,83 mesos secs/any, en els últims anys (2001-2011) el promig és de 4,64 mesos anormalment secs cada any. D'altra banda, la durada mitjana és de 18,6 mesos en el període 2001-2011, mentre al període 1906-40 la persistència mitjana fou de 16 mesos. La intensitat màxima més elevada de les sequeres es va produir en el període 1971-2000, -2,86, mentre que en el trentenni anterior, 1941-70, vam tenir el valor més baix, -1,86. La intensitat mitjana de les seqüències seques ha augmentat lleugerament al llarg del període 1906-2011, assolint el valor màxim en el període 1971-2000, -1,87. En l'interval temporal 2001-2011 les sequeres tenen una intensitat lleugerament inferior- 1,83.




Taula 6.10. Llistat de les sequeres amb durada igual o superior a 10 mesos a Girona. Període 1906-2011.

 
 
Període
Durada (mesos)
Intensitat
màxima
Jul 1911-Maig 1912
11
-1,21
Agost 1923-Juliol 1925
24
-1,05
Abril 1927-Febrer 1928
11
-1,74
Juliol 1928-Desembre 1929
18
-2,48
Novembre 1946-Gener 1948
15
-1,23
Agost 1949-Març 1951
20
-1,86
Març 1952-Agost 1923
20
-1,59
Abril 1954-Juliol 1955
16
-1,63
Febrer 1961-Setembre 1962
20
-1,66
Novembre 1965-Gener 1967
15
-1,85
Gener 1973-Març 1974
15
-2,1
Març 1979-Gener 1982
35
-2,86
Abril 1983-Febrer 1984
10
-1,76
Octubre 1984-Gener 1986
16
-1,53
Desembre 1989-Setembre 1990
10
-1,64
Gener 1995-Desembre 1995
12
-1,11
Febrer 2000-Març 2002
26
-2,06
Febrer 2006-Gener 2009
36
-1,63
Mitjana
18,3
-1,72
Màxim
36
-2,86
Mínim
10
-1,05

6.3.Les teleconnexions i la precipitació a Girona
La precipitació de la ciutat de Girona està modulada i depèn de les situacions atmosfèriques. Les pertorbacions mediterrànies impliquen pluges abundants a Girona i les seves rodalies, mentre que les situacions sinòptiques atlàntiques no estan associades a precipitacions gaire quantioses. Hem realitzat la correlació entre la precipitació i el valor dels índexs de l'Oscil·lació de l'Atlàntic Nord (NAO) i Oscil·lació de la Mediterrània Occidental (WeMo) per tal d'observar els patrons sinòptics que afavoreixen les precipitacions a Girona. Els mesos en què la correlació és bona (valor r