Variação Microclimática de Sítios Urbanos com Diferentes Níveis de Cobertura Vegetal Como Subsídio à Formação de Ilha de Calor

Pedro Hugo Oliveira Moreira, Alan Cavalcanti da Cunha, João de Athaydes Silva Júnior, Antonio Carlos Lola da Costa

Resumo


O objetivo da investigação é analisar variações espaciais e sazonais de elementos meteorológicos que evidenciam a formação e ocorrência do fenômeno da Ilha de Calor Urbana (ICU) na cidade de Macapá. A metodologia de estudo avaliou a evolução histórica da cobertura de vegetação e da malha urbana utilizando-se técnicas de geoprocessamento e de classificação supervisionada de Máxima Verossimilhança (MAXVER). Com este objetivo foram analisadas séries de dados contínuos coletados durante dez dias consecutivos nos períodos chuvoso (Abril/2018), Seco (Novembro/2018) e Transição (Junho/2019). Os elementos meteorológicos quantificados foram a umidade relativa do ar (UR) e a temperatura média do ar (T). Cinco estações semi-automáticas foram estrategicamente distribuídas ao longo de dois eixos de máximo prolongamento da zona urbana de Macapá, nos sentidos Nordeste-Sudoeste e Oeste-Leste. Os resultados indicaram significativa variação sazonal da Temperatura e da Umidade Relativa (p<0,05). Espacialmente, os resultados também foram significativos (p<0,05), sugerindo influência espaço-sazonal dos padrões de variabilidade de T e UR sobre ICU correlacionados com as taxas de uso e ocupação do solo. Assim, ICU mostrou-se significativamente dependente tanto do índice de vegetação (R2=0,47, p<0,05) quanto do índice de urbanização (R2=0,62, p<0,05). Conclui-se que a sazonalidade diária observada sugere existência do fenômeno da ilha de calor urbana, especialmente nas zonas central e sul da cidade, cujos índices inclusive têm sido confirmados por estudos similares. Os dados de sazonalidade dos elementos meteorológicos analisados, sua relação com o uso do solo, podem trazer elementos importantes para o debate sobre a formação da ICU nas cidades amazônicas.

 

Microclimatic Variation in Urban Sites with Different Levels of Vegetable Cover as a Subsidy to the Formation of Heat Island

 

A B S T R A C T

The objective of the investigation is to analyze spatial and seasonal variations of meteorological elements that evidence the formation and occurrence of the phenomenon of the Urban Heat Island (UHI) in the city of Macapá. The study methodology comprised the historical evolution of vegetation cover and urban space using geoprocessing techniques and supervised classification of Maximum Likelihood (MAXVER). With this objective, continuous data series collected during ten consecutive days in the rainy (April/2018), Dry (November/2018) and Intermediate (June/2019) periods were analyzed. The meteorological elements quantified were relative humidity (RH) and average air temperature (T). Five semi-automatic gauges were strategically distributed along two axes of maximum extension of the urban area of Macapá, in the Northeast-Southwest and West-East directions. The results indicated significant seasonal variation of Temperature and Relative Humidity (p<0.05). Spatially, the results were also significant (p<0.05), suggesting influence of T and RH variability patterns on UHI correlated with land use and occupation rates on. Thus, ICU was significantly dependent on both the vegetation index (R2=0.47, p<0.05) and the urbanization index (R2=0.62, p<0.05). We concluded that the daily seasonality observed suggests the existence of the phenomenon of the urban heat island, especially in the central and southern zones of the city, whose indices have even been confirmed by similar studies. The seasonality data of the meteorological elements analyzed, their relationship with land use, can bring important elements to the debate on the formation of ICU in Amazonian cities.

Keywords: Meteorological element, vegetation, urbanization, urban heat island, Macapá.


Palavras-chave


Elemento meteorológico, vegetação, urbanização, ilha de calor urbana, Macapá.

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Referências


Alves, E.D.L.; Lopes, A. 2017. The urban heat island effect and the role of vegetation to address the negative impacts of local climate changes in a small Brazilian city. Atmosphere [online] 8. Disponível: http://dx.doi. org/10.3390/atmos8020018. Acesso: 25/08/2020.

Amorim, M. C. C. T., DUBREUIL, V., 2017. Intensity of Urban Heat Islands in tropical and temperate climates. Climate [online] 5. Disponível: http://dx.doi. org/10.3390/cli5040041. Acesso: 13/08/2020.

Arya, S. P., 2001. Introduction to Micrometeorology, 2ª ed. Academic Press, Cambridge.

Barbosa, P. H. D.; Costa, A. C. L.; Cunha, A. C.; Silva Junior, J. A.; 2015. Variabilidade de elementos meteorológicos e de conforto térmico em diferentes ambientes na Amazônia brasileira. Revista Brasileira de Climatologia [online] 17. Disponivel: http://dx.doi.org/10.5380/abclima.v17i0.43048. Acesso:14/08/2020.

Corrêa, P. B.; Cândido, L.A; Souza, R. A. F.; Andreoli, R. V.; Kayano, M. T., 2016. Estudo do fenômeno da ilha de calor na cidade de Manaus-AM: Um estudo a partir de dados de sensoriamento remoto, modelagem e estações automáticas. Revista Brasileira de Meteorologia 31, 167-176. Doi: http://dx.doi.org/10.1590/0102-78631220150012.

Costa, A. C. L, Rodrigues, H. J. B., Silva Junior, J. D. A., Nunes, L. R. C., Moraes, B. C., Costa, A. C., Cunha, A. C., Meir, P.; Malhi, Y., 2018. Variabilidade Horária, Diária e Sazonal da Frequência e Intensidade de Precipitação em uma Floresta Tropical Chuvosa na Amazônia Brasileira. Revista Brasileira de Geografia Física 11, 1290-1302.

Costa, A. C. L.; Silva Junior, J. A.; Cunha, A. C.; Feitosa, J. R. P.; Portela, B. T. T.; Silva, G. G. C.; Costa, R. F., 2013. Índices de conforto térmico e suas variações sazonais em cidades de diferentes dimensões na Região Amazônica. Revista Brasileira de Geografia Física 6, 478-487. Doi: http://dx.doi.org/10.26848/rbgf.v6.3.p478-487

Crawley, M. J., 2007. The R Book. 2ª Ed. Imperial College London at Silwood Park. John Wiley & Sons Ltd, London.

INMET. Instituto Nacional De Meteorologia, 2018. Normais Climatológicas do Brasil 1981–2010. Brasília.

Kuhn, P. A. F.; Cunha, A. C.; Pereira, M. J.; Saraiva J. M. B., 2010. Previsão Numérica Operacional no Estado do Amapá Utilizando o BRAMS. In: Cunha, A. C.; Souza; E. B. De; Cunha, H. F. A. (Orgs.). Tempo, Clima e Recursos Hídricos: Resultados do Projeto REMETAP no Estado do Amapá, Editora do Instituto de Pesquisas Científicas e Tecnológicas (IEPA), Macapá, pp. 61-82.

Leal Filho, W.; Icaza, L. E.; Emanche, V. O.; Al-Amin, A. Q., 2017. An Evidence-Based review of impacts, strategies and tools to mitigate urban heat island. International Journal of environment research public health [online] 14(12). Disponível: http://dx.doi.org/10.3390/ijerph14121600. Acesso: 10/01/2019.

Leite, M. E., Silva, L. A. P., Leite, M. R.; Fonseca, G. S., 2018. Geotecnologias aplicadas a estimativa da temperatura de superfície em diferentes usos e ocupações do solo na Área de Proteção Ambiental do Rio Pandeiros – Minas Gerais. Caderno de Geografia 28, 490-509. Doi: http://10.5752/p.2318-2962.2018v28n53p490.

Nóbrega, R. S.; Santos, P. F. C.; Moreira, E. B. M., 2016. Morfologia urbana e ilhas de calor na cidade do Recife-PE: Distribuição Espacial e intensidade. Revista de Geografia (Recife) 33, 319-333.

Oke, T. R., 1987. Boundary Layer Climates. 2ª ed. Routledge: London.

Porangaba, G. F. O; Teixeira, D.C.F.; Amorim, M. C. C. T., 2017.

Procedimentos metodológicos para análise das ilhas de calor em cidades de pequeno e médio porte. Revista Brasileira de Climatologia [online] 21. Disponível: http://dx.doi.org/105380/abclima.v21i0.48832. Acesso: 12/08/2020.

R Development Core Team, 2016. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna.

Roth, M., 2007. Review of urban climate research in (sub) tropical regions. International Journal of Climatology 27, 1859–1873. Doi: http://dx.doi. org/10.1002/joc.1591

Sanches, F. O.; Fernandes, E.; Ferreira, R.V.; Firmino, G. V.; Alves, M. O., 2018. Contribuição ao estudo do clima urbano em Uberaba (MG), Revista Brasileira de Climatologia [online] 33. Disponível: http://dx.doi.org/10.5380/abclima.v1i0.60447. Acesso: 12/08/2020.

Santiago, D. B.; Gomes, H. B., 2016. Estudo de ilhas de calor no município de Maceió/AL usando dados orbitais do Landsat 5. Revista Brasileira de Geografia Física 9, 793-803.

Santos, K. P. C.; Cunha, A. C.; Souza, E. B.; Costa, A. C. L. 2012. Índices de Tendências Climáticas Associadas à “ilha de calor” em Macapá-AP. Revista Brasileira de Ciências Ambientais 23, 1-16.

Silva, A. P. N., 2016. Ilha de calor urbana: diagnóstico e impactos no microclima da região metropolitana de Macapá- AP. Tese (Doutorado). Campina Grande, UFCG.

Silva Junior, J. A., 2012. Avaliação de parâmetros micrometeorológicos, do conforto e da percepção térmica na área urbana da cidade de Belém-PA. Tese (Doutorado). Belém, UFPA.

Silva Junior, J. A.; Costa, A. C. L.; Pezzuti, J. C. B.; Costa, R. F.; Souza, E. B., 2012a. Relações entre as percepções térmicas e índices de conforto térmico dos habitantes de uma cidade tropical na Amazônia Oriental. Brazilian Geographical Journal 3, 395-407.

Silva Junior, J. De A.; Costa, A. C. L.; Pezzuti, J. C. B.; Costa, R. F.; Galbraith, D., 2012b. Análise da Distribuição Espacial do Conforto Térmico na Cidade de Belém, PA no Período Menos Chuvoso. Revista Brasileira de Geografia Física 2, 218-232.

Silva Junior, J. A.; Costa, A. C. L.; Pezzuti, J. C. B.; Costa, R. F.; Rodrigues, H. J. B., 2013a. Sazonalidade de elementos meteorológicos da área urbana e periférica na cidade de Belém, PA. Brazilian Geographical Journal 4, 650-662.

Silveira, I. M. M; Carvalho, R. G., 2016. Microclima e conforto térmico na área da Mata da Bica, no munícípio de Portalegre-RN. Revista Brasileira de Geografia Física 9, 062-078.

Souza, D. O.; Alvalá, R. C. S., 2014. Observational evidence of the urban heat island of Manaus city, Brazil. Meteorological Applications [online] 21. Disponivel: http://dx.doi. org/10.1002/met.1340. Acesso: 07/09/2019.

Terra De Oliveira, M.; Ganem, K. A.; Batista, G. M. De M., 2017. Análise sazonal da relação entre sequestro de carbono e ilhas de calor urbanas nas metrópoles de São Paulo, Rio de Janeiro, Belo Horizonte e Brasília. Revista Brasileira de Cartografia 69, 807-825.

Torres, A. M, El-Robrini, M., Costa, W.J.P., 2018. Panorama da erosão costeira – Amapá, in: Muehe, D. (org.), Panorama da Erosão Costeira no Brasil. Ministério do Meio Ambiente (MMA), Brasília, pp. 19-63.

WMO. World Meteorological Organization, 2012. Guide to meteorological instruments and methods of observation. Geneva.

Zhang, X.; Steeneveld. G.; Zhou, D.; Duan, C.; Holtslag, A. A. M., 2019. A diagnostic equation for the maximum urban heat island effect of a typical Chinese city: A case study for Xi'na. Building and environment 158, 39-50. Doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.buildenv.2019.05.004.

Zhou, B.; Rybski, D.; Kropp, J. P., 2017. The Role of city size and urban form in the surface urban heat island. Scientific Reports [online], 7. Disponivel: http://dx.doi. org/10.1038/s41598-017-04242-2. Acesso: 23/01/2019.

Zhu, R., Wong, M. S.; Guilbert, E., Chan, P. W., 2017. Understanding heat patterns produced by vehicular flows in urban areas. Scientific Reports [online] 7. Disponível: http://dx.doi. org/10.1038/s41598-017-15869-6. Acesso: 23/01/2019.




DOI: https://doi.org/10.26848/rbgf.v13.07.p3254-3274

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Revista Brasileira de Geografia Física - ISSN: 1984-2295

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