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VARIABILIDADE E SUSCEPTIBILIDADE CLIMÁTICA: Implicações Ecossistêmicas e Sociais

de 25 a 29 de outubro de 2016 Goiânia (GO)/UFG

VARIAÇÃO DIURNA-NOTURNA DAS ILHAS DE CALOR NA CIDADE DO

RECIFE – PE

RANYÉRE SILVA NÓBREGA1

PEDRO FELIPE CAVALCANTI DOS SANTOS2

ELVIS BERGUE MARIZ MOREIRA3

RESUMO O objetivo do presente estudo é avaliar a variação diurna-noturna na distribuição e intensidade das ilhas de calor na cidade do Recife/PE, através de coleta detalhada de dados de temperatura realizada entre os dias 08 de maio à 08 de junho do ano de 2014. A coleta foi realizada através de 9 estações de coleta de dados com a instalação de termohigrômetros em diferentes bairros da cidade. Foi utilizada a equação de intensidade das ilhas de calor ou amenização, tomando como base uma estação termohigrométrica de referência e variando as demais estações. As características da morfologia urbana local propiciam tanto a formação de ilhas calor diurnas, quanto ilhas de calor noturnas. A configuração urbana da cidade tem uma grande contribuição na configuração do clima urbano recifense, principalmente pelo eixo de verticalização na faixa litorânea, as áreas verdes e massas de água. Palavras-chave: Ilhas de calor; Climatologia Urbana; Urbanização.

ABSTRACT The objective of this study is to evaluate the diurnal-nocturnal variation in the distribution and intensity of heat islands in Recife/PE, through detailed collection of temperature data held from May 8 to June 08 of the 2014. Data collection was conducted through 9 data collection stations with the installation of thermohygrometers in different districts of the city. It used intensity equation of heat islands or softening, based on a thermohygrometric reference station and varying other stations. The local urban morphology characteristics provide both the formation of diurnal heat islands, the nocturnal heat islands. The urban setting of the city has a great contribution in Recife urban climate configuration, especially the vertical axis along the coast, the green areas and water bodies. Key words: Heat Islands; Urban Climatology; Urbanization.

1 – Introdução

As cidades por seu tamanho e/ou função desempenham papel importante no clima

local e nas relações com a sociedade. Segundo Almeida Junior (2005), os padrões de

temperatura do ar, ventos, umidade do ar e pluviosidade mudam de acordo com a posição

geográfica da cidade e da distribuição dos seus elementos urbanísticos. Os mecanismos

1 Docente do programa de Pós-graduação em Geografia da Universidade Federal de Pernambuco. E-

mail de contato: [email protected] 2 Mestrando do programa de pós-graduação em Geografia da Universidade Federal de Pernambuco.

E-mail de contato: [email protected] 3 Pós-doutorando do Programa de Pós-graduação em Geografia da Universidade Federal de

Pernambuco. E-mail de contato: [email protected]

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

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para entender esta relação estão inseridos na climatologia urbana, devendo ser observados

de uma forma sistêmica dentro de sua área de estudo.

O meio urbano é alvo das mais arbitrárias práticas modificadoras da paisagem

ocasionadas pelo homem. Uma das consequências das ações antrópicas e alterações das

características físicas e paisagísticas da cidade é o surgimento da ilha de calor urbano

(ICU). Monteiro e Mendonça (2011) referem à ICU como uma anomalia térmica onde a

temperatura do ar na camada intraurbana da atmosfera se caracteriza por ser superior a da

vizinhança rural. Esse incremento de temperatura é causado principalmente pelo calor

armazenado e reemitido pelos complexos de urbanização que concentram materiais de

grande potencial energético. Como complemento, Taha (1997) afirma que a baixa taxa de

evapotranspiração nos ambientes urbanos, devido à retirada da vegetação e pavimentação

das superfícies, é o grande causador do incremento das temperaturas do ar durante o dia.

Profundas mudanças ocorreram no Brasil, inclusive no estado de Pernambuco, a

partir de meados da década de 40, em termos de transformação de uma sociedade

predominantemente agrícola, até então, para uma sociedade urbano-industrial já

consolidada no final da década de 60. Este modelo de desenvolvimento, fortemente

marcado pela concentração da renda e praticamente desprovido das questões ambientais,

com profundas desigualdades sociais, já começou a ser evidenciada no final da década de

70. Na década de 90 ficou mais evidente que o resultado do intenso processo de

urbanização gerou um quadro de desequilíbrio populacional entre áreas rurais e urbanas,

crescimento acelerado das grandes aglomerações, densidade demográfica considerável nos

centros urbanos, carência de habitação e infraestrutura básica, aumento da pobreza e da

população favelada, ou seja, expressiva degradação da qualidade de vida na cidade

(BRANDÃO, 2011).

Um dos objetivos de estudos climáticos em escala urbana é proporcionar benefícios

que visam tornar a vida nas cidades mais agradável para seus habitantes. Segundo Jollands

et al. (2007), o estudo do clima urbano é fundamental para o desenho urbano, apresentando

subsídios para que se possa desenvolver outros estudos apropriados para o planejamento e

ordenação do espaço urbano, enfocado em sua totalidade.

Atualmente, já está bem configurada a urbanização na direção centro-sul da capital

Pernambucana, com intenso processo de verticalização das construções civis e diminuição

de vegetação. Mas, com o crescimento do adensamento construtivo que a Região

Metropolitana do Recife vem atravessando, também já são visíveis as rápidas

transformações espaciais em outras direções, como no eixo oeste. Com os diferentes usos

do solo, morfologia urbana, interesse econômico e distribuição irregular de vegetação, é

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possível que os microclimas no Recife tenham comportamentos diferentes e o bom

entendimento desses comportamentos é de suma importância para a gestão e

melhoramento da qualidade de vida no ambiente urbano.

2 – Material e métodos

O estudo foi realizado na cidade do Recife, localizada no litoral do Nordeste

brasileiro, mais precisamente no centro leste da região. A cidade está situada na latitude 8º

03`14”S e na longitude 34º 52`51”O, se assenta numa planície aluvional flúvio-marinha –

composta de ilhas, penínsulas, alagados e mangues, envolvidos por braços de rios – desde

as costas marinhas, marcadas em quase toda a sua extensão por uma linha de arrecifes de

arenito até uma cadeia irregular de outeiros terciários em semicírculo que se projeta de

forma ondulada (Gomes, Op. Cit.). Sua altitude média é de apenas 4 metros acima do nível

do mar, compreendendo uma área de 218 km2.

Por estar situada em zona de baixas latitudes, apresenta temperaturas médias

mensais em torno de 25ºC, amplitude térmica anual nunca superior a 5ºC, e umidade

relativa do ar com valores médios anuais de 84% (INMET). A incidência de radiação solar é

alta e sofre pouca variação ao longo do ano, exceto pela penetração de nebulosidade

durante o período chuvoso (maio a outubro). A nebulosidade, típica dos trópicos úmidos,

contribui para a radiação difusa, ou seja, aquela refletida pelas nuvens. O índice

pluviométrico anual médio encontra-se acima de 1.600 mm. O clima regional da cidade é o

tropical atlântico de costa oriental (As’, segundo a classificação climática de Köppen), com

chuvas de outono-inverno, sem inverno térmico em que as temperaturas médias mensais

são superiores a 18ºC.

A cidade do Recife mantém acelerado o crescimento da sua população tendo, na

segunda metade do século XX, ultrapassado a cifra de um milhão de habitantes. Conforme

o IBGE, em 1970 a população era 1.060.700 mil e no ano de 2015 a estimativa populacional

é de 1.617.183. Somando os municípios da RMR, a população ultrapassa os 3,5 milhões de

habitantes.

Para o estudo, foram utilizados dados de temperatura do ar, na obtenção dos

mesmos, foram instalados 9 termohigrômetros da marca HOBO U20, com datalogger e

abrigo, para os dados de temperatura. A estação do Instituto Nacional de Meteorologia

(INMET), em área florestal, serviu como comparação aos dados de temperaturas das

estações. Os dados dos termohigrômetros foram armazenados no intervalo de 5 minutos

para um maior detalhamento temporal. A altitude da Estação de Coleta de Dados (ECD) em

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relação ao solo foi definida em 1,5 m. As estações foram distribuídas de acordo com

características particulares de cada local (Tabela 01) e pela disponibilidade de pontos.

Tabela 01: Caracterização das Estações de Coleta de Dados (ECD)

Os pontos foram distribuídos ao longo do eixo sul-leste para o centro-oeste da malha

urbana, caracterizando diferentes áreas e ambientes (Figura 01). A estação localizada na

UFPE serviu de referência pelas características relacionadas às áreas frescas encontradas

em diversos estudos, (como os de MOREIRA, 2014; MOREIRA, NÓBREGA, SILVA, 2011)

áreas com alto percentual de vegetação e baixa densidade urbana.

O estudo foi realizado através de uma série de dados com extensão de 32 dias, entre

os dias 08/05/2014 ao dia 08/06/2014, com um total de 9 estações: UFPE; Boa Viagem;

Madalena; Imbiribeira; Dona Lindu; São José; Torre; Encruzilhada; Várzea. O tratamento

dos dados foi realizado através da análise de possíveis erros e por geração de médias e

desvios padrões.

Para o cálculo da intensidade das ilhas de calor foi utilizado o método descrito em

VITAL, MOREIRA e NÓBREGA (2012), calculada da seguinte forma: ΔT = IC = TEST –

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TREF. Em que, ΔT é a intensidade da IC, TEST é a temperatura do ar em cada ponto

monitorado e TREF é a temperatura na estação de referência.

Figura 01: Distribuição das ECD ao longo da cidade do Recife.

Fonte: Google Maps, organizado pelo autor.

3 – Resultados e Discussão

A Figura 02 apresenta as médias de temperatura para as estações. Observamos que

a ECD Boa viagem apresenta a média de temperatura mais alta, com a ECD de Referência,

na UFPE, indicando as menores temperaturas. Algumas ECDs se destacaram pela grande

variação das temperaturas ao longo da série, sendo elas UFPE, Imbiribeira e Várzea. Com

menor variação destacam-se as ECDs da Torre e do Parque Dona Lindú.

O comportamento médio da temperatura do ar na capital pernambucana se mostrou

dinâmico. Há uma grande variedade de influências atmosféricas e espaciais que se unem

para a formação dos diferentes microclimas da cidade. Às 06:00h o diferencial de

temperatura entre as ECDs é baixo. A ECD Dona Lindú apresentou as maiores

temperaturas, influenciadas pelo seu posicionamento que proporcionava o recebimento dos

primeiros raios de sol, diferentes das outras ECDs, encobertas pelos objetos urbanos

(Figura 03).

A média para às 09:00 horas indica que as ECDs localizadas longe do alcance direto

das brisas marítimas obtiveram um rápido aumento da temperatura, porém, a estação do

INMET, localizada em um fragmento de mata, obteve em média 5,4°C de temperatura a

menos que a estação de referência. A ECD Várzea, apesar da proximidade com a ECD de

referência, se destacou como principal ilha de calor durante esse horário, fator possibilitado

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pela configuração dos arredores da ECD, em área densamente construída e com

proximidade de uma grande fábrica, essa com telhados metálicos de alta absorção de calor.

Algumas estações se destacaram por formarem ilhas de frescor no horário das

09:00h, Torre e Imbiribeira, muito devido ao sombreamento causado pelas construções,

impedindo o aumento repentino da temperatura. A ECD Dona Lindu também se caracteriza

por Ilha de frescor, principalmente pelos constantes ventos alísios que atingem a ECD

durante todo o dia (Figura 04).

Figura 02: Média da temperatura para a segunda série de dados (08/05/2014 à 08/06/2014)

Figura 03: IC médio para às 06h horas do período de 08/05/2014 à 08/06/2014

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Ao meio dia, quando o sol atinge o zênite, a maioria das ECDs tem seus picos de

temperatura, com destaque para a ECD da Imbiribeira. As ECDs da Torre e São José

sofrem influência do Rio Capibaribe e mantêm as temperaturas abaixo da média da ECD de

referência. As ECDs Dona Lindú, Torre e a estação do INMET, se destacam como ilhas de

frescor. Na figura 05, é possível observar a distribuição das temperaturas nas ECDs ao meio

dia.

Às 15:00 horas, a temperatura média da estação do INMET ultrapassa a ECD de

referência. Nesse horário temos a ECD da Imbiribeira como destaque em altas

temperaturas, e ECD da encruzilhada com menor temperatura em relação as outras

estações (Figura 06). O sombreamento causado pelos constructos urbanos é o principal

responsável por essa configuração nas estações em áreas densamente construídas.

Às 18h (Figura 07), com o pôr do sol, algumas ilhas de calor se configuram. As ECDs

Boa Viagem, Dona Lindú e Torre obtiveram médias de temperaturas destacáveis em relação

à referência. A influência dos corpos de água, na ECD Torre, faz com que as temperaturas

diminuam lentamente apôs o pôr do sol. Às 18:00h, a estação do INMET indicou uma

temperatura considerável em relação à referência, apesar de estar localizada em uma área

de fragmento florestal. Provavelmente por sua localização ao oeste, recebendo os últimos

raios solares diretamente.


As áreas com urbanização intensa, pela maior absorção de radiação provocadas

pelos materiais asfálticos e o concreto, liberam a radiação absolvida durante o dia no

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período noturno, dessa forma, as áreas com intensa urbanização apresentam temperaturas

mais altas em relação as áreas mais vegetadas e menos densas em construções. A figura

08 exemplifica a configuração das temperaturas no período.

A configuração urbana da cidade do Recife forma uma linha de prédios, que

impedem a livre circulação das brisas, onde no período diário as estações ao oeste da linha

de prédios, que se localiza na faixa litorânea da cidade, sofrem menor influência das brisas

marítimas. No período noturno o fluxo de pessoas e veículos diminuem nas estações ao

oeste da faixa de prédios, e por sua configuração urbana vertical mais espaçada, as

temperaturas diminuem em maior velocidade. Nesse contexto, a estação Imbiribeira, apesar

de se destacar como principal ilha de calor no período diurno, tem uma baixa temperatura

em relação as estações a leste da linha de prédios no período noturno.

Às 00 horas (Figura 09), as áreas urbanizadas mantêm um baixo decaimento das

temperaturas pela liberação da radiação, destacando ainda mais o diferencial de

temperatura. As médias destacaram as ECDs de Boa Viagem, Madalena, Dona Lindu, São

José e Torre como ilhas de calor noturnas.

Figura 05: Temperatura média para às 12h horas do período de 08/05/2014 à 08/06/2014

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Figura 08: Temperatura média para às 21h horas do período de 08/05/2014 à 08/06/2014


4 – Considerações Finais

O estudo identificou uma grande variação da temperatura diurna-noturna na cidade

do Recife, existindo uma forte relação entre os fluxos socioeconômicos e as ilhas de calor.

As características da morfologia urbana local propicia tanto a formação de ilhas calor

diurnas, quanto ilhas de calor noturnas.

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A configuração urbana da cidade tem uma grande contribuição na configuração do

clima urbano recifense, principalmente pelo eixo de verticalização na faixa litorânea, as

áreas verdes e massas de água.

A baixa densidade urbana e a presença de vegetação em algumas feições se

mostraram vitais na diminuição das ilhas de calor, visto que na grande maioria dos casos,

as temperaturas da estação de referência estiveram abaixo das demais.

A estação do INMET, situada em fragmento de mata, serviu como um importante

parâmetro de comparação entre os demais postos, revelando a importância que as áreas

verdes podem representar na mitigação de menores temperaturas em grandes cidades.

5 – Referências ALMEIDA JUNIOR, N. L. Estudo de clima urbano: uma proposta metodológica. Dissertação (Mestrado). Universidade Federal de Mato Grosso. 109 p. 2005. AMORIM, M. C. C. T. Clima urbano: Estrutura térmica e ilhas de calor. IN: Climatologia urbana e regional: questões teóricas e estudos de caso. / AMORIM, M. C. T.; SANT’ANNA NETO, J. L.; MONTEIRO, A. (ORG.). 1° ed. São Paulo: Outras expressões, 2013. 274 p. BRANDÃO, A. M. P. M. O Clima Urbano na Cidade do Rio de Janeiro. IN: Clima urbano. MONTEIRO, C. A. F.;MENDONÇA, F. Editora Contexto, 2ª Edição, 192 p. 2011. GOMES, E. T. A. Recortes de paisagens na cidade do Recife: uma abordagem geográfica. – Recife: Fundação Joaquim Nabuco, Ed. Massangana, 2007. 356 p.: il. IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Censo 2010. Disponível em: <http://censo2010.ibge.gov.br/>. Acesso em: 15 de setembro de 2015. INMET - Instituto Nacional de Meteorologia. Normais climatológicas. Disponível em: <http://www.inmet.gov.br/portal/index.php?r=clima/normaisClimatologicas>. Acesso em: Acesso em: 15 de setembro de 2015. JOLLANDS, N.; RUTH, M. C.; BERNIER, G. The climate's long-term impact on New Zealand infrastructure (CLINZI) Project A- case study of Hamilton City, New Zealand. Journal of Environmental Management, Vol. 83, Issue 4, p. 460-477, 2007. MONTEIRO, C. A. F.; MENDONÇA, F. Clima Urbano. Editora Contexto. 2ª Edição. 192 p. 2011. MOREIRA, E. B. M. Detecção de balanço de energia em área urbana: análise espacial e temporal através de sensoriamento remoto. Tese de Doutorado, Universidade Federal de Pernambuco. 212 p., 2014. MOREIRA, E. B. M.; NOBREGA, R. S.; SILVA, B. B . Estimativa do Saldo de Radiação Instantâneo na Cidade do Recife, através de imagens do Satélite Landsat 5 TM. Revista Brasileira de Geografia Física, v. 4, p. 614-627, 2011.

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TAHA, H. Urban climates and heat islands: albedo, evapotranspiration, and anthropogenic heat. Energy and Buildings, n. 25, p. 99-103, 1997. VITAL, L. A. B; MOREIRA, E. B. M.; NÓBREGA, R. S. Estimativa de índice de desconforto humano em um transecto no município de Olinda/PE. Revista Geonorte, Edição Especial 2, v. 2, n. 5, p. 761-772, 2012.

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