VARIABILIDADE E SUSCETIBILIDADE CLIMÁTICA ......1352 VARIABILIDADE E SUSCETIBILIDADE CLIMÁTICA: IMPLICAÇÕES ECOSSISTÊMICAS E SOCIAS 25 a 29 de outubro de 2016 Goiânia (GO)/UFG

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VARIABILIDADE E SUSCETIBILIDADE CLIMÁTICA: IMPLICAÇÕES ECOSSISTÊMICAS E SOCIAS

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

DINÂMICAS TÉRMICAS DA CIDADE DE VIÇOSA-MG, DURANTE O VERÃO E

INVERNO NO ANO DE 2014

THALYTA VAREJÃO MIRANDA1 EDSON SOARES FIALHO2

Resumo Este artigo tem como objetivo investigar as dinâmicas térmicas decorrentes do processo de urbanização, na paisagem da cidade de Viçosa - MG, por meio do estudo do clima urbano. Para tanto, foram relacionados dados referentes à temperatura, uso e cobertura da terra, e Sky View Factor - SFV, obtidos em campo, tabulados e georreferenciados para gerar os mapas das temperaturas do verão e inverno, de forma que fosse possível analisar espacialmente as variações de temperatura, conjuntamente com as características de uso e cobertura da terra no entorno dos pontos de coleta, e a densidade das construções, expressas pelos valores do SVF, para averiguar a influência das condicionantes geoecológicas na cidade, com destaque nos valores médios de temperatura. Palavras - chave: Temperatura, uso e cobertura, Sky View Factor

Abstract This article aims to investigate the thermal dynanics resulting from the urbanization process in the landscape of the city of Viçosa - MG, through the urban climate study. Therefore, were related data of temperature, use and land cover, and Sky View Factor - SFV. The data were obtained in the field, tabulated and georeferenced to generate maps of summer and winter temperatures, so it was possible to spatially analyze the temperature changes, related values of use and land cover in a radius around the points collection, and the density of buildings expressed by the values of the SVF, in order to be able to ascertain the influence of rural geo ecological conditions in the city, especially in the vicinity of data collection areas. key-words: Temperature, use and coverage, Sky View Factor

1. Introdução

Com grande importância no estudo do ambiente, a climatologia se ocupa a investigar

as dinâmicas do clima, um dos componentes do Geossistema, um conceito proposto por

Sochava (1978, p. 292), que diz respeito a uma dimensão do espaço terrestre onde os

diversos componentes naturais estão conectados sistematicamente, interagindo com a

esfera cósmica e com a sociedade humana. O clima está em constante transformação, e

seu conceito corresponde a uma síntese das condições temporais, e representa uma

generalização dos padrões do tempo de uma determinada região estudada por um longo

período. Já o tempo é entendido como um estado médio das condições da atmosfera em um

período mais curto, em um lugar (Ayoade, 1998, p. 2).

1 Acadêmica do curso de Geografia da Universidade Federal de Viçosa. Bolsista de iniciação

científica da FAPEMIG. Email: [email protected] 2 Professor adjunto III do departamento de Geografia da Universidade Federal de Viçosa,

Coordenador do laboratório de Biogeografia e Climatologia, BIOCLIMA UFV, professor colaborador

do programa de pós-graduação da Universidade Federal do Espírito Santo. Email: [email protected]

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O estudo das variações do tempo ganhou espaço na ciência geográfica, pois os

elementos e fatores climáticos marcam o espaço, podendo modificar a relação da sociedade

com o meio no que tange à ocupação de regiões e formação de territórios, uso e

apropriação de recursos naturais, pode influenciar também a localização e especialização

do comercio e indústria, e até ser um fator significativo à estratégia militar, além da

organização, uso e cobertura do espaço, dentre outros casos.

Ao reduzir a escala, encontra-se o estudo do clima urbano, como um meio para

investigar as relações do homem com o ambiente, e seus reflexos no espaço construído.

Considerando o espaço urbano como um fragmento articulado, reflexo e condicionante

social, um conjunto de símbolos e campo de lutas, que representa a própria sociedade em

uma de suas dimensões materializada nas formas espaciais (CORRÊA, 1989, P.7). Essas

relações são reproduzidas diretamente na sensação e conforto térmico dos espaços

urbanos. Embora este trabalho tenha dado uma atenção maior ao perímetro urbano, foi

importante também considerar diferença da dinâmica térmica nas áreas rurais.

Muitas cidades têm enfrentado vários problemas em relação ao aproveitamento do

espaço público, sobretudo no perímetro urbano, por consequência da especulação

imobiliária, e o ineficaz ou insuficiente planejamento das áreas centrais. Essas são o foco

principal da cidade e do seu entorno, nelas estão concentradas as principais atividades

comerciais, de serviço, gestão pública e privada, e tem também um maior fluxo de veículos.

As áreas centrais estão em destaque na paisagem da cidade por sua verticalização

(CORRÊA, 1989, P.38).

O município de Viçosa que além do ineficiente controle dos órgãos públicos em

relação a organização do espaço, enfrenta engarrafamentos em vias apertadas, enchentes

durante o período de chuvas, gradual verticalização, e ainda ainda expressa uma crescente

segregação espacial, notória na distribuição das moradias estudantis e familiares. "A

especialização funcional do uso do solo urbano começa a partir da separação social no

interior desse espaço" (SPOSITO, 1988; Pg.: 72).

Nesse contexto, o laboratório de Biogeografia e Climatologia - Bioclima da

Universidade Federal de Viçosa (UFV), vem direcionando suas pesquisas no âmbito das

dinâmicas do clima em escala local, no município de Viçosa - MG. Este artigo é parte do

projeto de pesquisa "Transformações e conformações de uma paisagem em (re)construção:

O Caso de Viçosa-MG", leva em consideração aspectos como, o uso e cobertura da terra e

o fator de visão do céu (SVF) como contribuintes às características térmicas locais. Para

tanto, foram correlacionados dados de temperatura do ar registrados diariamente durante o

período de inverno e verão no ano de 2014, a partir de uma rede de monitoramento

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montada pelos integrantes do laboratório, composta por mini-abrigos meteorológicos

distribuídos em quatorze pontos de monitoramento espalhados pelo município.

Os percentuais referentes ao uso e cobertura foram obtidos com a delimitação de

uma área de abrangência que foi classificada, e posteriormente quantificada. Por fim foram

gerados os mapas de temperatura. Os valores do SVF procuram mostrar que a

verticalização pode ter por consequência o aumento da temperatura, formando uma barreira

à circulação de ventos, e a liberação de energia armazenada em forma de calor. Contudo, o

uso e cobertura e a geometria urbana não devem ser considerados os únicos fatores

determinantes às condições da temperatura, pois as condições térmicas também são

condicionadas aos fatores e elementos do clima.

2. Área de estudo

O município localiza-se na Zona da Mata, sudeste do estado de Minas Gerais, em

planalto dissecado no domínio morfoclimático dos mares de morros. Diferencia-se das

demais cidades vizinhas, sobretudo pelo contingente populacional (cuja estimativa do IBGE

para 2014 ultrapassou os 76000 habitantes), fato que é intensificado pela presença da UFV,

cujo tamanho e número de alunos são expressivos. O clima da região é quente, com verão

úmido e inverno seco, megatérmico Aw (segundo a classificação de Köpen). O perímetro

urbano tem uma altitude aproximada entre 600 a 700 metros.

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Figura 1 - Distribuição dos pontos de coleta e localização do município

3. Material e métodos

Foram obtidos em cada ponto de coleta informações sobre temperatura e umidade

relativa do ar por meio de termohigrometros datalogger da marca HOBO, modelo U10-003.

Os dados foram descarregados no computador com um cabo USB, usando o programa

disponibilizado pelo fabricante. Cada hobo foi colocado dentro de um abrigo feito de tubo de

Policloreto de Vanila PVC a 1,5m de altura em relação ao solo. Contudo, para esse artigo

foram considerados somente os dados referentes à temperatura. Um dos principais

elementos do clima, pode ser definida de acordo com o movimento molecular, tomando

como base o grau de calor que um corpo possui, varia em cada lugar, e ao compasso do

tempo (Ayoade 2003; p. 50).

Os mapas de uso e cobertura foram elaborados a partir de fotointerpretação de

imagens de satélite nas áreas respectivas aos pontos de coleta no perímetro urbano. Para

tanto, foi utilizada uma imagem do satélite Geoeye, do ano de 2006, com um metro de

resolução espacial, fornecida pelo Departamento de Engenharia Florestal da UFV, para a

classificação das áreas ao entorno dos pontos mais próximos do perímetro urbano. No

entanto, devido a falta de recurso, não foi possível conseguir mais imagens para cobrir toda

área de estudo, então usamos as imagens gratuitas do Google Earth, que foram baixadas e

posteriormente georreferenciadas no ArcMap.

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Figura 2 - Mapa de uso e cobertura nas áreas ao entorno dos pontos de coleta do perímetro urbano

A área classificada teve abrangência em um raio de 250 metros no entorno de cada

ponto. A delimitação das classes foi feita por edição de polígonos por cima da imagem. Para

o perímetro urbano foram estabelecidas oito classes ao todo: Mata, pasto, café, área

edificada, massa d'água, gramado, vegetação (capoeira, hortas...), e solo exposto. Todos os

mapas foram gerados pelo ArcMap 10.1. A partir da interpretação da classificação das

imagens, foi feito o cálculo da geometria de cada polígono, que permitiu contabilizar a área

de cada classe.

Posteriormente o valor da área em hectare foi dividido por cada classe pela área total

dos círculos. Assim, foi possível gerar gráficos que melhor representam quantitativamente

cada classe.

Os mapas de temperatura representam uma síntese dos valores das médias diárias

dos meses considerados por período, sendo verão Janeiro Fevereiro e Março, e inverno

Junho, Julho e Agosto, considerando apenas quatorze pontos, localizados na estação

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meteorológica da UFV, bairro Belvedere, comunidade coelhas, museu (casa Artur

Bernardes), bairro de Fátima, Avenida Ph. Rolfs, terreno da empresa feijão Pereira,

comunidade dos cristais, comunidade cachoeirinha, distrito de São José do Triunfo,

comunidade Macena, comunidade Aerões, lixão, e comunidade dos cascalhos. Os dados

foram tabulados, organizados, e georreferenciados com base nos registros de cada HOBO.

Posteriormente os valores foram calculados gerando valores medianos entre as

temperaturas máximas e mínimas, e os resultados interpolados, com a ferramenta IDW da

extensão Geoestatistical Analyst do ArcGis 10.1. O IDW - Inverse Distance Weighted é um

tipo de interpolador que considera o inverso do peso da distância, dessa forma, calcula o

valor de um ponto fazendo a média com os valores dos pontos mais próximos, assim,

fornece números estimados com base nos já conhecidos. Para aplicar a simbologia foram

usados intervalos iguais. Os valores do Sky View Factor foram usados para fins de

comparação.

3.1. Relação com o Sky View Factor

O Fator de Visão do Céu ou Sky View Factor é importante por representa uma

estimativa da área de visão do céu, que interfere no balanço de energia e indicar uma

relação geométrica entre a terra e o céu. Foi obtido por meio da tomada de e imagens

hemisféricas com câmera fotográfica acoplada à lente olho-de-peixe. Seu valor numérico

varia de 0 a 1, assim, quanto mais próximo de zero maior será a obstrução da abóbada

(FERREIRA, Gabriela Regina, 2015, p. 17), ou seja, mais concentrada é a arquitetura

urbana, ou mostra também a presença de vegetação alta, e, ou mata. Nos pontos aqui

analisados foram registrados valores mais próximos de zero, 0,291 na Avenida Ph. Rolfs e

0,454 na Avenida Bueno Brandão - Museu, correspondendo a 70,9% e 55,6%,

respectivamente), justamente os locais que registraram maiores valores de temperatura do

ar (FERREIRA, Gabriela Regina, 2015, p. 39 a 46). Já nos pontos 4, o fator foi de 0,795,

mostrando pouca obstrução da abóbada celeste. Nessa análise, é importante considerar

também que o tempo de exposição ao sol, o tipo de cobertura, e o período de tomada dos

dados, para relacioná-los aos valores de temperatura. Contudo, o valor do SVF não deve

ser considerado como determinante no estudo das características térmicas de um local, pois

pode estar condicionado a presença de sombra, ou pouca obstrução no ponto de tirada da

foto, que, no entanto pode não ser representativo ao analisar o entorno dessa mesma área,

conforme a estruturação da geometria urbana.

4. Resultados

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Inicialmente, a classificação do uso e cobertura da terra permitiu quantificar a área do

entorno de cada ponto de coleta dentro do raio estabelecido, tentando não ser muito

generalista ou reducionista. Os valores dos gráficos a seguir foram gerados pela soma da

área de cada polígono correspondente a uma classe. Os dois gráficos expressam a

diferença dos usos e da cobertura do espaço. O primeiro (Figura 3) mostra uma

concentração espacial de área edificada, e o segundo (Figura 4) revela uma maior

variedade de usos, sobretudo pastagem, e cobertura, com maior presença de mata.

Figura 3 - Percentual do uso e cobertura nas áreas do entorno dos pontos de coleta no perímetro urbano

Figura 4 - Percentual do uso e cobertura nas áreas do entorno dos pontos de coleta fora do perímetro

urbano

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A análise conjunta dos mapas de temperatura com o de uso e cobertura sugere que

os maiores valores registrados são referentes aos pontos localizados no centro da cidade,

onde há maior verticalização e pavimentação das vias, maior concentração de pessoas e

serviços, onde foram registrados os maiores valores de obstrução da visão do céu.

Os pontos nas áreas mais afastadas registraram média de temperatura média do ar

menor em relação à área central. As diferenças de temperatura entre o inverno e o verão

foram significativas em ambos os períodos. No inverno com médias aproximadamente entre

15°C e 18,5°C, e no verão, variaram entre 19°C a 24,7°C, as medições foram feitas entre 17

de Janeiro a 19 de Março, e 01 de Junho a 31 de Agosto. O mês de Setembro não foi

considerado no inverno devido à falta de registros nesse mês.

Pode-se observar a concentração de energia em forma de calor nas áreas centrais.

O que sugere a formação de ilha de calor. Fenômeno caracterizado pelo aumento da

temperatura no núcleo urbano em relação às áreas rurais, tanto nos meses de verão quanto

nos de inverno, o que mudou foi a amplitude térmica. Outro caso que chamou atenção foi o

aumento da temperatura nos pontos 10 e 17 (lixão e feijão pereira, respectivamente) em

relação ao entorno no inverno. Contudo, as temperaturas máximas ali registradas foram

consideravelmente inferiores às registradas no verão, quando não ocorreu muita

diferenciação entre os demais pontos mais afastados do centro.

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Figura 4 - Meses de Janeiro, Fevereiro e Março (ao todo 72 dias considerados)

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Figura 5 - Meses de Junho, Julho e Agosto (ao todo 87 dias considerados)

Os gráficos a seguir mostram as diferenças das temperaturas médias em cada mês dos

períodos em cada ponto de coleta.

Figura 5 - Média das temperaturas registradas - verão

Figura 6 - Média das temperaturas registradas - inverno

5. Considerações Finais A interpolação de valores permitiu espacializar a variação do campo térmico, e

investigar a influência das condicionantes geoecológicas da cidade, dando ênfase no

perímetro urbano. Dessa forma, foi possível inferir sobre a formação de núcleos de energia

na cidade de Viçosa, sobretudo na área central, onde os aspectos geoecológicos e

componentes antrópicos mostraram-se significativos à formação das ilhas de calor. Com

registros de intensidades diferentes nos distintos dias e meses pesquisados. O estudo teve

como objetivo ser mais uma ferramenta na investigação do clima urbano, que influencia

diretamente a sociedade enquanto ao conforto térmico, qualidade de vida dos citadinos, e

consequentemente na valorização dos espaços nas cidades. Mostrando que a dinâmica

térmica também está condicionada à ação antrópica.

O espaço público reflete as características do modelo de urbanização, cujos efeitos

em muitos casos são negativos. A cobertura excessiva do solo e sua impermeabilização, a

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concentração de gazes nocivos, e o aumento da temperatura devido a redução da difusão

de calor e da diminuição da evaporação, nas áreas densamente edificadas podem afetar a

saúde mental e física da população. Dessa forma, o planejamento dos espaços públicos

deve estar condicionado às características do lugar, expressando uma relação racional entre

a sociedade e natureza (ROMERO, 2001, p. 9).

6. Referências

AB'SÁBER, Aziz Nacib. Os domínios de natureza no Brasil: potencialidades paisagísticas. Ateliê Editorial, 2003. AYOADE, Johnson Olaniyi . Introdução à climatologia para os trópicos. São Paulo: Ed. DIFEL, 1996, p. 52, 92, 288. CORRÊA, Roberto Lobato. Oespaço Urbano. São Paulo: Ática, 1995. ESTUDO DO CAMPO TÉRMICO E SUA RELAÇÃO COM O SKY VIEW FACTOR EM SITUAÇÃO SAZONAL DE VERÃO NO CENTRO URBANO DE VIÇOSA-MG; FERREIRA Gabriela Regina, 2015, p. 17. FIALHO, Edson Soares; DE SOUZA, José João Lelis Leal. UTILIZAÇÃO DO CLIMA NO PLANEJAMENTO COMO REFLEXO DAS CONDIÇÕES AMBIENTAIS NOS CENTROS URBANOS. ACTA GEOGRÁFICA, v. 1, n. 2, p. 29-41, 2010. FIALHO, Edson Soares et al. O campo térmico em situação sazonal de verão, No município de Viçosa-MG. Revista Geografias, v. 1, n. 20, p. 80-98, 2015, FIALHO, E. S. Unidades climáticas urbanas: o caso da Ilha do Governador – RJ. Revista de Ciências Humanas. Viçosa, v.10, n.1, p. 26-46, 2010. MONTEIRO, C. A. F. Teoria e clima urbano. São Paulo: IGEOG/USP, 1976, p. 95. ROCHA, Vinícius Machado; FIALHO, Edson Soares. Uso da terra e suas implicações na variação termo-higrométrica ao longo de um transeto campo-cidade no município de Viçosa-MG. Revista de Ciencias Humanas, v. 10, n. 1, p. 64-77, 2010. ROMERO, Marta Adriana Bustos. A arquitetura bioclimática do espaço público. Editora UnB, 2001. SPOSITO, Maria Encarnação Beltrão. Capitalismo e urbanização. São Paulo: Ed. Contexto, 1988. Pg.: 72 SOTCHAVA, Viktor Borisovich. O estudo de geossistemas. Universidade de São Paulo, Instituto de Geografia, 1977.

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