O ARQUITETURA E URBANISMO

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    ARQUITETURA E URBANISMO

MARÍLIA MARQUES DE SÁ PINHEIRO
Discente na Universidade do Oeste Paulista - UNOESTE, Curso de Arquitetura e Urbanismo, (Fundamentos de Física e Matemática), Presidente Prudente, SP.

ILHAS DE CALOR

VAGNER CAMARINI ALVES

Físico Doutor e Docente na Universidade do Oeste Paulista - UNOESTE, Curso de Arquitetura e Urbanismo, (Fundamentos de Física e Matemática), Presidente Prudente, SP.

Presidente Prudente - SP

2020

ILHAS DE CALOR

Marilia Marques de Sá Pinheiro¹, Vagner Camarini Alves².

1- Discente na Universidade do Oeste Paulista - UNOESTE, Curso de Arquitetura e Urbanismo, na matéria de Fundamentos de Física e Matemática, Presidente Prudente, SP.

2- Físico Doutor e Docente na Universidade do Oeste Paulista - UNOESTE, Curso de Arquitetura e Urbanismo, (Fundamentos de Física e Matemática), Presidente Prudente, SP.

RESUMO

O seguinte trabalho tem como objetivo discorrer sobre as Ilhas de calor, suas definições, os métodos de determinação e os exemplos desse fenômeno climático.

1 DEFINIÇÕES  

Ilhas de Calor é o nome que foi estabelecido para um fenômeno climático, que incide sob as cidades com elevado grau de urbanização, deixando-as assim com a temperatura média mais elevada do que das áreas rurais. Esse fenômeno revela-se em dias calmos e claros tendo assim a energia solar mais absorvida pelos materiais dispostos na troposfera, e sendo menos evidente em dias nublados e com ventos. (GARTLAND, 2010, p. 18)

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FIGURA 01 – Dias calmos e claros e dias nublados e com ventos. Disponível no livro: Ilhas de calor – como mitigar zonas de calor em áreas urbanas, GARTLAND, página 18.

 Ao decorrer do dia, nas áreas urbanizadas, o ar quente que se insere no centro das construções sobe, dando origem a correntes verticais que, ligadas à nebulosidade e elevados índices de condensação, favorecem a retenção de poluentes, que são carregados pelas correntes verticais e dispersos sobre o entorno, em um processo continuo. (ROMERO, 2013, p. 36)

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FIGURA 02 – Domo urbano de poeira. Disponível no livro: Princípios bioclimaticos para o desenho urbano, ROMERO B.A.M, página 36.

A razão por zonas rurais possuírem temperaturas menos elevadas, está na substituição da vegetação original ou plantada, por grandes construções, ruas, avenidas, viadutos, pontes e todas as outras construções que fazem parte da urbanização. Essas construções fazem aumentar significativamente a irradiação de calor para a atmosfera. (BERNARDES, 2010)

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FIGURA 03 – Variação de temperatura, urbano x rural. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/geografia/ilhas-de-calor.

 

Esse calor é maior absorvido nas urbanizações justamente por sua maior parte construída ser composta por materiais impermeáveis, que impedem que haja umidade disponível para a dissipação do calor.

No entanto, as principais características urbanas que contribuem para a formação de ilhas de calor, é a falta de vegetação na área urbanizada, grande utilização de materiais com superfícies impermeáveis, massas urbanas com geometrias que aprisionam o calor e também diminuem a velocidade do vento, aumento dos níveis de poluição nos grandes centros e maior consumo de energia elétrica para as atividades humanas.

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FIGURA 04 – Refletância solar e emissividade térmica de diversos materiais naturais e de construção. Livro Ilhas de calor – como mitigar  zonas de calor em áreas urbanas, GARTLAND, p. 20

2 MÉTODOS DE DETERMINAÇÃO

Existem 5 métodos para medir os efeitos da urbanização sobre os climas urbanos, que são eles, estações fixas, transectos móveis, sensoriamento remoto, sensoriamento vertical e balanços de energia.

Começando pelas estações fixas, é o método mais simples e comum para se estudar o fenômeno, ilha de calor, comparando dados sobre as condições meteorológicas de duas ou mais localidades fixas. Algumas estações também contam com informações sobre radiação solar, em termos de watts por m², ou uma percentualidade da radiação solar total disponível. (GARTLAND, 2010)

O transecto móvel é uma maneira econômica de estudar uma ilha de calor em áreas urbanas, suburbanas e seus arredores rurais. Eles podem ser usados em qualquer hora do dia ou da noite, dependendo das condições de transito. Uma das desvantagens na utilização do mesmo é a impossibilidade de se obter medições simultâneas em diferentes localidades. (GARTLAND, 2010)

O sensoriamento remoto além de ser utilizado para monitorar as temperaturas do ar, pode ser usado para medir características de superfícies, como pavimentos, vegetação e solo nu, tudo por meio de medições de energia refletida a partir deles. Os satélites geralmente passam sobre uma mesma área, duas vezes ao dia, coletando variações térmicas durante o dia e a noite. A sua vantagem na utilização é o seu poder de captar variações de temperaturas em grandes áreas. (GARTLAND, 2010)

Sensoriamento vertical monitora as temperaturas ao longo do dia nas camadas limite sobre as áreas rurais e urbanas.                            

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FIGURA 05 – Perfis de temperaturas potenciais típicas diurnas em áreas rurais e urbanas; temperaturas potenciais foram corrigidas para mudanças em razão de altitude. Livro Ilhas de calor – como mitigar  zonas de calor em áreas urbanas, GARTLAND, p. 25

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            A temperatura dentro da camada limite é quase constante em razão dos turbilhoes que mantem o ar misturado. As medições de temperatura com o sensoriamento vertical são realizadas com o envio de balões instrumentados para os ares, instalação de equipamentos em torres de rádio e vôos em diferentes altitudes em aviões e helicópteros instrumentados.