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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
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