Ilha de calor urbana e sua influência na microfísica de nuvens em metrópoles brasileiras

• Autor(a) principal: Monteiro, Felipe Ferreira
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/32264
• topic: Amazônia; Balanço de energia urbano; Clima urbano; Sensoriamento remoto termal; Precipitação urbana; TRMM; Brisa de rio

As áreas urbanas modificam o balanço de energia em superfície, levando ao maior acumulo de calor, tendo como consequência, comparados com as áreas circundantes, a elevação nos valores de temperatura do ar e de superfície. Essa condição é descrita pelo fenômeno da ilha de calor urbana (ICU), o qual, nos últimos anos, vem sendo mais investigado por diferentes campos. Este fenômeno afeta na saúde da população, consumo de energia, entre outras áreas estratégicas. No Brasil, a intensa urbanização tem efeitos diretos na intensidade do fenômeno, que eleva os riscos de mortalidade por doenças relacionadas ao calor, além do aumento no consumo de energia dentre outros impactos. Diante desse contexto, surgiu a preocupação de conhecer em detalhes sobre a presença e os efeitos do fenômeno ICU nas grandes metrópoles e se há influência do sobreaquecimento urbano nas características da precipitação e propriedades microfísicas das nuvens da área urbana. Portanto, para permitir essa compreensão foram utilizadas metodologias aplicadas a dados de sensoriamento remoto ativo e passivo, aliados a estudos estatísticos, as quais permitiram compreender os efeitos da ICU nas diferentes regiões metropolitanas e suas relações com outras variáveis ambientais (Albedo superficial e NDVI), analisando as tendências da ICU ao longo de 16 anos (2000-2016) e as similaridades entre regiões metropolitanas, a partir de testes estatísticos, como: Mann Kendall, Theil-Sen, t-Student (t pareado). Nossos resultados indicam que todas as 21 regiões metropolitanas estudadas apresentam ilha de calor, tanto diurna quanto noturna e que deste total, 10 apresentaram tendência positiva nos valores de ICU diurna, que pode estar relacionado a 2 diferentes fatores biofísicos investigados, NDVI e Albedo superficial. Dessas 21 regiões estudadas, Manaus foi a região metropolitana com a maior ilha de calor diurna registrada, além de seu entorno homogêneo com cobertura florestal, por conta disso foi selecionada para avaliarmos as propriedades microfísicas das nuvens urbanas. Foram analisadas as propriedades Ice Water Path (IWP), Rain Water Path (RWP), Chuva convectiva e Chuva em superfície, durante a estação seca da região metropolitana de Manaus para um período de 14 anos (2000-2014). Os resultados indicaram que, durante o período estudado, as taxas de precipitação convectiva urbana sempre foram mais elevadas em qualquer horário, entretanto, com variações nas concentrações de IWP e RWP, segundo o turno. Com relação a distribuição espaçotemporal no ciclo diurno, foi evidenciado que a precipitação e outras propriedades microfísicas das nuvens são moduladas pela circulação local, em especial, pela ação da brisa de rio. Durante a madrugada, estão sobre o rio os valores mais elevados de todas as propriedades estudadas, enquanto pela tarde esses resultados ocorrem nas margens. Nesse contexto de presença de maiores temperaturas nas metrópoles brasileiras durante a estação seca, que possivelmente, possa ocorrer uma mudança no padrão de cobertura de nuvens e de precipitação (convectiva e em superfície) sobre a área urbana e seu entorno, o que agrava os impactos do calor sobre os habitantes urbanos e expõe a superfície urbana a receber uma maior carga de radiação.