Ilha urbana de calor superficial e a energia das edificações: visualização dos fluxos do clima urbano

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rodríguez-Álvarez, Jorge
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Artigo
Idioma: eng
Título da fonte: Pós. Revista do Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo da FAUUSP (Online)
Texto Completo: https://www.revistas.usp.br/posfau/article/view/116464
Resumo: The surface urban heat island (SUHI) effect can be defined as the relative warmth of urban surfaces compared with its surroundings due to the difference in their respective cooling rates. Classic studies have demonstrated that urban warming is a regional and occasional phenomenon whose occurrence depends on weather conditions and characteristics of the urban fabric. Satellite imagery and GIS are combined in this paper to unveil patterns in thermal variations across cities and relate air temperature to density or land cover. Six European regions were selected: Madrid (40ºN, 3ºE), Cologne (50ºN, 6ºE), Barcelona (41ºN,2ºE) London (51ºN,0.5ºW), Brussels(50ºN,4ºE) and Berlin(52ºN,13ºE). Images with information on surface temperature were obtained from Modis Satellite database. Over 120 files were scrutinized to select 6 winter and summer days and nights. From these, six summer nights are presented as they offer the clearest land surface temperature distribution. The spatial correlation between air temperature, density and land cover was analysed in GIS and plotted as citywide cross sections. The strongest correspondence was found between density and land cover. Finally, the influence of UHI in the energy demand of domestic buildings in London and Barcelona was investigated. This analysis showed the greater relative impact of this phenomenon in warmer regions.
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spelling Ilha urbana de calor superficial e a energia das edificações: visualização dos fluxos do clima urbanoSurface urban heat island and buildings energy: visualization of urban climatic flowsIsla de calor urbano superficial y demanda energética: visualización de los flujos climáticos urbanosIsla de calor urbana. MODIS. Forma urbana. Teledetección. GIS.Ilha de calor. MODIS. Morfologia urbana. Medição remota. GIS.Surface Urban Heat Island. MODIS. Urban morphology. Remote sensing. GIS.The surface urban heat island (SUHI) effect can be defined as the relative warmth of urban surfaces compared with its surroundings due to the difference in their respective cooling rates. Classic studies have demonstrated that urban warming is a regional and occasional phenomenon whose occurrence depends on weather conditions and characteristics of the urban fabric. Satellite imagery and GIS are combined in this paper to unveil patterns in thermal variations across cities and relate air temperature to density or land cover. Six European regions were selected: Madrid (40ºN, 3ºE), Cologne (50ºN, 6ºE), Barcelona (41ºN,2ºE) London (51ºN,0.5ºW), Brussels(50ºN,4ºE) and Berlin(52ºN,13ºE). Images with information on surface temperature were obtained from Modis Satellite database. Over 120 files were scrutinized to select 6 winter and summer days and nights. From these, six summer nights are presented as they offer the clearest land surface temperature distribution. The spatial correlation between air temperature, density and land cover was analysed in GIS and plotted as citywide cross sections. The strongest correspondence was found between density and land cover. Finally, the influence of UHI in the energy demand of domestic buildings in London and Barcelona was investigated. This analysis showed the greater relative impact of this phenomenon in warmer regions.O efeito de ilha de calor urbana superficial (SUHI) pode ser definida como o aquecimento relativo  da temperatura das superficies nas cidades comparado com o do entorno dessas cidades devido as respectivas diferenças nas taxas de resfriamento. Estudos clássicos demonstraram que o aquecimento urbano é um fenômeno regional e ocasional, cuja ocorrência depende de condições de clima e das características do tecido urbano. Imagens de satélite e de GIS são combinadas nesse artigo para revelar padrões de variações térmicas nas cidades e relacionar temperatura do ar  com densidade construída e taxa de ocupação. Seis regiões de cidades européias foram selecionadas: Madri (40ºN, 3ºE), Colonia (50ºN, 6ºE), Barcelona (41ºN,2ºE) Londres (51ºN,0.5ºW), Bruchelas (50ºN,4ºE) e Berlim (52ºN,13ºE). Imagens com informação sobre temperaturas superficiais foram obtidas da base de dados Modis Satélite. Mais de 120 arquivos foram análisados para selecionar seis dias e noites de verão. Seis noites de verão são apresentadas aqui, pois oferecem a visão mais clara da distribuição de temperaturas superficiais. A correlação espacial entre temperatura do ar, densidade e taxa de ocupação urbana  foi analisada em GIS e marcadas em cortes do espaço da cidade. A correlação mais forte encontrada foi entre a densidade e a taxa de ocupação.  Finalmente, a influência da Ilha Urbana de Calor (SUHI) na demanda energética das edificações em Londres e Barcelona foram investigadas. A análise mostrou um impacto significativo desse fenômeno em regiões de clima mais quente.El efecto de isla de calor urbana (ICU) se puede definir como el calentamiento relativo de las ciudades en comparación con su entorno rural. Numerosos estudios han demostrado que el calentamiento urbano es un fenómeno regional y ocasional cuya ocurrencia depende de las condiciones climáticas y las características del tejido urbano. La teledetección ha permitido analizar este fenómeno en relación con la forma y actividades urbanas. Este trabajo utiliza imágenes de satélite y sistemas de información geográfica para analizar los patrones de variaciones térmicas y relacionar la temperatura en las zonas urbanas con parámetros espaciales, tales como a la densidad o los tipos de superficie. Seis regiones han sido seleccionadas para representar diferentes variantes en el contexto europeo: Madrid (40ºN, 3ºE), Colonia (50ºN, 6ºE), Barcelona (41ºN, 2ºE) Londres (51ºN, 0.5ºW), Bruselas (50ºN, 4ºE) y Berlín (52ºN, 13ºE). Las imágenes con información sobre la temperatura de la superficie se obtuvieron de la base de datos del satélite Modis. Más de 120 archivos fueron examinados para seleccionar 6 días y las noches de invierno y verano. De estos, sólo se presentan las seis noches de verano, ya que ofrecen una distribución más clara de la temperatura de superficie. Las imágenes fueron procesadas en gvSIG y las extensiones Sextante y Teledetección. A continuación se obtuvo Información sobre densidad y cobertura del suelo para los mismos casos de estudio. La correlación espacial entre las tres variables (temperatura superficial, densidad y cobertura del suelo) fue analizada numérica y gráficamente, siendo representada aquí como secciones transversales de toda la ciudad. La correspondencia más fuerte se encontró entre temperatura y cobertura del suelo, mientras que la influencia de la densidad en la ICU fue menos consistente en las diferentes regiones. Por último, se investigó la influencia de la ICU en la demanda energética de los edificios domésticos en Londres y Barcelona. Este análisis sugiere que el mayor impacto relativo de este fenómeno se produce en las regiones más cálidas.Universidade de São Paulo. Faculdade de Arquitetura e Urbanismo.2016-12-30info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttps://www.revistas.usp.br/posfau/article/view/11646410.11606/issn.2317-2762.v23i41p122-139PosFAUUSP; v. 23 n. 41 (2016); 122-139Pós. Revista do Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo da FAUUSP; Vol. 23 No. 41 (2016); 122-139Pós. Revista do Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo da FAUUSP; Vol. 23 Núm. 41 (2016); 122-1392317-27621518-9554reponame:Pós. 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