Infraestrutura verde: efeitos microclimáticos para adaptação à mudança do clima e a saúde das plantas em um cenário de aquecimento urbano
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/16/16132/tde-30032023-153701/ |
Resumo: | As mudanças climáticas são acompanhadas pelo aumento das temperaturas e pelo aumento da frequência e da intensidade das ondas de calor, fenômenos estes que são amplificados nas áreas urbanas. Devido ao potencial microclimático da infraestrutura verde, ela se torna uma importante estratégia para adaptação à mudança do clima nas cidades. Sendo assim, esta pesquisa quantifica os efeitos da infraestrutura verde no microclima urbano nas condições climáticas atuais e nas projeções climáticas futuras na cidade de São Paulo, respondendo às seguintes perguntas: 1) Tomando como base o contexto urbano e climático da cidade de São Paulo, quais são os efeitos microclimáticos e de conforto térmico0020da infraestrutura verde na cidade, no clima atual e futuro? 2) Como a infraestrutura verde reagirá frente ao aumento das temperaturas, do ponto de vista da saúde das plantas, e quais os impactos nos efeitos microclimáticos das mesmas? Para tanto, este trabalho utiliza a classificação Local Climate Zones - LCZ para a morfologia urbana, alguns parâmetros microclimáticos e de vegetação coletados em campo, as projeções climáticas futuras do IPCC AR5 / RCP 8.5 da plataforma PROJETA/INPE e o modelo microclimático de alta resolução ENVI-met V5, para simular os efeitos microclimáticos da vegetação em diferentes cenários e, também, a vitalidade das plantas. O tipo de infraestrutura verde utilizada nas simulações é arborização viária. De maneira geral, para as LCZ 3, 6 e 8, as mais comumente encontradas em São Paulo, nos horários mais quentes do dia a vegetação reduziu a temperatura do ar em até 0,72°C no clima atual, até 0,5°C no clima futuro 2079-2099, com praticamente nenhuma redução no dia de calor mais extremo, em novembro de 2099. Ao mesmo tempo, a vegetação reduziu a temperatura radiante média em até 14°C no clima atual e até 8°C nas projeções climáticas futuras; a temperatura de superfície também foi reduzida em até 14°C no clima atual e até 13°C nas projeções futuras. Em todas as simulações os índices de conforto PET e TEP atingem níveis de desconforto térmico de calor e muito calor, podendo atingir sensações térmicas muito altas, 60°C para PET e próximo disso em TEP, no pior cenário climático. No entanto, a presença da vegetação nas simulações reduziu os valores PET e TEP, em média, em 5 °C no clima atual, em 4,5°C no clima futuro 2079-2099 e em 2,5°C no dia de calor mais extremo, em novembro de 2099. Houve mudança de sensação térmica de muito calor para calor dentro de TEP com a presença da vegetação no cenário atual. Como um indicador da saúde das plantas frente ao aquecimento urbano, a temperatura da folha, em média, atingiu 28°C no clima atual, 31°C no clima futuro 2079-2099 e até 48°C no dia de calor mais extremo, sugerindo, neste último caso, a cessação da evapotranspiração e o risco de danos irreversíveis à vegetação. Frente aos resultados, fica evidente que a vegetação reduz o aquecimento e melhora a sensação de conforto térmico urbano, principalmente diurno; no entanto, há limitações nos efeitos microclimáticos da vegetação, principalmente quando esta é submetida a altas temperaturas. |
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Infraestrutura verde: efeitos microclimáticos para adaptação à mudança do clima e a saúde das plantas em um cenário de aquecimento urbanoGreen infrastructure: microclimatic effects for climate change adaptation and plant health in an urban warming scenarioConforto térmico em espaços abertosENVI-metENVI-metGreen infrastructureInfraestrutura verdeSaúde da vegetaçãoThermal comfort in open spacesVegetation healthAs mudanças climáticas são acompanhadas pelo aumento das temperaturas e pelo aumento da frequência e da intensidade das ondas de calor, fenômenos estes que são amplificados nas áreas urbanas. Devido ao potencial microclimático da infraestrutura verde, ela se torna uma importante estratégia para adaptação à mudança do clima nas cidades. Sendo assim, esta pesquisa quantifica os efeitos da infraestrutura verde no microclima urbano nas condições climáticas atuais e nas projeções climáticas futuras na cidade de São Paulo, respondendo às seguintes perguntas: 1) Tomando como base o contexto urbano e climático da cidade de São Paulo, quais são os efeitos microclimáticos e de conforto térmico0020da infraestrutura verde na cidade, no clima atual e futuro? 2) Como a infraestrutura verde reagirá frente ao aumento das temperaturas, do ponto de vista da saúde das plantas, e quais os impactos nos efeitos microclimáticos das mesmas? Para tanto, este trabalho utiliza a classificação Local Climate Zones - LCZ para a morfologia urbana, alguns parâmetros microclimáticos e de vegetação coletados em campo, as projeções climáticas futuras do IPCC AR5 / RCP 8.5 da plataforma PROJETA/INPE e o modelo microclimático de alta resolução ENVI-met V5, para simular os efeitos microclimáticos da vegetação em diferentes cenários e, também, a vitalidade das plantas. O tipo de infraestrutura verde utilizada nas simulações é arborização viária. De maneira geral, para as LCZ 3, 6 e 8, as mais comumente encontradas em São Paulo, nos horários mais quentes do dia a vegetação reduziu a temperatura do ar em até 0,72°C no clima atual, até 0,5°C no clima futuro 2079-2099, com praticamente nenhuma redução no dia de calor mais extremo, em novembro de 2099. Ao mesmo tempo, a vegetação reduziu a temperatura radiante média em até 14°C no clima atual e até 8°C nas projeções climáticas futuras; a temperatura de superfície também foi reduzida em até 14°C no clima atual e até 13°C nas projeções futuras. Em todas as simulações os índices de conforto PET e TEP atingem níveis de desconforto térmico de calor e muito calor, podendo atingir sensações térmicas muito altas, 60°C para PET e próximo disso em TEP, no pior cenário climático. No entanto, a presença da vegetação nas simulações reduziu os valores PET e TEP, em média, em 5 °C no clima atual, em 4,5°C no clima futuro 2079-2099 e em 2,5°C no dia de calor mais extremo, em novembro de 2099. Houve mudança de sensação térmica de muito calor para calor dentro de TEP com a presença da vegetação no cenário atual. Como um indicador da saúde das plantas frente ao aquecimento urbano, a temperatura da folha, em média, atingiu 28°C no clima atual, 31°C no clima futuro 2079-2099 e até 48°C no dia de calor mais extremo, sugerindo, neste último caso, a cessação da evapotranspiração e o risco de danos irreversíveis à vegetação. Frente aos resultados, fica evidente que a vegetação reduz o aquecimento e melhora a sensação de conforto térmico urbano, principalmente diurno; no entanto, há limitações nos efeitos microclimáticos da vegetação, principalmente quando esta é submetida a altas temperaturas.Climate change is accompanied by rising temperatures and increasing frequency and intensity of heat waves, phenomena that are amplified in urban areas. Due to the microclimatic potential of green infrastructure, it becomes an important strategy for climate change adaptation in cities. Therefore, this research quantifies the effects of green infrastructure on urban microclimate under current climate conditions and future climate projections in the city of São Paulo, answering the following questions: 1) Based on the urban and climate context of the city of São Paulo, what are the microclimatic effects of green infrastructure in the city, under current and future climate? 2) How will green infrastructure react to increasing temperatures, from the point of view of plant health, and what are the impacts on their microclimatic effects? To this end, this work uses the Local Climate Zones - LCZ classification for urban morphology, some microclimatic and vegetation parameters collected in the field, the future climate projections of IPCC AR5 / RCP 8.5 of the PROJETA/INPE platform and the high-resolution microclimate model ENVI-met V5, to simulate the microclimatic effects of vegetation in different scenarios and also the vitality of plants. The green infrastructure utilized in the simulations are street trees. Overall, for LCZ 3, 6 and 8, the most commonly found in São Paulo, at the hottest times of the day vegetation reduced air temperature by up to 0.72°C in the current climate, up to 0.5°C in the future climate 2079-2099, with virtually no reduction on the most extreme heat day in November 2099. At the same time, vegetation reduced the mean radiant temperature by up to 14°C in the current climate and up to 8°C in future climate projections; surface temperature was also reduced by up to 14°C in the current climate and up to 13°C in future projections. In all simulations the comfort indices PET and TEP reach thermal discomfort levels of warm and very warm, and can reach very high thermal sensations, 60°C for PET and close to that in TEP, within the worst-case climate scenario. However, the presence of vegetation in the simulations reduced the PET and TEP values, on average, by 5°C in the current climate, by 4.5°C in the future climate 2079-2099, and by 2.5°C on the most extreme heat day in November 2099. There was a change in thermal sensation from very hot to hot within TEP with the presence of vegetation in the current scenario. As an indicator of plant health in the face of urban warming, leaf temperature averaged 28°C in the current climate, 31°C in the future climate 2079-2099, and up to 48°C on the most extreme heat day, suggesting, in the latter case, cessation of evapotranspiration and the risk of irreversible damage to vegetation. In view of the results, it is evident that vegetation reduces heating and improves the feeling of urban thermal comfort, especially diurnal; however, there are limitations on the microclimatic effects of vegetation, especially when it is subjected to high temperatures.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPDuarte, Denise Helena SilvaYoshida, Daniel Felipe Outa2022-12-06info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/16/16132/tde-30032023-153701/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2023-06-06T14:39:39Zoai:teses.usp.br:tde-30032023-153701Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212023-06-06T14:39:39Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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As mudanças climáticas são acompanhadas pelo aumento das temperaturas e pelo aumento da frequência e da intensidade das ondas de calor, fenômenos estes que são amplificados nas áreas urbanas. Devido ao potencial microclimático da infraestrutura verde, ela se torna uma importante estratégia para adaptação à mudança do clima nas cidades. Sendo assim, esta pesquisa quantifica os efeitos da infraestrutura verde no microclima urbano nas condições climáticas atuais e nas projeções climáticas futuras na cidade de São Paulo, respondendo às seguintes perguntas: 1) Tomando como base o contexto urbano e climático da cidade de São Paulo, quais são os efeitos microclimáticos e de conforto térmico0020da infraestrutura verde na cidade, no clima atual e futuro? 2) Como a infraestrutura verde reagirá frente ao aumento das temperaturas, do ponto de vista da saúde das plantas, e quais os impactos nos efeitos microclimáticos das mesmas? Para tanto, este trabalho utiliza a classificação Local Climate Zones - LCZ para a morfologia urbana, alguns parâmetros microclimáticos e de vegetação coletados em campo, as projeções climáticas futuras do IPCC AR5 / RCP 8.5 da plataforma PROJETA/INPE e o modelo microclimático de alta resolução ENVI-met V5, para simular os efeitos microclimáticos da vegetação em diferentes cenários e, também, a vitalidade das plantas. O tipo de infraestrutura verde utilizada nas simulações é arborização viária. De maneira geral, para as LCZ 3, 6 e 8, as mais comumente encontradas em São Paulo, nos horários mais quentes do dia a vegetação reduziu a temperatura do ar em até 0,72°C no clima atual, até 0,5°C no clima futuro 2079-2099, com praticamente nenhuma redução no dia de calor mais extremo, em novembro de 2099. Ao mesmo tempo, a vegetação reduziu a temperatura radiante média em até 14°C no clima atual e até 8°C nas projeções climáticas futuras; a temperatura de superfície também foi reduzida em até 14°C no clima atual e até 13°C nas projeções futuras. Em todas as simulações os índices de conforto PET e TEP atingem níveis de desconforto térmico de calor e muito calor, podendo atingir sensações térmicas muito altas, 60°C para PET e próximo disso em TEP, no pior cenário climático. No entanto, a presença da vegetação nas simulações reduziu os valores PET e TEP, em média, em 5 °C no clima atual, em 4,5°C no clima futuro 2079-2099 e em 2,5°C no dia de calor mais extremo, em novembro de 2099. Houve mudança de sensação térmica de muito calor para calor dentro de TEP com a presença da vegetação no cenário atual. Como um indicador da saúde das plantas frente ao aquecimento urbano, a temperatura da folha, em média, atingiu 28°C no clima atual, 31°C no clima futuro 2079-2099 e até 48°C no dia de calor mais extremo, sugerindo, neste último caso, a cessação da evapotranspiração e o risco de danos irreversíveis à vegetação. Frente aos resultados, fica evidente que a vegetação reduz o aquecimento e melhora a sensação de conforto térmico urbano, principalmente diurno; no entanto, há limitações nos efeitos microclimáticos da vegetação, principalmente quando esta é submetida a altas temperaturas. |
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