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ANLISE DO CLIMA URBANO DE MACEI-AL: COMPARAES ENTRE DIVERSAS ESCALAS

Gianna Melo BarbiratoDepartamento de Arquitetura / CTEC / UFAL

Universidade Federal de Alagoas - UFALCampus A.C. Simes Tabuleiro do Martins CEP 57072 970

e-mail: gmb@ctec.ufal.br

Roberto LyraDepartamento de Meteorologia / CCEN / UFAL

Universidade Federal de Alagoas - UFALCampus A.C. Simes Tabuleiro do Martins CEP 57072 970

e-mail: rffl@ccen.ufal.br

Emanoel Farias FernandesEstudante de Eng. Civil / PIBIC/CNPq

Ricardo Victor Rodrigues BarbosaEstudante de Arquitetura / PIBIC/CNPq

Thasa C. F. S. de OliveiraEstudante de Arquitetura / PET/UFAL

Valria Rodrigues TelesEstudante de Arquitetura / PET/UFAL

Universidade Federal de Alagoas - UFALCampus A.C. Simes Tabuleiro do Martins CEP 57072 970

ABSTRACT

The aim of this work is to analyze the urban climate of Macei AL, throughout climatic scale comparisons, forurban planning purposes. Firstly, air temperature data of different patterns of urban land use areas was observedand compared to the meteorological station of the local airport, for the same period. Finally, another comparisonbetween the meteorological station and an automatically meteorological station, implanted in the urban centerspecially for these work, was made. The results shows different thermal behavior of the microclimatic spaces in theurban environment, and the comparison of the meteorological stations confirmed urban heat island indices.

INTRODUO

O clima urbano uma modificao substancial de um clima local, resultado das condies particulares domeio ambiente urbano, seja pela sua rugosidade, ocupao do solo, orientao, permeabilidade ou propriedades dosmateriais constituintes, entre outros fatores (Oke, 1996). A cidade modifica o clima atravs de alteraescomplexas na superfcie, podendo alterar a ventilao, umidade e precipitaes, resultando, na maioria das vezes,em condies adversas (Lombardo, 1997).

Em face disso, os centros urbanos podem ter temperaturas maiores que as reas adjacentes, especialmentedurante a noite (Landsberg, 1981) e de maneira proporcional ao tamanho da cidade (Oke, 1996). Na verdade, desdeo trabalho pioneiro de Howard apud Landsberg (1981) para a cidade de Londres em 1833, muito se tem estudadosobre o clima urbano. A maioria dessas investigaes tem como objetivo a comprovao do j bem conhecido edocumentado fenmeno da ilha de calor urbana, um exemplo de modificao da atmosfera devido urbanizao(Oke, 1996).

Particularmente em regies de clima quente e mido, torna-se fundamental a refrigerao dos espaosurbanos atravs do incremento do movimento do ar e da preveno contra ganhos excessivos de calor com recursosde sombreamento. O conhecimento dos efeitos da urbanizao no aumento da temperatura do ar, na forma de ilhade calor, torna-se relevante em especial nas regies tropicais de baixa latitude, em particular no Brasil, onde hevidente expanso urbana e um pequeno nmero de trabalhos desenvolvidos na rea. Sabe-se, ainda, que muitosproblemas relacionados ao planejamento urbano necessitam do auxlio da climatologia urbana, mas nota-se queessa interface ainda pequena, j que os profissionais envolvidos tm formaes acadmicas bastantediferenciadas.

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A cidade de Macei mostra-se hoje em acelerado processo de crescimento e urbanizao, justificando anecessidade de informaes climticas auxiliares nas intervenes urbanas. Diante disso, o presente trabalhoobjetivou reconhecer padres diferenciados de clima na cidade, a partir da anlise trmica em diversas escalas,tomando-se como referncia a terminologia de categorias taxonmicas propostas em Monteiro (1976), com ointuito de orientar intervenes no desenho e controle do ambiente aplicadas aos espaos urbanos. A temperaturado ar foi o elemento climtico bsico utilizado para anlise nas diversas escalas, tomando-se os outros comoauxiliares das variaes deste, visto que os mesmos so interrelacionados.

MATERIAIS E MTODOS

Macei encontra-se no litoral oriental do Nordeste brasileiro, entre a latitude 93957 Sul e longitude3544'07 Oeste, s margens do Oceano Atlntico, e do complexo lagunar Munda Manguaba. Abrange uma reade 512km2, possui uma populao de 668.000 habitantes e densidade demogrfica de 1.357,64 hab./km2 segundoestimativas do IBGE - Fundao Instituto Brasileiro de Geografia e Estatstica -, no ano de 1991.

De clima quente e mido, Macei constitui um bom exemplo de constncia de nvel trmico quecaracteriza o litoral do Nordeste brasileiro, com temperatura mdia anual de 25,4C e variao anual de 3,4C entreos valores mdios mensais das temperaturas mdias de 26,7C em fevereiro e 23,7C em julho (mximas mdias de30,2C e mnima mdia 21,1C), e valores extremos de temperatura (mxima absoluta 38C em janeiro e mnimaabsoluta 11,0C em junho) e uma alta umidade relativa mdia (78%). Est sob influncia alternada dos ventosalsios de Sudeste, mais freqente (de velocidade fraca a moderada) e os ventos de retorno do Nordeste nos mesesmais quentes (janeiro, fevereiro e maro). O valor mdio mensal da velocidade de vento de 2,8m/s, podendochegar a valores absolutos mais intensos de 10m/s na direo Nordeste. A pluviosidade mdia anual de 1654mm,com meses mais chuvosos de abril a julho (dados do INMET e NMRH-AL).

Inicialmente, em uma escala microclimtica, procurou-se reconhecer padres trmicos diferenciados doambiente urbano da cidade, atravs de medies mveis de temperatura e umidade relativa do ar em pontosrepresentativos da diversidade tipolgica da cidade. Neste nvel de anlise intraurbana, os dados observados soconseqncia das caractersticas do entorno imediato solo e revestimentos e, portanto, foram necessriasmedies in loco de temperatura do ar e umidade relativa do ar com termmetros digitais portteis (ModeloFLUKE-52 com 2 sensores termopares tipo K, preciso: +- 0,1 % da leitura + 0,7 C). As medies foramrealizadas nos seguintes horrios: 9:00h; 12:00h; 15:00 e 18:00h, perfazendo uma srie satisfatria de 3 dias tpicosde cu claro e ar calmo (dias 21/01, 22/01 e 23/01), a 1,50m do solo. As caractersticas dos pontos de medio somostradas na tabela 1.

TABELA 1 Caractersticas dos Locais de Medio Mveis (Escala Microclimtica).

Ponto 1 Ponto 2 Ponto 3 Ponto 4 Ponto 5localizao Praa Centenrio bairro

FarolEstacionamento dehipermercado bairro Farol

Rua SandovalArroxelas bairro dePonta verde

Rua Noel Nutelesbairro de Ponta Verde

Conj. HabitacionalStella maris bairro deJatica

atividadesdesenvolvidas

Passagem de pedestres(prxima via de bastantemovimentao e trfego deautos); contemplao

Estabelecimentocomercial /estacionamentopara veculos

Predominantementeresidencial

Predominantementeresidencial

Predominantementeresidencial

fluxo Passagem de pedestresPedestres eveculos,movimentaointensa em horriosespecficos

Pedestres e veculos,movimentao razovel

Baixo fluxo de veculosBaixo fluxo deveculos

presena devegetao

Muitas rvores de mdio agrande porte

Poucas rvores depequeno porte

Muitas rvores demdio a grande porte

Nenhuma vegetaorvores de mdio portea Sudoeste

piso Terra crua / Gramneas Pavimento asfltico gramneas Pavimento asfltico gramneas

Em um segundo momento, foram realizadas correlaes de ordem mesoclimtica das medies mveisrealizadas com dados de temperatura do ar registrados simultaneamente na estao meteorolgica do aeroportolocal, de forma a conhecer a magnitude das diferenas trmicas dos pontos com entorno suburbano prximo.Conforme classificao de Monteiro (1976), a escala mesoclimtica apoia-se em observaes de postosmeteorolgicos e tem os mesmos fatores modificadores do clima local.

A comparao trmica durante o perodo de 30 dias, entre uma rea urbana tpica (estao meteorolgicaautomtica, implantada no centro da cidade, densamente construdo) e uma rea suburbana (onde est situada aestao meteorolgica do aeroporto), permitiu a constatao de indcios de ilha de calor urbana, resultante das

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diferentes caractersticas entre as duas localidades como quantidade de massa edificada, presena de vegetao,tipo de solo e condies de ventilao.

As medidas de temperatura foram feitas a cada 10 segundos e registradas as mdias a cada 10 minutos naestao automtica implantada no centro da cidade. O sensor de temperatura um HMP35C (CampbellScientific, Inc. USA), com uma preciso de 0,4C.

RESULTADOS E DISCUSSO

Escala microclimtica

A figura 1 e tabela 2 mostram o comportamento mdio dirio das temperaturas nos diversos pontos demedies mveis.

Fig.1 Temperaturas do ar mdias dos pontos mveis de medio para o perodo observado.

TABELA 2 - Temperaturas do ar mdias dos pontos observados.

Hora

Ponto 1

Ponto 2

Ponto 3

Ponto 4

Ponto 5

9:00 29.8 28.3 30.0 32.0 30.5 12:00 32.6 32.9 31.7 33.3 31.4 15:00 31.9 31.6 31.9 33.8 31.2 18:00 30.0 29.9 30.4 30.1 29.0

Nessa escala de anlise, a altitude diferenciada entre os pontos teve pouca influncia sobre os resultadosobservados de temperatura do ar, sendo determinante o entorno imediato e atributos da forma urbana. Constatou-se,com base nos dados obtidos, que o entorno age diretamente nos resultados de temperatura e umidade relativa do ar,criando microclimas diferenciados. Quanto distribuio espacial da temperatura do ar, verificou-se que esta variade acordo com diversos atributos da forma urbana.

Sabe-se que, por estar localizada em regio de clima quente e mido, as temperaturas do ar so fortementecondicionadas radiao solar e ventos, que por sua vez so decorrentes dos arranjos da morfologia urbana, aorientao do stio urbano e sua conformao espacial.

De uma maneira geral, o ponto 4 apresentou as temperaturas mais elevadas, onde h maior exposio ao soldurante todo o dia e maior massa edificada, alm de estar sotavento de rea bastante verticalizada. Astemperaturas do ar mais baixas foram registradas no ponto 5, devido ao resfriamento mais acelerado emdecorrncia das caractersticas do solo (gramneas) e da exposio favorvel ventilao.

O ponto1, embora situado em uma praa, sofre influncia do seu entorno imediato via de grandecirculao de veculos, pavimentao asfltica, calor antropognico devido ao trfego, os quais, entre outrosfatores, impediram uma maior amenizao das temperaturas observadas.

A posio geogrfica de Macei, com influncia do Oceano Atlntico e lagoas constitui-se em fatorcondicionante das temperaturas do ar, verificado em pontos prximos ao ponto 3, que apresentou menor diferena

27,027,528,028,529,029,530,030,531,031,532,032,533,033,534,034,535,0

9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00

Tempo (horas)

Tem

pera

tura

(C

)

Ponto 1Ponto 2Ponto 3Ponto 4Ponto 5

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de temperatura diria, devido maior proximidade com o mar, e seu efeito amenizador, alm do sombreamentoconstante proporcionado pelo entorno imediato (vegetao e massas edificadas) e do efeito de canalizao daventilao urbana.

De uma maneira geral, pequena a diferena de temperatura entre os pontos As curvas de evoluo datemperatura do ar mostram pequenas variaes, em valores absolutos, entre as diversas fraes urbanas, devido aosefeitos amenizadores da umidade atmosfrica, mas que reforam a influncia, nas condies microclimticas, demodificaes no ambiente externo pela maior ou menor presena de superfcies como edificaes.

A anlise trmica intra-urbana, portanto, evidenciou a interferncia da malha urbana na modificao doclima local embora, em valores absolutos, as diversas tipologias urbanas mostrassem pouca alterao natemperatura do ar. As condies favorveis de vento (brisas martimas) a que est continuamente submetida a reade estudo certamente promovem a amenizao das temperaturas do ar e resfriamento das superfcies.

A distribuio da temperatura do ar mostra um comportamento relativamente uniforme para os quatropontos, com aumento gradativo de temperatura entre 9:00h e 12:00h, e resfriamento gradativo at o pr do sol porvolta das 18:00h. As temperaturas do ar nas fraes urbanas observadas so sempre superiores s temperaturas daestao meteorolgica do aeroporto, comprovando a modificao trmica provocada pelo meio urbano no clima dacidade.

Entre 9:00h e 12:00h, o aquecimento progressivo das temperaturas dos pontos medidos mostra o ponto 2com menores valores de temperatura que os demais pontos, por possuir maior quantidade de rea verde e menorquantidade de rea edificada. A curva de evoluo de temperatura do ponto 2 mais acentuada, j que este pontoapresenta caractersticas de morfologia urbana rea exposta - que favorece maior exposio da radiao solardurante o dia, e o ponto 5, aumento mais gradativo de temperatura.

Entre 12:00h e 15:00h, observa-se que, enquanto as curvas correspondentes s temperaturas do ar dospontos 1, 2, 3 e 5 comeam a decair, no ponto 4 a curva ainda ascendente, devido ao fator de atraso trmicoresultante do aquecimento da maior massa construda e exposio direta ao sol no perodo da tarde, resfriando-serapidamente aps s 15:00h, quando passa a ser sombreado pelas edificaes altas circunvizinhas.

Entre 15:00h e 18:00h, os pontos de medio 1, 2 e 3 apresentaram temperaturas mdias muito prximas,caracterizando uma tendncia estabilizao das temperaturas aps o pr do sol, havendo, a, portanto, poucainfluncia da massa edificada na temperatura do ar das fraes urbanas observadas. De qualquer forma, o ponto 5menores valores de temperatura que os demais pontos nesse perodo.

A diferena de temperatura mdia diria entre os pontos foi de 3,1C, sendo a maior do ponto 2 (4,6C) emenor do ponto 3 (1,9C). O ponto 2 apresentou maiores amplitudes trmicas dirias, onde h maior aquecimentodiurno, por estar mais exposta insolao durante o dia. Por outro lado, apresentou esfriamento rpido a partir dofim do perodo da tarde.

Em valores absolutos, a temperatura mais baixa foi registrada no ponto 2, s 9:00h (28,3C) e a temperaturamais alta foi registrada no ponto 4, s 15:00h (33,8C).

Anlise mesoclimtica:

Essa anlise consistiu na comparao entre os dados registrados nas medies mveis e os dados coletados

da estao meteorolgica situada no aeroporto local, no perodo de 21 a 23/01/2000, com o objetivo de reconheceras diferenas trmicas entre reas urbanas distintas e uma rea suburbana (aeroporto). So mostradas na figura 2 ena tabela 3:

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Fig.2 Temperaturas do ar mdias registradas nas estaes meteorolgicas do centro da cidade e do aeroporto local

TABELA 3 - Temperaturas do ar mdias dos pontos observados e da estao meteorolgica

Hora

Estao Meteorolgica

Ponto 1

Ponto 2

Ponto 3

Ponto 4

Ponto 5

9:00 28.8 29.8 28.3 30.0 32.0 30.5 12:00 31.7 32.6 32.9 31.7 33.3 31.4 15:00 31.7 31.9 31.6 31.9 33.8 31.2 18:00 27.1 30.0 29.9 30.4 30.1 29.0

As temperaturas registradas na estao meteorolgica do aeroporto sofrem influncia do entorno imediato,particularmente do pavimento asfltico das pistas de pouso e decolagem e das edificaes adjacentes.

Os pontos 1 e 4 apresentaram temperaturas sempre superiores s registradas pela estao meteorolgica,pois apresentam maior capacidade de armazenamento de energia trmica das massas construdas dos entornosdistintos, justificando tambm o atraso trmico verificado no ponto 4, tendo como base a referida estaometeorolgica.

As temperaturas mais baixas foram registradas no ponto 2, no perodo de 09:00h s 10:30h, devido forteinfluncia exercida pela rea de reserva florestal situada prxima ao local da medio, que ameniza as temperaturasneste perodo.

Os pontos 3 e 5 apresentaram temperaturas menores que s do aeroporto no perodo aproximado de 11:30hs 16:00h. Os pontos em questo encontram-se na plancie litornea, sob as mesmas condies de ventilao efeito de canalizao dos ventos, alm da existncia de reas verdes em seu entorno.

A partir das 16:00h, verificou-se uma tendncia, em todos os pontos de medio mveis, das temperaturaspermanecerem superiores s registradas na estao meteorolgica do aeroporto, devido ao calor acumulado pelosmateriais e superfcies urbanas que impedem um maior resfriamento nestes pontos.

Anlise entre as estaes meteorolgicas

A figura 3 mostra o comportamento mdio horrio das temperaturas do ar registradas nas estaes docentro da cidade e do aeroporto local, para o ms de maro/2000.

26,026,527,027,528,028,529,029,530,030,531,031,532,032,533,033,5

8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00

Ponto 2

Aeroporto

25,025,526,026,527,027,528,028,529,029,530,030,531,031,532,032,5

8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00

ponto 3

Aeroporto

25,025,526,026,527,027,528,028,529,029,530,030,531,031,532,032,533,033,534,0

8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00

Ponto 4

Aeroporto

25,025,526,026,527,027,528,028,529,029,530,030,531,031,532,032,5

8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00

Ponto 5

Aeroporto

25,025,526,026,527,027,528,028,529,029,530,030,531,031,532,032,533,0

8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00

Ponto 1

Aeroporto

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Fig.3 Temperaturas do ar mdias registradas nas estaes meteorolgicas do centro da cidade e do aeroporto

local

Percebe-se que as temperaturas registradas no centro da cidade so sempre superiores s do aeroporto. Asdiferenas de temperatura entre as estaes se acentua com o fim do dia, indicando claramente que as condies docentro da cidade - maior massa construda - contribuem para o aumento de temperatura em relao ao entorno(estao do aeroporto), sugerindo provvel desenvolvimento de ilha de calor no centro.

Os valores mximos mdios registrados nas duas estaes foram da ordem de 30C s13:00h na estao doaeroporto e 30,6C s 14:00h na estao implantada no centro da cidade, comprovando o fator de atraso trmicodevido s caractersticas do entorno construdo da estao do centro. Os valores mnimos de temperatura foramregistrados s 5:00h na estao do centro (23C) e s 6:00h (25,5C) na estao automtica.

A estao meteorolgica do aeroporto registrou os seguintes valores absolutos mximos e mnimos detemperatura do ar: 32C s 12:00h (dia 13/03) e 22C s 4:00h (dia 04/03).

CONCLUSES

Pelo estudo apresentado pde-se constatar que Macei possui sua rea urbana sujeita ao desenvolvimentode ilha de calor. A influncia da rea urbana sobre a temperatura do ar mostrou-se bastante significativa nasanlises das diversas escalas de abordagem.

Obteve-se resultados significativos na anlise intra-urbana e nas comparaes com a escala mesoclimtica,que evidenciaram a importncia do entorno imediato nas condies trmicas de recintos urbanos diferenciados.

A comparao entre as estaes do centro da cidade e do aeroporto mostrou uma diferena mdia detemperatura entre elas para o perodo analisado da ordem de 2C, com valor mximo mdio de 2,9 s 21:00h e4:00h; e mnimo mdio de 0,4C s 12:00h, enfatizando a influncia da massa construda nas condies trmicas docentro da cidade aps o pr do sol.

Embora os resultados obtidos tenham se limitado a apenas 3 dias (anlise microclimtica) de uma mesmaestao do ano e um ms (anlise entre as duas estaes), essa amostragem foi considerada satisfatria,considerando-se os objetivos do trabalho e as caractersticas climticas da regio em estudo. Considera-se que esteestudo inicial servir de base a estudos futuros relacionados ao assunto, incluindo-se a a anlise sazonal e anualdas variaes trmicas nas diversas escalas abordadas.

Sabe-se que o presente trabalho de aproximao inicial frente complexidade dos fenmenos envolventesno meio atmosfrico urbano e se deteve anlise do clima urbano atravs do comportamento trmico dos espaos.Porm confirma a importncia de algumas consideraes no planejamento de espaos urbanos, como a influnciade um maior adensamento no aumento da temperatura do ar e a importncia do sombreamento na amenizao decondies microclimticas urbanas.

Acredita-se que o reconhecimento da importncia da climatologia urbana nos problemas de planejamentourbano poder trazer maior divulgao e, consequentemente, maior ateno essa rea., contribuindo, enfim, paradiretrizes climaticamente responsveis sobre o ordenamento, crescimento e desenvolvimento da cidade, apoiadosna qualidade ambiental dos espaos.

22,0022,5023,0023,5024,0024,5025,0025,5026,0026,5027,0027,5028,0028,5029,0029,5030,0030,5031,00

00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00

Tempo (h)

Tem

pera

tura

(C

)

CentroAeroporto

634

REFERNCIAS

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