DINÂMICA DOS VENTOS E TEMPERATURA DO AR EM … · O presente trabalho tem como objetivo estudar a...

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Revista Eletrônica Geografar, Curitiba, v.2, n.1, p.01-21, jan./jun. 2007 ISSN: 1981-089X www.ser.ufpr.br/geografar 1 DINÂMICA DOS VENTOS E TEMPERATURA DO AR EM MARINGÁ, NO VERÃO DE 2004 ANA CLAUDIA CARFAN 1 ; JONAS TEIXEIRA NERY 2 ; SÔNIA MARIA STIVARI 3 RESUMO O presente trabalho tem como objetivo estudar a dinâmica da circulação atmosférica nas primeiras camadas próximas à superfície terrestre, no município de Maringá (PR), região Sul do Brasil. Utilizou-se, o modelo TVM - Topografic Vorticity-Mode e através desse modelo simulou-se a circulação do vento e temperatura do ar, na área de estudo, que corresponde ao Município de Maringá: sua área urbana, rural e seu entorno. Escolheu-se uma situação de verão para este estudo e foram consideradas duas situações de uso de solo a seguir: situação real e atual, considerando o relevo da região e as ações antrópicas; situação atual, com ações antrópicas, mas sem considerar o relevo da região, ou seja, considerando um relevo plano. O modelo Topografic Vorticity-Mode apresentou grande similaridade com a realidade, mostrando as diferenças de temperaturas entre as áreas urbanas e rurais. O modelo simulou razoavelmente a direção e intensidade do vento, demonstrando que a topografia local é mais significativo que o campo térmico gerado pela cidade na determinação dos mesmos. Observou-se ainda a importância da vegetação no declínio da temperatura quando a superfície solo exposto apresentou as temperaturas mais elevadas da área de estudo. Palavras chaves: temperatura, modelo numérico, clima urbano. DYNAMICS OF THE WIND AND AIR TEMPERATURE IN MARINGÁ CITY, IN THE SUMMER IN 2004 ABSTRACT The purpose of paper is the study the urban climate and to verify the possible existence of heat island in the Maringá city. In TVM - Topografic Vorticity-Mode model through this model, a simulation of wind circulation and temperatures in that area was performed. The result has showed that not significant temperature trend was observed. TVM - Topografic Vorticity - Mode model presented great similarity with the reality, showing the differences of temperatures between the urban and agricultural areas. The model it presented good results of direction and intensity of the wind, demonstrating that significant the local topography is more important than thermal field generated by the city in the determination of the same ones. Was still observed the importance of the vegetation in the decline of the temperature when the alone surface displayed presented the temperatures highest of the study area. Key words: temperature, numerical model, urban climate. 1 Mestre em geografia, e-mail: [email protected] 2 Universidade Estadual Paulista UNESP/Ourinhos-SP, e-mail: [email protected] 3 Profa. Drª. do Departamento de Física da Universidade Estadual de Maringá-PR, e-mail: [email protected]

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DINÂMICA DOS VENTOS E TEMPERATURA DO AR EM MARINGÁ, NO VERÃO DE 2004

ANA CLAUDIA CARFAN1; JONAS TEIXEIRA NERY2; SÔNIA MARIA STIVARI3

RESUMO

O presente trabalho tem como objetivo estudar a dinâmica da circulação atmosférica nas primeiras camadas próximas à superfície terrestre, no município de Maringá (PR), região Sul do Brasil. Utilizou-se, o modelo TVM - Topografic Vorticity-Mode e através desse modelo simulou-se a circulação do vento e temperatura do ar, na área de estudo, que corresponde ao Município de Maringá: sua área urbana, rural e seu entorno. Escolheu-se uma situação de verão para este estudo e foram consideradas duas situações de uso de solo a seguir: situação real e atual, considerando o relevo da região e as ações antrópicas; situação atual, com ações antrópicas, mas sem considerar o relevo da região, ou seja, considerando um relevo plano. O modelo Topografic Vorticity-Mode apresentou grande similaridade com a realidade, mostrando as diferenças de temperaturas entre as áreas urbanas e rurais. O modelo simulou razoavelmente a direção e intensidade do vento, demonstrando que a topografia local é mais significativo que o campo térmico gerado pela cidade na determinação dos mesmos. Observou-se ainda a importância da vegetação no declínio da temperatura quando a superfície solo exposto apresentou as temperaturas mais elevadas da área de estudo.

Palavras chaves: temperatura, modelo numérico, clima urbano.

DYNAMICS OF THE WIND AND AIR TEMPERATURE IN MARINGÁ CITY, IN THE SUMMER IN 2004

ABSTRACT

The purpose of paper is the study the urban climate and to verify the possible existence of heat island in the Maringá city. In TVM - Topografic Vorticity-Mode model through this model, a simulation of wind circulation and temperatures in that area was performed. The result has showed that not significant temperature trend was observed. TVM - Topografic Vorticity - Mode model presented great similarity with the reality, showing the differences of temperatures between the urban and agricultural areas. The model it presented good results of direction and intensity of the wind, demonstrating that significant the local topography is more important than thermal field generated by the city in the determination of the same ones. Was still observed the importance of the vegetation in the decline of the temperature when the alone surface displayed presented the temperatures highest of the study area.

Key words: temperature, numerical model, urban climate.

1 Mestre em geografia, e-mail: [email protected] 2 Universidade Estadual Paulista UNESP/Ourinhos-SP, e-mail: [email protected] 3 Profa. Drª. do Departamento de Física da Universidade Estadual de Maringá-PR, e-mail: [email protected]

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INTRODUÇÃO Com o advento da revolução industrial as cidades passaram a crescer vertiginosamente. Os espaços urbanos foram sendo criados, sem planejamento, para atender a demanda da população que migrava da área rural para as áreas urbanas. As modificações causadas pelo homem na água, no solo e no ar agravaram problemas ambientais e o clima local.

É a partir da Revolução Industrial que os estudos relativos à qualidade de vida urbana têm início, embora seja no século XX, principalmente a partir da Segunda Guerra Mundial, que o desenvolvimento dos mesmos tenha sido mais marcante. Nos últimos trinta anos, aproximadamente, essa temática ganhou relevância na seara de preocupações. Cientistas, políticos, administradores e da sociedade em geral, devido às consideráveis modificações introduzidas pelo processo de urbanização no ambiente precedente e à criação, na maioria das vezes, de condições ambientais prejudiciais à vida, voltaram-se para o estudo do clima urbano, com o objetivo de identificar problemas e buscar soluções.

Quando se constrói espaços urbanos modifica-se o balanço de energia. Uma das principais conseqüências desta alteração é a formação de ilhas de calor que traz grande desconforto, principalmente para as regiões dos trópicos.

Maringá por ser conhecida como uma cidade densamente arborizada e com uma população estimada em 318.952 habitantes (2005), resolveu-se estudar a interferência da urbanização na dinâmica local e as alterações ocorridas na temperatura e na precipitação pluvial ao longo do tempo.

O clima urbano pode ser caracterizado como um sistema de integração entre as características da atmosfera local e as atividades humanas. O homem, na criação de seu espaço urbano, altera constantemente os diversos parâmetros do clima, tais como, o balanço de energia (SPIRN, 1995).

Os primeiros estudos realizados sobre o clima urbano iniciaram-se em Londres, por Evelyn (1661) e Howard (1833), citados por Lombardo (1985).

OKE (1973) estudou a relação entre o tamanho das cidades norte-americanas e européias, relacionadas ao total de habitantes e a intensidade da ilha de calor e obteve resultados que confirmaram essa relação. Nas áreas tropicais esses estudos são menos numerosos e nas cidades brasileiras é muito recente, datando da década de 1970.

O objetivo deste trabalho foi estudar, através de vento e temperatura, a circulação atmosférica no Município de Maringá e entorno, no verão, bem como analisar o balanço de energia na camada limite dessa região.

Caracterização da área de estudo

O município de Maringá (Figura 1) situa-se geograficamente no Norte do Paraná, no terceiro Planalto, entre as coordenadas 23º25’S e 51º57’O, sendo cortada ao sul pela linha imaginária do Trópico de Capricórnio, na altura do Cemitério Público. Localizada a 430Km da capital, Curitiba, sua sede urbana possui uma área de 131.224.500m2. Possui uma população de 288.653 habitantes, segundo o IBGE (2001) e uma população estimada para 2005 de 318.952 habitantes, www.ibge.gov.br – 03/12/2005.

O clima predominante da região é do tipo subtropical, onde a temperatura média do mês mais frio é inferior a 18ºC e a temperatura média anual é superior a 20ºC, com verões chuvosos e invernos secos. As massas de ar Equatorial Continental e Equatorial Atlântica, com origem na

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região equatorial, exercem grande influência no clima das regiões sul e sudeste, principalmente na primavera e verão, que, segundo Maack (2002) é subtropical úmido, pertencente ao tipo Cfa (clima mesotérmico úmido de verão quente). Deffune (1994), através de uma pesquisa realizada entre 1976 e 1992, afirma que o clima pode ser Cw’h (clima tropical mesotérmico úmido com chuvas de verão e outono). Os dois autores utilizaram à classificação de Köppen (1948).

FIGURA 1 – MAPA DE LOCALIZAÇÃO DA CIDADE DE MARINGÁ NO ESTADO DO PARANÁ.

METODOLOGIA E PROCEDIMENTOS Foi estudado um dia típico de verão, sendo que a data foi escolhida aleatoriamente, 10 de janeiro de 2005, no Município de Maringá, Noroeste do Paraná. Esta região foi escolhida por apresentar arborização intensa em praticamente toda a área central da cidade. Para esse estudo foi utilizado o modelo Topografic Vorticity-Mode Mesoscale-β (TVM-30C).

Foram utilizadas imagens de satélites fornecidas pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), dos dias 28/03/2004 e 17/01/2004. Essas imagens foram utilizadas para o estudo espacial da área e para inicialização do modelo TVM. O critério de escolha desses dias, para a obtenção das imagens, partiu da base que o modelo TVM requer dias com céu claro, ou seja, sem nuvens. Foram utilizadas as bandas 3, 4 e 5, que possibilitou uma melhor visualização do uso de solo e vegetação. Os horários escolhidos para a análise da evolução da camada limite foram às 15h e às 18h. Às 15h tem-se uma maior radiação solar incidente e às 18h essa radiação torna-se consideravelmente atenuada, contrastando o balanço energético.

O modelo TVM-30C foi desenvolvido por Bornstein (1975), com nome de URBMET, uma versão hidrostática e bi-dimensional, para estudar a estrutura da camada limite de áreas urbanas em terrenos planos.

Bornstein et al., (1986) expandiram o URBIMET para três dimensões ainda na forma hidrostática e utilizaram o modelo para simular a influência da área urbana sobre as frentes da brisa marítima na cidade de Nova Iorque, Estados Unidos.

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Uma nova versão foi desenvolvida por Schayes e Thunis (1990), denominada TVM e incluindo os efeitos da topografia.

Thunis e Clappier (2000) descreveram as fórmulas e aplicações do modelo não-hidrostático, o TVM e fazem uma comparação com o modelo bi-dimensional.

Karam et al., (1995, 1996) utilizou o modelo para simular a circulação induzida termicamente pela topografia na região de Iperó (SP) e para simular a evolução temporal e espacial da Camada Limite Planetária (CLP) na dispersão de SO2 na região de Candiota (RS).

Stivari (1999) fez um estudo da brisa lacustre do lago formado pela hidrelétrica de Itaipú, onde utilizou dados de temperatura, umidade relativa do ar e precipitação pluvial de estações climatológicas, além de um balão de radiossondagem e, através do modelo TVM, estabeleceu o papel dominante da brisa sobre a região.

Na utilização do modelo, para a simulação da circulação do vento e da temperatura no nível do solo e em 15m, foram utilizadas duas imagens de satélites, Landsat-5/TM, fornecidas pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), dos dias 28/03/2004 e 17/01/2004. Essas imagens foram utilizadas para o estudo espacial da área e transformadas em grades para serem utilizadas no modelo TVM. O critério de escolha desses dias, para a obtenção das imagens, partiu da base que o modelo TVM requer dias com céu claro, ou seja, sem nuvens. Foram utilizadas as bandas 3, 4 e 5, que possibilitou uma melhor visualização do uso de solo e vegetação. Os horários escolhidos para a análise da evolução da camada limite foram às 15h e às 18h. Às 15h tem-se uma maior radiação solar incidente e às 18h essa radiação torna-se consideravelmente atenuada, contrastando o balanço energético.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Direção e Intensidade do Vento e da Temperatura Para se ter uma visão mais espacial da variabilidade da temperatura do ar e do vento, utilizou-se o modelo TVM, com dados de entrada do modelo de acordo com as Tabelas 1 e 2.

Na Figura 2 tem-se o mosaico das imagens de satélite Landsat-5 TM dos dias 17/01/2004 e 28/03/2004, onde se pode ver ao centro a cidade de Maringá (observar os contornos na parte central do mosaico). Foram escolhidas as bandas 3, 4 e 5 por serem as que melhor representam as ocupações de solo a serem estudadas. A resolução utilizada para trabalhar a imagem foi de 1000m.

TABELA 1 - DADOS DE ENTRADA DO MODELO

Inverno Verão Dia juliano 191 10 Latitude (decimais) centro da grade - 23.41 - 23.41 Longitude (decimais) centro da grade -51.93 -51.93 Temperatura média do 1º nível do modelo 290.15K 297.95 K Razão de mistura á superfície 0.012 0.018 Hora local do início da simulação 6 h 6 h Duração Máxima da simulação 24 h 24 h

FONTE: O AUTOR

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TABELA 2 – PROPRIEDADES TÉRMICAS E RADIOATIVAS DAS SUPERFÍCIES

Superfície Albedo Emissividade Resistência superficial

(s/m)

Cap. térmica

(Jm-3K-1) (x10 6)

Comprimento de rugosidade

(m)

Temp. do 1º nível (K)

(verão)

Temp. do 2º nível (K)

(verão)

Temp. do 1º

nível (K) (inverno)

Temp. do 2º

nível (K) (inverno)

Vegetação alta 0.09 0.95 169.2 2.70e+05 0.507 299.0 300.0 292.3 291.8

Vegetação baixa 0.10 0.95 117.1 2.70e+05 0.115 299.0 300.0 292.3 291.8 Solo exposto 0.16 0.95 400.0 1.65e+05 0.049 299.0 300.0 292.3 291.8 Urbana 0.10 0.95 300.0 1.94e+05 0.232 299.0 300.0 292.3 291.8

Água 0.07 0.98 1.0 4.18e+05 0.001 302.0 302.0 292.3 291.8

FONTE: BANCO MUNDIAL (2004)

FIGURA 2 - MOSAICO DAS IMAGENS DE SATÉLITE. COMPOSIÇÃO REALIZADA COM DUAS IMAGENS, OBTIDAS JUNTO AO INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS ESPACIAIS (INPE).

A Figura 3 mostra o mesmo mosaico, mas agora com a imagem classificada, onde se diferenciam cinco tipos de uso de solos classificados. Observou-se a predominância de vegetação baixa que representa áreas agrícolas seguida de vegetação alta, representada por árvores mostrando áreas de preservação e parques dentro da área urbana. Apesar de a área de estudo englobar o rio Pirapó, na resolução trabalhada não foi possível identificá-lo. Pode-se apenas observar a superfície “água” em uma pequena parte mais ao sul pertencente ao rio Ivaí. Na superfície solo exposto, que representa o solo sem vegetação, podendo ser considerado um solo preparado para o plantio, notou-se pequena ocorrência na área urbana.

Limite do município de Maringá

-52.25 -52.2 -52.15 -52.1 -52.05 -52 -51.95 -51.9 -51.85 -51.8 -51.75 -51.7

-23.6

-23.55

-23.5

-23.45

-23.4

-23.35

-23.3

-23.25

-23.2

Esc. 1:250.000

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FIGURA 3 - IMAGEM CLASSIFICADA SEGUNDO O TIPO DE USO DE SOLO, ATRAVÉS DO SOFTWARE SPRING.

Vegetação alta Vegetação baixa Urbana Água Solo exposto

A Figura 4 refere-se ao relevo da região onde se observa que Maringá situa-se entre 500 a 600m de altitude.

FIGURA 4 – CONFIGURAÇÃO DO RELEVO DA REGIÃO DE ESTUDO, REALIZADA ATRAVÉS DO SOFTWARE SURFER.

300320340360380400420440460480500520540560580600620640660680

Atit. (m)

Limite do município

Esc. 1:250.000

-52.25 -52.2 -52.15 -52.1 -52.05 -52 -51.95 -51.9 -51.85 -51.8 -51.75 -51.7

-23.6

-23.55

-23.5

-23.45

-23.4

-23.35

-23.3

-23.25

-23.2

Limite do município de Maringá Esc. 1:250.000

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Na Figura 5 tem-se uma imagem de satélite, apresentando intensa nebulosidade sobre o Estado do Paraná e, por conseguinte a cidade de Maringá. Esse padrão de nebulosidade está presente na região Sul e Sudeste, a partir de outubro, estendendo-se até março do ano seguinte. Deve-se ressaltar que o modelo utilizado não detecta a presença dessas nuvens, sendo um fator limitante para a análise de toda a dinâmica, no estudo do clima urbano da área.

Esta configuração, apresentada na Figura 5, está associada à convecção profunda da Amazônia, com entrada de massa polar, proveniente do extremo sul da América do Sul. A partir de setembro, a radiação solar é mais intensa no Hemisfério Sul, provocando maior liberação do calor latente e sensível sobre a Amazônia, intensificando a massa equatorial continental (mEc), também denominada de Zona de Convergência do Atlântico Sul. Os ventos alísios que sopram de leste para oeste transportam essa umidade na direção do Oceano Pacífico, mas a cordilheira dos Andes barra a penetração dessa massa no oceano, fazendo-a deslocar sobre o continente sul americano, principalmente o Brasil central. Também faz parte desse mecanismo de transporte a célula de Hadley que transporta energia, massa e momentum para as regiões tropicais (NERY, 2002).

Essa dinâmica apresentando muitas nuvens é uma limitação do modelo, que requer dias claros e sem nuvens. Por isso foram escolhidos aleatoriamente dias claros (céu sem nuvens) tanto para o verão quanto para o inverno.

FIGURA 5 – PERÍODO DE MAIOR INTENSIDADE DE CONVECÇÃO SOBRE A REGIÃO NORTE, SUDESTE E SUL DO BRASIL, DEVIDO A PRESENÇA DE UMA ZONA DE CONVERGÊNCIA SOBRE ESSAS REGIÕES.

FONTE: IMAGEM DE SATÉLITE - INSTITUTO ASTRONÔMICO E GEOFÍSICO (IAG), USP.

Com base na Figura 6A, pode-se observar isotermas obtidas a partir do modelo. As temperaturas na área analisada variaram entre 33 e 44.5ºC, sendo, portanto, um gradiente térmico significativo de 11ºC, aproximadamente. Isso se deve a presença da área urbana, por um lado, com temperatura de 39.5ºC e, por outro lado, áreas com solo exposto, cuja temperatura é de, aproximadamente, 44ºC. Na área urbana observaram-se algumas áreas com temperaturas de 38ºC. Pode-se inferir que nessas áreas encontram-se os dois principais

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bosques da cidade. O rio Ivaí, localizado no sudoeste da área de estudo apresentou as menores temperaturas, com valor de 33ºC, aproximadamente.

FIGURA 6A – RESULTADO OBTIDO ATRAVÉS DO MODELO: ANÁLISE DAS ISOTERMAS, NA SUPERFÍCIE, ÀS 15 HORAS.

Limite do município de Maringá

-52.15 -52.1 -52.05 -52 -51.95 -51.9 -51.85 -51.8 -51.75 -51.7

-23.65

-23.6

-23.55

-23.5

-23.45

-23.4

-23.35

-23.3

-23.25

-23.2

3333.53434.53535.53636.53737.53838.53939.54040.54141.54242.54343.54444.5

0 0.1 0.2 0.3

Com relação à Figura 6B, pode-se observar variabilidade tanto na direção quanto na intensidade do vento, em relação à área de estudo e para um dia de verão. Os ventos são intensos no cone urbano do município de Maringá, com velocidade máxima de 6m/s e direção nordeste. Também há predomínio de direção nordeste na zona rural (área superior ao cone urbano), com velocidade máxima de 5m/s, assim como na área rural (área inferior do cone urbano), sem vento com direção predominante, ou seja, variabilidade na direção nordeste e sudeste e intensidade de 4 a 5m/s.

Esc. 1:250.000

T ºC

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FIGURA 6B – RESULTADO OBTIDO ATRAVÉS DO MODELO: ANÁLISE DAS ISOTERMAS, NA SUPERFÍCIE E DIREÇÃO DO VENTO ÀS 15 HORAS.

Limite do município de Maringá

-52.15 -52.1 -52.05 -52 -51.95 -51.9 -51.85 -51.8 -51.75 -51.7

-23.65

-23.6

-23.55

-23.5

-23.45

-23.4

-23.35

-23.3

-23.25

-23.2

44333444444544444445534444544333334544454445554444433432

44333444444444444445534444544443334544444445554444434432

55324444444444444455534444554444334545544445554433333322

55334444444444444454534444444444434545544445544333332222

55434444444444454454534545444444445545544444444333322222

55434444444445555444435545444444445545544444444333222222

55544544444555555444445554444333445555444444444332222222

55534544444555554444444554544433445555444444444322222222

55444544445555554544444555554433455555444444444322222222

55444544445545554444444555555444455555444444443322222222

55444544444444454444444565555444455554444444433322222122

55434544444444455445554566555544455554444444333322222122

55434544444444555445554466555554455554444443333322222122

55544444444444555545555456555554455544444433333322222122

45544445444444555545555455555545455544444333233332222112

45544445544444555545555455555545445544443333233332211

0.912

44544445554444455445555455555555545544433333233332211

0.922

4444444555444445544555544555555555555433333322333321

0.90.822

55454455554444445445555545555555555543333333323233211

0.822

65444455554444445545555545555555555533333333322322221

0.912

66544455554444445545555445555555555433333333332322222111

66544455554444445545555445555555554443333333332222222211

66655455554444444545554456555455543444333333333221222221

66665455554444444545444456555454443444333333333121222222

6666545554444444554444445655555444344433333333412

0.7112232

5666645555444444554445545655554444354433333334421

0.50.912222

5566645555444444554445544655544444344433443334432

0.70.912222

55666444554444444544555446554444543444334433444322122222

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66566554444444444444444544444444443444434344444444444322

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65656555444444444444444444444444443444333344444544444323

66655555444444444444444443444444443444333344444554444223

66655555344444444444444443444444444444333344454554444323

66665554344444444434444443444444444444333344455554444323

66655554444343444434444444444444443444333444455554444323

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66555553334444444433344443444444443444433444444454444433

65555443333444444433344443444444433444433344444454444433

65554443333443444433334443444444434444433344444454444433

65454453333443344433344443444444533444433344444454444433

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3333.53434.53535.53636.53737.53838.53939.54040.54141.54242.54343.54444.5

0 0.1 0.2 0.3

Na Figura 7A, pode-se observar isotermas das 18h, obtidas através do modelo TVM. Estas isotermas apresentaram marcada variabilidade, com valores entre 31ºC (no rio Ivaí, parte inferior da figura à esquerda) e 36.5ºC (área de solo exposto, mais concentrada na parte superior da figura, à direita). Deve-se ressaltar que as temperaturas diminuíram comparativamente aos valores obtidos às 15h, no entanto, o centro urbano continua com temperaturas mais elevadas que a área rural desse município. A temperatura predominante na área rural é de 33ºC, aproximadamente, enquanto na área urbana a temperatura é superior a 34ºC.

Esc. 1:250.000

T ºC

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FIGURA 7A – RESULTADO OBTIDO ATRAVÉS DO MODELO: ANÁLISE DAS ISOTERMAS, NA SUPERFÍCIE, ÀS 18 HORAS

Limite do município de Maringá

-52.15 -52.1 -52.05 -52 -51.95 -51.9 -51.85 -51.8 -51.75 -51.7

-23.65

-23.6

-23.55

-23.5

-23.45

-23.4

-23.35

-23.3

-23.25

-23.2

31

31.5

32

32.5

33

33.5

34

34.5

35

35.5

36

36.5

0 0.1 0.2 0.3

Na Figura 7B, pode-se observar a direção e intensidade do vento obtido pelo modelo. Os ventos das 18h (verão), comparativamente aos ventos das 15h estão significativamente atenuados, com direção predominante na área urbana (metade inferior do cone urbano), com ventos de sudeste e intensidade variando de 3 a 4m/s. Já a metade superior da área urbana apresentou direção leste, com intensidade de 2 a 3m/s. Há variabilidade na direção dos ventos, nos solos expostos, mas com intensidade média de 3m/s.

Deve-se ressaltar a importância da radiação incidente sobre a região, gerando intenso gradiente térmico entre os dois períodos analisados, provocando significativa variabilidade na intensidade e direção do vento. Por se tratar de uma área relativamente pequena, os efeitos térmicos são altamente significativos nessa primeira aproximação dada pelo modelo, utilizado nesse trabalho.

Esc. 1:250.000

T ºC

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Com o objetivo de analisar a dinâmica da circulação dos ventos na área de estudo, bem como as isotermas, utilizou-se o modelo TVM, para simular essa dinâmica, retirando a topografia. É de conhecimento científico que a rugosidade do solo, provoca turbulências na região analisada, modificando a direção e a intensidade do vento. Desta forma a proposta nessa etapa do trabalho, foi simular as condições dinâmicas da região para estudar a importância da topografia na orientação dos ventos, além da variabilidade da temperatura do solo.

FIGURA 7B – RESULTADO OBTIDO ATRAVÉS DO MODELO: ANÁLISE DAS ISOTERMAS, NA SUPERFÍCIE, E DIREÇÃO DO VENTO ÀS 18 HORAS

Limite do município de Maringá

-52.15 -52.1 -52.05 -52 -51.95 -51.9 -51.85 -51.8 -51.75 -51.7

-23.65

-23.6

-23.55

-23.5

-23.45

-23.4

-23.35

-23.3

-23.25

-23.2

44433333333333333333222222222222222222233233332222332321

4443433333333333333322222222222222222233333333322232232

0.9

4443433333333333333322222222223222222233333223322222222

0.6

4443443333333333443332222222223322232223332223332222222

0.9

44444433333443444433332222222333333322223333233322222221

44444433334444444443332222222333333322222333233222222221

44444433334444444444332232222233323332222222233322222222

44444433334444443444332222222223333333222222222221222222

44444443333444444444333223332223333333222212222221122222

44444443333344444444333323333233333333222211111111122222

44444443333333334444443322333333333332222211

0.70.71111112222

4444444433333333344444443233333333323222221

0.80.50.60.8111112222

4445444433333333344444443333333333333222221

0.60.50.50.60.70.91112222

554544454333333334444444433333333333222221

0.90.70.80.60.60.70.80.9112222

55455445433333334444444443333333333332221

0.90.811

0.90.80.90.91112222

5555544443333334433344444333333333333221

0.80.91221

0.9111122222

555554444433333443334444433333333333321

0.80.9112211111122222

554554544433333333334444433333333333321

0.91122221111122222

55455555443333333333444443333333233222111122222111122222

55555555444333333333444443333433233222211222222111111222

55555555444333333333444343333333232222211222222111112222

55555555544433333334444343333333322222212222222221222222

55555555544433333344443344333333222222212222222222222333

55555555544433333333333444333333222222212222222222223333

55455555444443333333334444333333222222212232222222233333

55455554445443333333334444333333222322222232222222333333

55454444445443333333334444333333222222222332222222233333

55554444444444333333333444333333222222223332222222233333

55554444444444333333333444323333222222223332222222333333

55544544444444333333333344323333222222233332222232333333

55445444444444333333333343223333222222233332223332233333

44455444444444333333444333223333222222233333333322233344

55554444444443333334433333222333222222233333333222333333

55544444444443333344433333322333322223333333333223333333

55544444444443333344333333322333322223333333333333333333

55444444444443333443333333322333322223332333333233333333

55443344434443333333333443322333322222332223332233333334

55433444434443333333333443322333322222322223322333333334

54433444444443333333334444322333322223322222222333333344

44433344444443333333334444323333222223322222222333333344

44433334444433323333334443323333322222222222223333333444

44433334444433223333334443323333322222222232333333333444

44433333444432233333334433323333222222223333333333333444

54433333344322233333344433323333222222223333333333333444

55433433343322333333344433323333223222223333333333334444

55434443333322333333334334333333223322233333333333344444

65434443333322333333333344333333223223233333333333344444

65334443333222333333333444333333223223333333333333444444

65333433333222333333344444333333223323333333333333444444

65333333333222333333333444333333323333333333333333344444

65333333333222333333333333323334323333333333333333334444

76433333332222333333333444323334323333333333333333334444

86333333332222333333333444333334423333333333333333334444

85233333332222223333334444323334423333333333333333344444

83333333332222223333344444323334423333333333333333344444

31

31.5

32

32.5

33

33.5

34

34.5

35

35.5

36

36.5

0 0.1 0.2 0.3

Na Figura 8A, são apresentadas as isotermas, espacialmente distribuídas para às 15h, geradas a partir do modelo, retirando a topografia. Pode-se observar significativo gradiente térmico de 10oC, com maiores temperaturas na região de solos expostos (temperatura de, aproximadamente, 42oC) e menores temperaturas, no rio Ivaí (aproximadamente 32oC). Dentro do cone urbano o gradiente térmico foi de 1oC, não havendo, portanto significativa variabilidade térmica nessa região.

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Observou-se na Figura 8A (sem considerar a topografia) uma temperatura menor, de 32 a 43ºC, em relação à Figura 6A (considerando a topografia) que apresentou uma variação de 33 a 44.5ºC, onde se pode inferir que a topografia interfere na temperatura local, ainda que o gradiente térmico não seja acentuado.

FIGURA 8A – RESULTADO OBTIDO ATRAVÉS DO MODELO: ANÁLISE DAS ISOTERMAS, NA SUPERFÍCIE, ÀS 15 HORAS, SEM CONSIDERAR A TOPOGRAFIA DA REGIÃO.

Limite do município de Maringá

-52.15 -52.1 -52.05 -52 -51.95 -51.9 -51.85 -51.8 -51.75 -51.7

-23.65

-23.6

-23.55

-23.5

-23.45

-23.4

-23.35

-23.3

-23.25

-23.2

3232.53333.53434.53535.53636.53737.53838.53939.54040.54141.54242.543

0 0.1 0.2 0.3

Na Figura 8B, pode-se observar os ventos mais intensos no centro urbano com intensidade variando de 2 a 5m/s, predominantemente de norte. Já a metade superior da área urbana apresentou com intensidade abaixo de 1m/s a 3m/s. Na metade inferior predominam ventos de menos de 1m/s com direção sul. Na Figura 6B (com topografia) observou-se ventos mais intensos na metade superior e inferior comparativamente com a Figura 8B, com diferenças de até 5m/s. Assim pode-se inferir que a topografia também tem influência sofre a intensidade dos ventos, o que já era esperado.

Esc. 1:250.000

T ºC

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FIGURA 8B – RESULTADO OBTIDO ATRAVÉS DO MODELO: ANÁLISE DAS ISOTERMAS, NA SUPERFÍCIE, E DIREÇÃO DO VENTO ÀS 15 HORAS, SEM CONSIDERAR A TOPOGRAFIA DA REGIÃO

Limite do município de Maringá

-52.15 -52.1 -52.05 -52 -51.95 -51.9 -51.85 -51.8 -51.75 -51.7

-23.65

-23.6

-23.55

-23.5

-23.45

-23.4

-23.35

-23.3

-23.25

-23.2

22222222221122222222221222221111

0.8121

0.40.9213333222232211111

2222222222212222222222222232222211

0.721

0.4122322222233222211

2122222221221222212222222222222222211

0.7232222222223333222

21122222221122222112112222222111222222332222222222222222

2212222111112221111111111111

0.90.70.71222222333223222222222222

22222121

0.70.9111222111111

0.90.60.40.60.80.80.90.70.50.6122222223333322222222222

222111111

0.60.81

0.71222211

0.90.911

0.80.60.50.60.60.911122222222223332222222222

3222111111

0.40.60.91

0.71221111

0.40.41

0.90.70.80.90.912222222222222332222232222

3322112111

0.90.30.40.91112222111

0.40.30.10.30.90.922222222222222222222223222

2222112211

0.80.70.30.20.51

0.9122222222222222222222222222222222222222

122222222211

0.70.40.3

0.050.40.312222222222222222232222222222222222222

1122222211111

0.70.5

0.080.40.412333322222223333332222222322222222222

11122221111

0.90.70.50.30.20.30.80.32333332222222333322222222222222222222

1122221111

0.90.80.70.50.30.20.20.70.90.5233333222222233322222222222222222222

2112222211

0.50.30.30.20.10.20.40.70.80.3244433332222222222222222222222211111

2221

0.912221

0.90.60.40.40.50.70.80.9112

0.23333333322222222222222222222211111

11222111221

0.80.60.60.70.80.60.50.71222233333332221222222222112222221111

11122221

0.5121

0.80.70.80.90.4

0.060.30.812

0.922222333221

0.911221122211111222111

0.9

211111122

0.90.71

0.70.40.80.80.5

0.060.20.812

0.09222222222211122211

0.9221

0.80.70.80.80.912211

0.8

221

0.90.60.60.70.711

0.80.50.40.20.80.70.10.10.60.81

0.9123223332222222221

0.811121

0.70.70.60.50.50.9111

0.9

2211

0.60.30.50.70.5

0.080.50.50.20.71111111

0.92233333322222221111

0.90.90.7111

0.60.40.50.60.80.90.80.90.9

2221

0.90.50.30.40.50.30.50.80.80.8122221

0.81233333333222222211111

0.60.811

0.90.40.40.50.711

0.80.6

22211111

0.70.40.20.411222221

0.612333443333222111111111

0.60.50.911

0.8111111

221112111111222221322234444443332221111111

0.611

0.60.20.91111111

0.9

2222122111112232321223444444433332211111121

0.411

0.50.40.51111

0.90.90.7

22222221111222322321

0.4233

0.634334333222111

0.91121

0.40.60.40.60.21111111

2222222221222232222223542

0.7233333322211111112211

0.80.81111111

1222222222222232222223422233333332222211111222221211111

0.8

22222222222222222222233323333232222222221111222322222222

22222222222112222222233323333222222222222111122222221111

222222222221111222222233333322221122333222111111111

0.70.70.80.80.7

2212222111111

0.80.81222222233232221

0.80.60.80.60.712332221

0.90.90.40.40.60.811

0.70.80.80.8

222112221

0.90.90.90.80.50.30.511111222222222211

0.70.30.30.81222221

0.91

0.60.40.70.50.70.90.80.911

222222221

0.90.60.70.40.40.30.20.80.80.70.311222222222111111111122211111

0.90.50.70.50.511

3222222221

0.80.70.50.30.40.30.80.40.4

0.061222222112211122211112221

0.71111111

0.70.20.3

22232222111

0.80.90.80.30.60.90.50.10.3122221121

0.2122222222122111

0.80.6122222222

12233221111

0.80.91

0.80.50.70.70.50.61122221111

0.81222222222111

0.90.70.6122222222

0.80.70.52222211

0.80.50.60.70.60.50.20.61111221

0.911

0.921121111222221111

0.8122211222

0.60.40.71122111

0.90.50.30.10.10.40.81

0.21211221111222222212222211112221221111

0.50.50.70.50.7121111

0.40.30.20.40.7111

0.7221122112222222222223222112222111111

0.60.03

10.8

0.040.911111

0.60.40.30.60.60.80.80.80.4221

0.9122122222222222233221

0.70.71221

0.91

0.90.80.7

0.40.7

0.051111

0.60.8111

0.50.61121

0.612221122222222222222122221

0.80.40.61221

0.80.80.70.7

0.811

0.8211

0.70.6111

0.9122321222221222222222222221211221

0.81

0.91221

0.60.30.4

112

0.62211

0.60.8121112221332222222222211221222222221111

0.80.911

0.90.80.7

1121

0.91211

0.60.92211122

0.833332222222222122122222221211

0.90.90.60.80.90.60.40.6

1112

0.91221

0.30.61221111

0.83333322222222222222222222122111

0.911

0.80.70.7

122222321

0.40.92221111

0.923333332222221221122211222

0.922

0.90.70.90.02

1111

2222222222

0.82222211123333333222111121

0.9111111121

0.722

0.80.10.40.2111

3222122222

0.722222111233333332221111111

0.80.80.60.50.60.60.7121

0.411

0.70.60.40.20.70.9

3221

0.9222221123321

0.8122233333322211121

0.80.60.60.30.2

0.060.30.40.6121

0.50.80.50.70.70.30.81

2211

0.9222222212321

0.91222333332222211111

0.80.50.50.40.40.60.30.4122

0.70.60.60.81112

2211

0.922122222232111233333332222221111

0.60.060.71

0.90.70.40.6122

0.70.8121112

221

0.90.922112112232211133333333222222211

0.60.60.911

0.90.60.5122

0.51222112

22111221

0.91111222111

0.52333333322222211

0.60.50.911

0.90.80.60.5121

0.81222222

22211221

0.911

0.91222112

0.62333333222222211

0.40.6111

0.80.80.60.82211122322

0.6

3232.53333.53434.53535.53636.53737.53838.53939.54040.54141.54242.543

0 0.1 0.2 0.3

Na Figura 9A, são apresentadas as isotermas geradas pelo modelo, para as 18h, sem topografia. Pode-se observar em toda a área de estudo um gradiente térmico de 3.5o C, com temperatura de 31oC (na área rural) e de 34.5o C (na área urbana e solo exposto). A temperatura no rio Ivaí (extremo inferior esquerdo da figura) a temperatura é de 31oC.

Esc. 1:250.000

T ºC

Revista Eletrônica Geografar, Curitiba, v.2, n.1, p.01-21, jan./jun. 2007 ISSN: 1981-089X www.ser.ufpr.br/geografar

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FIGURA 9A – RESULTADO OBTIDO ATRAVÉS DO MODELO: ANÁLISE DAS ISOTERMAS, NA SUPERFÍCIE, ÀS 18 HORAS, SEM CONSIDERAR A TOPOGRAFIA DA REGIÃO.

Limite do município de Maringá

-52.15 -52.1 -52.05 -52 -51.95 -51.9 -51.85 -51.8 -51.75 -51.7

-23.65

-23.6

-23.55

-23.5

-23.45

-23.4

-23.35

-23.3

-23.25

-23.2

30

30.5

31

31.5

32

32.5

33

33.5

34

34.5

35

35.5

0 0.1 0.2 0.3

Em relação à intensidade e direção do vento, analisadas através do modelo, para as 18h, sem topografia (Figura 9B): observou-se, na área urbana, significativa variabilidade na direção desse parâmetro meteorológico, com ventos na direção leste, ao norte da área urbana, ventos na direção noroeste, a leste, ventos na direção norte, na parte centro - sul dessa área, mas todos com baixa intensidade (aproximadamente 1m/s). Já a nordeste da área total estudada, os ventos têm intensidade de 2m/s, aproximadamente, com direção sudoeste. De maneira geral, os ventos têm significativa variabilidade na direção, mas baixa intensidade, com valores máximos de 2m/s, na área de estudo.

Esc. 1:250.000

T ºC

Revista Eletrônica Geografar, Curitiba, v.2, n.1, p.01-21, jan./jun. 2007 ISSN: 1981-089X www.ser.ufpr.br/geografar

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FIGURA 9B – RESULTADO OBTIDO ATRAVÉS DO MODELO: ANÁLISE DAS ISOTERMAS, NA SUPERFÍCIE, E DIREÇÃO DO VENTO ÀS 18 HORAS, SEM CONSIDERAR A TOPOGRAFIA LOCAL

Limite do município de Maringá

-52.15 -52.1 -52.05 -52 -51.95 -51.9 -51.85 -51.8 -51.75 -51.7

-23.65

-23.6

-23.55

-23.5

-23.45

-23.4

-23.35

-23.3

-23.25

-23.2

0.20.40.50.70.8111111

0.90.50.70.811111

0.40.50.30.522221112111222232233332222333333

0.10.20.40.50.50.60.81111111111111

0.30.40.7122221121112222222222332222323333

0.30.10.30.50.50.60.70.9111122221122111122211121112222222222232222223332

0.50.20.20.50.70.70.70.80.911112221122221111111121111222222222222222222222

0.70.50.10.70.80.80.80.70.80.91112221111221111111111111222222222222222222222

0.70.60.40.60.70.70.70.70.70.80.911121

0.7111121111111111111222222222222222222222

0.60.50.40.40.40.50.60.60.60.70.811111

0.4111111111111111111222222222222111122221

0.60.50.30.30.30.40.50.60.60.60.80.9111

0.50.51111

0.91111111111111222222111121111111111

0.50.40.20.20.20.30.40.60.60.70.70.80.91

0.80.30.70.911

0.80.70.70.70.8111111112222221111111111

0.90.911111

0.40.2

0.080.20.30.20.30.50.70.70.80.80.81

0.90.20.70.90.90.90.80.70.60.60.70.91111111222211111111111

0.80.70.60.70.90.90.90.9

0.50.30.20.30.40.20.10.30.50.70.80.90.911

0.30.60.80.90.90.80.80.70.70.80.80.70.80.91122221111

0.90.70.8111111

0.80.70.60.50.60.70.80.9

0.50.40.40.50.60.4

0.080.10.40.60.60.70.80.91

0.70.20.70.911

0.91111111112221111

0.90.80.60.50.81111

0.90.80.60.50.40.40.50.70.6

0.30.40.40.50.60.50.10.20.30.30.30.50.70.70.80.80.30.61111112222111122111

0.90.80.70.50.30.40.91111

0.90.60.50.50.50.40.50.4

0.30.40.50.50.50.40.30.40.50.50.30.20.30.50.60.70.60.30.7111122222211112111

0.80.70.60.40.2

0.070.71111

0.90.70.60.50.50.50.40.4

0.50.50.60.60.60.60.50.50.70.70.50.40.40.50.60.70.91

0.911

0.70.512222211111111

0.90.70.50.3

0.090.090.40.80.80.91

0.90.60.50.50.50.40.40.4

0.60.60.60.60.70.90.80.70.70.90.70.40.40.60.70.80.911121

0.51222221

0.90.80.911111

0.80.60.30.1

0.030.41111

0.90.70.50.50.40.40.40.4

0.40.40.40.50.60.80.90.80.81

0.80.50.50.60.80.9111221

0.112211111

0.90.80.81111

0.90.70.50.40.30.7111

0.90.80.70.60.50.40.40.40.4

0.30.40.50.60.70.70.90.911

0.90.70.50.60.60.70.91122

0.70.9222211111

0.90.811111

0.80.70.50.40.7111

0.90.80.60.60.50.50.40.40.3

0.60.70.70.80.90.91

0.90.8111

0.70.60.60.8111

0.811222211111

0.90.80.80.80.8111

0.90.80.60.60.911

0.90.90.80.70.60.50.40.40.40.3

0.50.50.40.40.60.70.90.90.81111

0.90.80.9111

0.50.922222111

0.90.80.70.70.91

0.90.70.70.60.50.40.50.70.911

0.90.90.90.80.60.50.40.40.50.4

0.80.60.3

0.060.20.40.50.60.60.60.811

0.90.80.9111

0.60.51222111111

0.90.9111

0.90.70.50.40.50.40.50.711111

0.90.70.50.40.30.40.5

10.80.50.30.20.30.40.50.40.30.60.80.90.80.81111

0.20.912222111111111

0.90.80.80.70.80.90.90.30.611

0.90.90.80.80.80.60.50.40.40.5

11

0.80.60.40.30.30.30.30.30.60.80.80.80.8111

0.80.512222222221111

0.90.80.70.60.60.80.91

0.50.411

0.911

0.90.80.70.70.60.60.6

111

0.80.50.30.20.20.30.50.60.70.70.70.911

0.90.8112222222222111

0.90.90.80.70.70.80.91

0.50.30.70.60.60.81

0.90.80.81

0.90.90.8

211

0.90.60.3

0.040.050.20.40.60.50.40.50.81

0.90.20.812222222222211111

0.90.90.80.90.91

0.70.50.40.20.20.40.71111111

2211

0.70.40.20.30.10.40.60.40.40.50.811

0.90.70.81233222222221111111

0.90.90.90.70.50.20.20.20.30.81111111

1111

0.90.60.40.30.30.40.50.40.40.60.71111

0.91232

0.90.61222221111111

0.90.70.70.60.50.30.30.20.20.81121212

0.70.60.91

0.90.70.50.20.30.30.30.40.50.60.60.81111

0.4122211222222111111

0.80.50.40.30.50.70.60.40.10.31121222

10.80.80.90.80.80.50.20.30.30.30.40.40.50.50.60.70.80.91

0.50.50.9121122222211111

0.90.70.40.30.20.30.70.80.50.30.30.30.812222

11

0.80.80.80.80.5

0.070.20.20.30.30.10.20.30.40.50.50.70.80.80.60.911

0.82222222221111

0.70.50.30.20.30.50.50.40.40.60.9111222

111

0.90.80.70.50.2

0.070.10.20.20.30.50.40.20.20.40.50.60.70.70.911

0.70.5122222222211

0.80.60.50.50.50.50.50.50.50.8122

0.60.70.70.5

11111

0.80.60.30.30.30.30.20.50.70.50.20.10.20.30.40.60.70.911

0.91111111111111

0.90.70.70.60.60.40.40.40.40.71111111

11111

0.90.70.60.60.60.60.60.60.60.40.30.2

0.080.10.20.30.50.70.80.911111

0.90.40.60.80.80.80.91

0.90.80.70.80.90.80.40.20.30.30.50.811

0.911

0.9

111111

0.90.80.80.80.80.80.80.60.30.20.20.1

0.040.10.30.30.30.91111111

0.90.50.70.80.80.90.90.80.70.50.50.60.90.70.10.30.40.50.60.80.80.80.80.60.6

11111

0.90.9111

0.811

0.80.40.30.20.20.30.30.30.10.611111

0.80.911

0.60.50.70.90.90.80.70.50.40.20.20.60.80.5

0.030.30.40.40.50.50.50.30.20.1

0.20.811

0.90.90.9111

0.9111

0.60.40.40.40.40.50.50.511

0.90.80.70.70.70.8111

0.911

0.80.90.80.60.60.60.50.40.50.50.30.30.40.30.30.40.30.30.40.4

0.80.6111111111111

0.80.60.60.60.60.60.60.611

0.90.70.60.60.70.80.911111

0.60.70.90.80.60.50.40.50.40.20.20.50.70.70.70.70.60.60.80.9

0.60.7111111211221

0.90.80.80.90.90.90.80.6111

0.80.80.80.80.80.80.80.9111

0.90.20.90.90.80.60.40.40.40.10.30.70.8111

0.80.70.90.9

1111

0.911221

0.922111

0.91

0.91

0.70.60.90.90.90.91

0.90.80.70.50.50.60.9111

0.80.40.80.90.80.60.50.30.20.60.80.81111

0.80.70.4

0.90.90.70.30.10.40.9111

0.72221111

0.80.50.511

0.80.40.50.91

0.90.60.30.40.50.80.9111

0.80.10.50.80.80.80.60.50.70.90.91111

0.90.60.3

0.80.90.90.50.60.70.60.81

0.7122221

0.90.70.40.10.611

0.80.50.30.40.80.80.60.40.40.60.70.70.91111

0.60.40.81

0.90.80.9111111111

0.80.50.90.60.81

0.911222111

0.90.50.20.30.60.911

0.80.60.50.40.60.60.60.60.80.80.50.60.80.91111

0.60.41111121

0.90.80.60.911

10.71

0.90.91112322111

0.80.60.50.60.811

0.80.70.60.60.80.80.60.60.60.80.60.20.40.50.711121

0.80.8111221

0.70.60.60.711

111111212322111

0.80.60.40.50.91

0.90.80.60.40.50.70.60.30.40.80.80.3

0.080.30.10.50.711122

0.9122222

0.80.70.90.911

11

0.9111212222111

0.60.3

0.080.20.70.80.60.60.70.70.70.60.30.10.40.80.60.20.30.3

0.090.40.50.911221

0.7222321

0.80.90.911

21

0.911121222211

0.70.50.60.80.90.90.90.80.70.91

0.90.50.20.20.40.50.50.20.40.30.30.30.40.811211

0.90.712221

0.70.8111

221111212222111111111

0.70.40.61

0.90.50.50.60.70.50.20.10.30.10.20.10.30.6112111111221

0.80.9122

2222211

0.922221111111111

0.90.80.80.70.50.70.70.50.30.20.30.3

0.080.3

0.040.30.611111122222211122

2222221

0.8122222111

0.80.70.811111111

0.70.50.30.40.50.50.40.30.10.40.711111222222221122

2222221

0.70.61122222111111111111

0.80.50.30.30.40.40.3

0.080.20.60.80.91112222222322112

2222221

0.70.50.50.71222211111111111

0.80.70.40.20.2

0.090.20.10.20.60.80.70.81122222223332221

1122221

0.60.50.80.81112222111222211

0.80.50.30.20.30.20.30.50.50.70.50.30.40.8112222222333333

1112221

0.60.51

0.911122222222222211

0.70.50.30.40.50.50.40.30.30.40.50.60.8112222222223334

1122211

0.80.81112122222222222211

0.80.70.60.80.70.30.30.20.20.30.40.60.7111222222333344

1122211111112122221112222211

0.60.50.60.80.80.50.20.2

0.090.20.30.50.70.911222222333344

30

30.5

31

31.5

32

32.5

33

33.5

34

34.5

35

35.5

0 0.1 0.2 0.3

Evolução Temporal da Temperatura Foram escolhidos pontos dentro da grade de uso de solo, obtida do Spring, que representam um tipo de uso de solo classificado (Figura 3) e feito um estudo da evolução temporal da temperatura.

As Figuras 10 a 13 referem-se a simulação do modelo TVM, onde foram analisadas a evolução das temperaturas do solo e a 15m de altura.

A Figura 10 apresenta a evolução temporal da temperatura na superfície do solo e em 15m para a superfície urbana. Pode-se observar que a temperatura no nível do solo teve uma maior variabilidade comparativamente a temperatura em 15m, apresentando uma temperatura máxima de aproximadamente 37.5ºC, às 13h, com uma variabilidade de 14ºC. A temperatura em 15m apresentou um máximo de aproximadamente 31ºC às 16h, com uma variabilidade de aproximadamente 6ºC.

Esc. 1:250.000

T ºC

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FIGURA 10 – EVOLUÇÃO TEMPORAL DA TEMPERATURA PARA UM SOLO URBANO PARA 10/01/05

4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

20

21

22

23

24

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32

33

34

35

36

37

38

39

Tem

pera

tura

ºC

Hora Local Temperatura do ar no nível do solo Temperatura do ar em 15 metros

Na Figura 11 observou-se também uma maior variabilidade da temperatura no nível do solo comparativamente a temperatura em 15m, atingindo seu máximo com aproximadamente 36ºC às 14h, apresentando, assim, uma variabilidade de 11ºC. A temperatura do ar em 15m atingiu seu máximo às 16h com uma temperatura de aproximadamente 33.3ºC e uma variabilidade em torno de 8ºC.

FIGURA 11– EVOLUÇÃO TEMPORAL DA TEMPERATURA PARA UM SOLO COM VEGETAÇÃO ALTA PARA 10/01/05

4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26

21

22

23

24

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26

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28

29

30

31

32

33

34

35

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37

38

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Tem

pera

tura

•C

Hora Local Temperatura do ar no nível do solo Temperatura do ar em 15 metros

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Para um solo com vegetação baixa, a Figura 12 mostra uma temperatura máxima de aproximadamente 35.5ºC no nível do solo às 13h e uma variabilidade de 13.5ºC aproximadamente, já a temperatura do ar em 15m apresentou mais uma vez uma temperatura máxima às 16h em torno de 32ºC. FIGURA 12 – EVOLUÇÃO TEMPORAL DA TEMPERATURA PARA UM SOLO COM VEGETAÇÃO BAIXA PARA 10/01/05

4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

Tem

pera

tura

ºC

Hora Local Temperatura do ar no nível do solo Temperatura do ar em 15 metros

Para um solo exposto, a Figura 13 mostra uma temperatura máxima de mais de 36ºC no nível do solo, mas agora às 12h e uma variabilidade de 34.5ºC aproximadamente, já a temperatura do ar em 15m apresentou mais uma vez uma temperatura máxima às 16h em torno de 32.5ºC. FIGURA 13 – EVOLUÇÃO TEMPORAL DA TEMPERATURA PARA UM SOLO EXPOSTO PARA 10/01/05

4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26

20

21

22

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24

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26

27

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30

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Tem

pera

tura

ºC

Hora Local Temperatura do ar no nível do solo Temperatura do ar em 15 metros

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Simulação do Balanço de Energia As Figuras 14 a 16 referem-se à simulação do balanço de energia pelo modelo TVM das 6 às 24h. Observou-se na Figura 14, que, após o nascer do sol (às 6h), houve um rápido aumento de calor latente, mais acentuado entre as 12 e 15h com máximo às 14h. O calor sensível apresentou menor variação com seu máximo às 13h. Às 18h, horário considerado de pôr de Sol, as forças termais deixam de atuar, estabilizando-se as variáveis analisadas. Desta forma pode-se inferir que significativa percentagem de energia solar incidente sobre essa região foi utilizada para aquecimento da cidade (observar fluxo de calor sensível, H) e para a evaporação dos materiais constituintes dessa área urbana. Pouca energia foi transmitida para o solo (G).

FIGURA 14 – EVOLUÇÃO DO BALANÇO DE ENERGIA PARA UM SOLO URBANO PARA 10/01/05.

4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26

-900

-800

-700

-600

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

600

Flux

o (W

m)

Hora Local

G-LE-H (Radiação líquida) Calor latente(LE) Calor sensível(H) Fluxo de calor para o solo(G)

Na Figura 15 observou-se uma grande semelhança com o balanço de energia apresentado na Figura 14 (urbano). Após o nascer do Sol (às 6h), houve um rápido aumento de calor latente, mais acentuado entre as 12 e 15h. O calor sensível apresentou menor variação com seu máximo às 13h. Desta forma pode-se inferir que significativa percentagem de energia solar incidente sobre essa região foi utilizada para aquecimento (observar fluxo de calor sensível, H) e para a transpiração das árvores. Desta forma tem-se que essas áreas apresentam-se consideravelmente frescas, pois além da energia utilizada para a sua fotossíntese, grande parte da mesma não consegue atingir as áreas inferiores ao dossel dessa vegetação.

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FIGURA 15 – EVOLUÇÃO DO BALANÇO DE ENERGIA PARA UM SOLO COM VEGETAÇÃO ALTA PARA 10/01/05.

4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26

-900

-800

-700

-600

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

600

Flux

o W

m

Hora Local

G-LE-H (Radiação líquida) Calor latente(LE) Calor sensível(H) Fluxo de calor para o solo(G)

Na Figura 16 observou-se uma maior variação do calor sensível comparativamente ao calor latente, mostrando uma situação inversa do ocorrido para um solo urbano e com vegetação alta. O calor sensível apresentou seu ponto máximo em torno de 13h, o mesmo acontecendo com o calor latente. Para essa situação pode-se inferir que, no caso das vegetações baixas, a energia solar incidente, direta e/ou difusa, são utilizadas muito mais para o aquecimento do meio que para transformação da água do meio em vapor de água.

FIGURA 16 – EVOLUÇÃO DO BALANÇO DE ENERGIA PARA UM SOLO COM VEGETAÇÃO BAIXA PARA 10/01/05.

4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26

-900

-800

-700

-600

-500

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-200

-100

0

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200

300

400

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Flux

o W

m

Hora Local

G-LE-H (Radiação líquida) Calor latente(LE) Calor sensível(H) Fluxo de calor para o solo(G)

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CONCLUSÃO O modelo TVM apresentou grande similaridade com a realidade, mostrando as diferenças de temperaturas entre as áreas urbanas e rurais, o que se deve às propriedades térmicas dos materiais de construção.

O modelo simulou razoavelmente bem a direção e intensidade do vento, demonstrando que a topografia local é mais significativo que o campo térmico gerado pela cidade na determinação dos mesmos.

Neste estudo, onde se trabalhou com uma resolução de 1000m, não se pode observar a influência do asfalto e da arborização das ruas, mas se verificara a influência do parque do Ingá e Bosque 2, áreas marcadamente mais frescas, com temperaturas em torno de 1.5ºC mais baixas.

Verificou-se ainda a importância da vegetação no declínio da temperatura quando a superfície (solo exposto) apresentou as primeiras temperaturas mais elevadas da área de estudo.

Sugere-se, em futuros trabalhos, utilizando o modelo TVM, que a escala seja alterado para valores menores que 500m, para possibilitar o estudo de ilhas de calor ou frescor, tornando-se, portanto um estudo de Clima Urbano. Isso permitiria uma análise da influência no campo térmico da vegetação das ruas de Maringá.

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