ilhas de calor em centros urbanos - dsr/inpe · londres, então a maior metrópole do mundo, com...

Ilhas de calor

em centros urbanos

Bruno Silva Oliveira

bruno.so@dsr.inpe.br

• Definição:

Ilha de calor se refere a uma anomalia térmica resultante, entre outros fatores, das

diferenças de absorção e armazenamento de energia solar pelos materiais

constituintes da superfície urbana. (COSTA, 2009).

• Luke Howard (séc. XIX) mediu à noite diferenças de quase 2ºC entre

Londres, então a maior metrópole do mundo, com mais de 1 milhão de

habitantes, e três localidades rurais próximas.

http://sustainablecitiessustainableworld.blogspot.com.br/2013/0

7/urban-heat-islands.html

Fatores:

Localização geográfica

Estação do ano (grandes cidades)

Crescimento Urbano desordenado

• Cobertura da terra – edificações e asfalto

• Cores escuras

• Dif. Pressão atm. > instabilidade

Poluição atmosférica

• Veículos e indústrias

• Transporte pelo vento

Áreas sem vegetação arbórea

Causas

• Atividade antrópica: Mudança

de uso e cobertura da terra, ar

condicionado, industrias, meios

de transporte, etc.

• Propriedades das superfícies

urbanas: Telhados e pavimento

são tipicamente escuros e

absorvem mais de 80% da

energia da radiação solar. Essas

superfícies emitem calor e fazem

o ar do entorno aquecer

Consequências:

• Aumento do consumo de energia:

aumenta demanda por ar

condicionado para resfriar edifícios

• Qualidade do ar – ar mais quente >

formação de poluentes como

ozônio e NxO

• Doenças: temperaturas mais

elevadas e menor qualidade do ar >

agravar doenças respiratórias e

relacionadas ao calor

Fonte: http://revistapesquisa.fapesp.br/2012/10/11/ilha-de-calor-na-amazonia/

• Expansão Urbana em áreas arborizadas

• Poluição atmosférica : Antropogênica e pelas queimadas

CO emitido para a atmosfera

• Alteração nos parâmetros físicos, químicos e biológicos

• Alteração nos parâmetros físicos, químicos e biológicos

• Alteração nos parâmetros físicos, químicos e biológicos

Im. Termal - 21h

-2.0

-1.5

-1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

An

om

ali

a d

e te

mp

era

tura

período

Anomalia de temperatura máxima anual para São Paulo

Anomalia

Linear (Anomalia)

Fonte: Francisco de Assis Diniz, INMET

Fonte: Francisco de Assis Diniz, INMET

• Mudanças na estrutura da atmosfera

Vento

Atmosfera Livre

RCFL RCFL

RML

UML

UCFL

UCL

RBL UBL

Fatores da urbanização

responsáveis pelas mudanças no

balanço de energia

Alterações no balanço de energia

nas camadas de cobertura e limite

urbana

Aumento na área de superfície com outras

propriedades de absorção e poluição do ar

Aumento na absorção da radiação de

ondas curtas

Redução da quantidade de céu aberto (sky

view factor) pelos edifícios

Redução do albedo (sombras)

Menor perda de radiação de ondas longas

Construções, tráfego de veículos, indústrias,

asfalto, aparelhos de ar condicionado

Fonte de calor antropogênicas

Fluxo de calor da Camada de Cobertura

Urbana (UBL), telhados, materiais urbanos

Aumento no input de calor sensível e maior

armazenamento de calor

Aumento da impermeabilização do solo Diminuição da evapotranspiração

Impactos no Balanço Hídrico

Redução da velocidade do vento Diminuição do transporte de calor

turbulento

Quantidade de céu aberto (SVF - sky view factor)

• É a fração do céu visível do solo

• Relacionado com a geometria das edificações

• Espaços abertos têm maior SVF, resultando em melhor perda de calor durante

a noite

Fonte: Hämmerle et al. (2011)

• Mudanças na estrutura da atmosfera

• Exemplo: Florianópolis (SC)

Fonte: Pereira (2006)

• Exemplo: Florianópolis (SC)

Fonte: Pereira (2006)

• Exemplo: Florianópolis (SC)

Fonte: Pereira (2006)

• Exemplo: Florianópolis (SC)

Fonte: Pereira (2006)

• Exemplo: Florianópolis (SC)

Fonte: Pereira (2006)

Geração de ilhas de calor ocorre quando há estabilidade atmosférica

A

B

A

B

Fonte: Météo France/Cécile de Munck; NASA

Ilha de calor com e sem ar condicionado

Fonte: Météo France/Cécile de Munck; NASA

• Soluções

• Green roof/wall

• Soluções

• Green roof/wall

• Soluções

• Green roof/wall

• Soluções

• Soluções

• Criar mais áreas verdes nas cidades

• Soluções

• Materiais que favoreçam o aumentodo albedo

http://hubss.com/products/streetbond-

coatings-for-asphalt/streetbondsr/

• Soluções

• Soluções

• Soluções

• Aumentando o albedo, a superfície absorverá menos calor e assim

transmitirá menos calor ao ambiente

• Redução no consumo de energia e emissão de gases de efeito estufa -

Forçante radiativa negativa

Além disso:

• Utilizar ar condicionado mais eficiente

• Planejamento urbano – áreas verdes/ espaçamento entre edifícios. Menor

densidade demográfica e demanda de transporte por população

• Aumentar evapotranspiração plantando mais arvores / reduzir área

impermeável

• Mudança no estilo de vida para usar menos energia

Obrigado!

Bruno Silva Oliveira

bruno.so@dsr.inpe.br