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VARIABILIDADE E SUSCETIBILIDADE CLIMÁTICA: IMPLICAÇÕES ECOSSISTÊMICAS E SOCIAS

25 a 29 de outubro de 2016 Goiânia (GO)/UFG

COMPORTAMENTO DA TEMPERATURA EM UMA CIDADE DE PEQUENO PORTE: UM ESTUDO DE CASO EM CAJURI-MG.

EDSON SOARES FIALHO1

EDILSON JUNIOR CELESTINO2 ROBSON RODRIGUES QUINA3

Resumo Na climatologia a vertente que estuda o clima urbano, vem conquistando importância diante das grandes modificações que tal espaço vem sofrendo ao longo do tempo. Vários podem ser os fatores que alteram as características térmicas em um determinado local. Desse modo, o presente trabalho tem como objetivo analisar o comportamento térmico episódico de uma dia de primavera da cidade de Cajuri-MG, buscando assim compreender a variação da temperatura entre o rural e urbano ao longo de três horários: 9, 15 e 21 horas, utilizando-se da técnica do transecto móvel. Os resultados apontaram que existe uma diferença térmica quando se compara seu centro urbanizado com áreas ao entorno da cidade em análise, principalmente durante o período noturno. Palavras-chave: Comportamento Térmico; Cidade de Pequeno Porte; Condicionantes Ambientais.

Abstract Currently, the segment into climatology responsible to study the urban climate is increasing its importance, due to the great modifications throughout the time. There are many elements that may affect the thermal characteristics of an area. This manner, the present research aimed to analyze the episodic thermal behavior of a spring day in the city of Cajuri -MG , trying to understand how the temperature vary between rural and urban area over three times: 9, 15 and 21 hours , using the mobile transect technique. The results showed that, there is a thermal difference when it was compared its center urbanized areas with its surroundings of Cajuri, especially during the night. Keywords: Thermal behavior; City in Small; Environmental conditions

1 – Introdução

Os estudos referentes aos parâmetros climáticos sempre foram importantes para

ajudado nas diversas atividades do ser humano. Juntamente com a meteorologia a

climatologia tem auxiliado tanto no monitoramento quanto na produção de modelos que

permitem conduzir melhor as atividades cotidianas. Na climatologia, o estudo do clima

1 Professor adjunto IV do Departamento de Geografia da Universidade Federal de Viçosa. Coordenador do

Laboratório de Biogeografia e Climatologia-BIOCLIMA UFV. Professor colaborador do Programa de Pós-

graduação em Geografia da Universidade Federal do Espírito Santo. E-mail: [email protected] 2 Licenciado em Geografia e Bacharelando do curso de Geografia da Universidade Federal de Viçosa. Bolsista

de Iniciação Científica do PIBIT/CNPQ - Nº do Registro: 10708266963. Membro do BIOCLIMA UFV. E-mail:

[email protected] 3 Licenciado em Geografia e Bacharelando do curso de Geografia da Universidade Federal de Viçosa. Bolsista

de Iniciação Científica do PIBIC/CNPQ - Nº do Registro: 10708266962. Membro do BIOCLIMA UFV. E-mail:

[email protected]

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urbano, vem ganhando relevância, diante das grandes modificações que o espaço sofre ao

longo do tempo.

As modificações dos elementos da superfície, decorrente do processo de

urbanização, com a subtração da vegetação, impermeabilização das superfícies,

construções, canalização de rios, dentre outros são responsáveis pelas diferenças

registradas em experimentos climáticos urbanos realizados por Gomes e Amorim (2003);

Mendonça (2001) e Fialho (2009).

Segundo Rossato (2010), estudos de clima urbano enfocando pequenas e médias

cidades têm crescido muito no século XXI, objetivando diagnosticar e prevenir os possíveis

problemas que essas cidades possam vir a enfrentar no futuro ao se tornarem cidades de

maior porte.

Ainda segundo Rossato (2010) existem cidades, que são realmente muito pequenas,

com população urbana inferior a cinco mil habitantes, onde sua economia é voltada para o

setor agrícola e apresenta um crescimento urbano lento, porém essas cidades sofrem assim

como as médias e grandes alterações em seus espaços e paisagem modificando às

características climáticas locais.

Vários podem ser os fatores que alteram as características térmicas em um

determinado local. Estes podem ser de ordem natural (diferença de altitude, conformação

relevo, orientação de vertentes, etc.) e/ou artificial como, por exemplo, a construção civil.

Identificar esses fatores presentes em uma determinada área torna-se fundamental para se

estudar o clima urbano, uma vez que, conhecendo as variáveis que modificam o campo

termo-higrométrico se pode determinar a existência ou não de uma variação local de

elementos do clima provocados pelas ações humanas ou por fatores naturais, que podem

vir a favorecer a implementação de medidas que busquem melhorar a qualidade de vida da

população. Desse modo, o presente trabalho tem como objetivo analisar o comportamento

térmico episódico de uma dia de primavera da cidade de Cajuri–MG, buscando assim

compreender a variação da temperatura entre o rural e urbano ao longo de três horários do

dia 22/09/2015, a saber: 9, 15 e 21 horas. Para tanto, utilizou-se da técnica do transecto

móvel muito comum para estudos de clima urbano.

2 - Conhecendo as características de Cajuri-MG

O município de Cajuri está situado ao norte da região da Zona da Mata Mineira

(Figura 1), e sua localização compreende às coordenadas geográficas de 20° 47’ 26” a 20°

46’ 43” latitude sul e de 42° 48’ 51” a 42° 47’ 48” longitude oeste, com uma altitude média

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de 700 metros em uma área de 83,038 km2. A cidade nasceu às margens do Rio Turvo

Sujo, sendo considerado como seu fundador Joaquim Toledo da Silva.

Figura 1 - Localização do município de Cajuri - MG.

Considerando seu quadro populacional, associado ao modo de vida da população,

pode-se considerar Cajuri uma cidade pequena. Segundo informações que consta no site

IBGE Cidades, o antigo distrito de Cajuri foi criado em Dezembro de 1938 e pertencente ao

município de Viçosa. Sua emancipação político-administrativa ocorreu em dezembro de

1962 ficando o município com uma área de 83,3 km², possuindo como municípios limítrofes

São Miguel do Anta, Coimbra e Viçosa.

Atualmente o município de Cajuri é formado por dois distritos, Cajuri (sede municipal)

e Paraguai, onde somados à zona rural registra um total de 4.047 habitantes. Destes, 2.096

pessoas residentes na zona urbana (51,79%) e 1.951 na zona rural (48,21%), segundo o

último censo em 2010.

Ano População População Urbana População

Rural

1991 3.721

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1996 3.696

2000 4.190

2007 4.015

2010 4.047 2.096 (51,0%) 1.951 (49,9%)

2015* 4.121

Fonte: IBGE Cidades, pesquisado em 24/03/2015. * - População estimada

O município sempre se desenvolveu a partir de atividades agrícolas, com destaque

para a produção de citros por volta da década de 1960. Sabe-se que o plantio de café,

feijão, milho e hortaliças também sempre fizeram parte das atividades agrícolas. Hoje os

produtos que ganham maior destaque na produção agrícola do município são o café e o

tomate, atividades que empregam uma considerável parcela da população, ainda que seja

uma atividade temporária.

Outra parcela trabalha no comércio, na indústria e na prestação de serviços, em

outros municípios vizinhos. Desse modo a cidade comporta-se como “dormitório”, pois a

maioria da população trabalha fora da área urbana do município, indo somente a noite para

suas residências.

Na área urbana o setor de comércio é o que garante o emprego da pequena parcela

da população que trabalha na cidade, visto que, a maior parte dos trabalhadores desloca-se

para as cidades próximas para trabalhar, com destaque para a cidade de Viçosa que

absorve boa parcela dessa mão de obra.

Apesar do tamanho do município a área urbana é pequena, possuindo como

principal característica residências de pequeno a médio porte. A estrutura física da cidade é

constituída basicamente de casas de 1 a 2 andares de alvenaria. As ruas apresentam

diferentes tipos de cobertura, algumas são calçadas pedras e paralelepípedos e outras com

revestimento de asfalto.

2 – Material e métodos

Para o presente trabalho a metodologia proposta consiste na prática de transectos

móveis, cuja aferição dos parâmetros (temperatura e umidade) são registradas em pontos

pré-determinados através do uso do aparelho termo-higrômetro Minipa MT-241 (Figura 2).

O transecto foi realizado no dia 22/09/2015 utilizando-se de uma motocicleta do

modelo Titan 150, onde a velocidade durante o trajeto não ultrapassou 30 km por hora,

conforme já citado por Santos (2013). O equipamento foi acoplado a um cano de PVC

(Policloreto de Vinila) de modo que o sensor ficasse à 1,5 metros do solo, como é

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convencionado pela Organização Meteorológica Mundial (VAREJAO-SILVA, 2006). Este foi

posicionado de forma que o vento produzido pelo deslocamento da motocicleta não

interferisse no dado obtido (Figura 2).

O transecto foi realizado em um tempo médio de 50 minutos em cada horário

proposto, ou seja, 9, 15, 21 horas. No total foram coletados dados de 21 pontos, distribuídos

entre a área rural e urbana do município de Cajuri (Figura 3). Em cada ponto foi necessário

esperar de um a dois minutos, para que o equipamento se estabilizasse devido ao

deslocamento realizado de um ponto a outro.

Figura 2: termo-higrômetro Minipa MT-241 e motocicleta utilizada para a realização do transeto.

Para a coleta dos dados, levaram-se em consideração as condições sinóticas sobre

a área de estudo. Para tanto, observou-se a Carta Sinótica do dia 22/9/2015 disponibilizada

pela Diretoria de Hidrografia e Navegação (DHN), disponível em:

(www.mar.mil.br/dhn/chn/meteo/prev/cartas/cartas.htm), e constatou-se que sobre a área

atuou o Sistema Tropical Atlântico (STA), responsável por causar estabilidade atmosférica

(céu limpo, alta incidência dos raios solares, poucos ventos), mostrando-se favorável para a

realização do trabalho de coleta dos dados.

Os dados registrados pelo equipamento foram anotados manualmente e

posteriormente organizados em tabela no programa Excel 2007 (Tabela 1). Após à

organização o passo seguinte corresponde à correção dos mesmos se deu da seguinte

forma: foi instalado na área de estudo um termo-higrômetro da marca Instrutherm HT 5004,

cuja função foi corrigir os parâmetros coletados em campo. A correção foi realizada para

4 O equipamento Instrutherm HT 500, utilizado como ponto fixo para a correção temporal, havia sido corrigido

anteriormente a partir da Estação Meteorológica Automática do INMET localizada na Universidade Federal de

Viçosa - MG.

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retificar o erro embutido no tempo causado pela aquecimento ou resfriamento da atmosfera

ao longo do intervalo de mensuração em campo. Assim, caso a temperatura registrada pelo

ponto fixo diminua no intervalo de 1 hora, a temperatura nos pontos de coleta do transeto

terá um aumento, sendo dependente do tempo gasto para se ter o registro em cada local.

Essa diferença é encontrada a partir da divisão da diferença da temperatura registrada, por

60 minutos, sendo esta somada ou subtraída para cada ponto.

Feita a correção, o próximo passo consistiu na espacialização dos dados de

temperatura obtidos. Desse modo, foi o utilizado o software ArcGIS para interpolar e

confeccionar os mapas de temperatura, o interpolador escolhido foi o Inverso do Quadrado

da Distância (sigla em inglês, IDW).

A análise dos dados que serão realizadas a seguir, foram feitas de maneira isolada,

ou seja, cada horário apresenta uma escala de temperatura diferente dos demais. Assim

não se buscou uma análise comparativa entre os três horários e sim, entender como se dá o

comportamento térmico em diferentes períodos do dia na área rural e urbana.

Tabela 1: Valores coletados em campo nos três horários de medidas (9,15,21 horas), já com a correção horária.

Pontos Hora Temp. (ºC) Hora Temp. (ºC) Hora Temp. (ºC)

1 09:00 28,1 15:00 33,9 21:00 19,1

2 09:04 26,4 15:04 33,1 21:03 19,4

3 09:07 26,9 15:07 33,9 21:07 20,1

4 09:10 27,5 15:10 34,6 21:10 20,4

5 09:13 27,5 15:12 34,4 21:12 19,9

6 09:15 28,1 15:14 34,6 21:15 20,5

7 09:17 29,9 15:16 34,4 21:17 20,8

8 09:19 29,1 15:18 33,9 09:19 20,8

9 09:21 30,1 15:20 33,1 21:21 20,5

10 09:23 28,9 15:22 34,0 21:23 20,3

11 09:24 29,5 15:24 34,6 21:25 20,1

12 09:27 28,8 15:26 34,6 21:27 19,4

13 09:29 28,0 15:28 34,1 21:29 18,9

14 09:35 28,0 15:34 33,9 21:35 19,9

15 09:37 29,1 15:36 34,9 21:37 20,1

16 09:40 28,8 15:38 36,4 21:39 20,0

17 09:41 28,0 15:41 37,1 21:40 20,4

18 09:43 28,9 15:43 37,9 21:42 20,3

19 09:46 28,5 15:45 35,0 21:45 20,6

20 09:49 28,8 15:47 37,9 21:47 20,1

21 09:51 28,8 15:50 36,8 21:49 19,9

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Figura 3: Modelo Digital de Terreno e localização dos pontos de coleta dos dados do transeto móvel.

3 – Resultados

A partir das análises realizadas sobre os dados coletados buscou-se espacializá-los

através do mapeamento utilizando-se do software ArcGIS. Dentro da plataforma utilizou-se

como interpolador IDW (Inverso do Quadrado da Distância).

A escolha do interpolador se deu pelo fato deste se basear na dependência espacial,

ou seja, quanto mais próximo estiver um ponto do outro, maior deverá ser a correlação entre

seus valores. Assim, pressupõe-se que “coisas” mais próximas são mais parecidas do que

as mais distantes. Neste sentido, o modelo consiste em multiplicar os valores das amostras

pelo inverso das suas respectivas distâncias, para predizer um valor para um determinado

ponto, usando de valores amostrados à sua volta, que terão um maior peso do que os

valores mais distantes (VARELLA e SENNA JUNIOR, 2008; JAKOB e YOUNG, 2006).

O primeiro horário que se realizou a análise foi o das 9 horas sendo apresentada sua

espacialização a seguir (Figura 4).

A partir do mapa podemos observar que a diferença de temperatura ao longo dos

pontos chega a 3,7ºC. Esse fato pode ser explicado tanto pela diferença de altitude,

chegando a 80 metros de desnível, quanto pelo uso e cobertura do solo bem distintos dos

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pontos da zona rural e da área urbana. Os pontos 2 e 3 são os que apresentam os menores

valores de temperatura isto porquê, estão localizados próximo de uma área com

remanescente de vegetação, sem presença de edificações e estrada de acesso de terra.

Figura 4: Mapa de distribuição da temperatura das 9 horas

Por sua vez, os pontos 7, 9 e 11, localizados na área urbana apresentam os maiores

valores de temperatura registrados, pois estão localizados em uma área de maior

adensamento, com pouca presença de vegetação e com ruas asfaltadas, fato que contribui

para o aumento da temperatura.

Vale destacar também o fator orientação das vertentes que está diretamente

relacionado ao movimento aparente do Sol. Em regiões que a apresentam vales mais

estreitos e encaixados, como é o caso da área de estudo, o movimento do Sol ao longo do

dia faz com que seus raios incidam com intensidade diferente em áreas distintas da

superfície. Como exemplo, pode-se observar que na parte da manhã encostas voltadas para

a orientação Leste, recebem uma maior quantidade de radiação do que a parte Oeste, e

consequentemente se aquecem mais. Em contrapartida, durante o período da tarde,

encostas voltadas para Norte e Oeste, passam a receber maior incidência de radiação.

Para o horário das 15 horas (Figura 5) pode-se observar que os pontos 1, 2, 3, 8, 9 e

10 são os que apresentam menores valores de temperatura, uma vez que os valores

registrados são considerados altos, acima de 33 ºC. Infere-se que esses valores sofreram

interferência dos fatores relevo e vegetação. No caso do ponto 1 o relevo influenciou em

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função de sua altitude, e nos pontos 2 e 3 o relevo influenciou no que diz respeito ao

sobreamento que o mesmo provoca sobre a localização dos pontos. Já a condicionante

vegetação influenciou por exercer a função de sombreamento nos três pontos mencionados.

No que se refere aos pontos 8, 9 e 10 a menor temperatura em comparação com os

demais, pode ser explicada pelo sobreamento que o relevo exerce na área.

Nos pontos de maiores índices termais 16, 18 e 20 estão relacionados à orientação

da encosta a qual estes se encontram, ou seja, a área de maior adensamento urbano,

somado ao uso e ocupação do solo, como por exemplo, à construção de um loteamento

como ocorre no ponto 18, visto que, o solo exposto tende a se aquecer rapidamente em

função da grande absorção de radiação. Neste horário observou-se uma diferença de 4,8 ºC

entre o ponto mais quente (37,9ºC) e o mais "frio" (33,1ºC).

Figura 5: Mapa de distribuição da temperatura das 15 horas.

Por último, para o horário das 21 horas (Figura 6), pode-se observar que os pontos

que apresentam as maiores temperaturas são: 6, 7, 8, 9 e 19 caracterizados pelo

adensamento urbano, ou seja, área de maior concentração de construções. Os pontos 1, 2 e

13 são os que apresentam as menores temperaturas visto que, estão localizados em uma

área rural que tem como característica ser mais fria que as áreas urbanas durante a noite

uma vez que, se aquecem e resfriam mais rapidamente devido ao diferente uso e ocupação

do solo, pois não há absorção do calor pelos materiais presentes nas construções civis.

Segue a espacialização da temperatura do horário das 21 horas.

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Cabe destacar também que os pontos que apresentaram maiores temperaturas

estão localizados no fundo do vale, fato que dificulta a dissipação do calor, provocado pelos

ventos.

O ponto 15, área também de grande adensamento devido a construção de

habitações populares, apesar de apresentar uma temperatura mais elevada não registra a

mesma intensidade que a área central, em grande medida em função do vale neste local ser

mais aberto do que nos pontos com maior registro de temperatura.

Figura 6: Mapa de distribuição da temperatura das 21 horas

4 – Conclusões

Estudos referentes ao clima urbano comumente tem sido associados à cidades

médias e grandes, contudo, nos últimos anos tem se intensificado o número de estudos

também para as cidades pequenas, uma vez que, a climatologia pode ser considerada uma

grande aliada no planejamento das políticas urbanas.

No caso aqui exposto pôde-se observar que apesar de ser uma cidade pequena

Cajuri apresenta uma considerável variação de temperatura entre sua área mais adensada e

a zona rural. Não a título de comparação mais de observação notou-se que no transecto das

9 horas observou-se uma variação de temperatura entre o ponto mais frio e o mais quente

de 3,7ºC, no das 15 horas a variação encontrada foi de 4,8 ºC e no das 21 horas a variação

ficou na casa dos 2,1ºC.

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As variações de temperatura em cada ponto foram determinadas pelo uso e

cobertura do solo, pela altitude que apresentou uma importância significativa, uma vez que a

diferença entre o ponto mais alto para o mais baixo é de 100 metros (conforme a literatura

pode-se esperar uma variação de pelo menos 1,0ºC), a conformação do relevo em que se

situa a cidade e por fim, a orientação das vertentes que determina a localidade do relevo

que receberá maior quantidade de radiação.

Desse modo conclui-se que a variações da temperatura encontrado nos três horários

analisados destacam que a área mais urbanizada na cidade de Cajuri apresenta maiores

valores de temperatura do que as áreas a seu entorno. Não se pode esquecer que,

associado ao adensamento urbano ocorre simultaneamente a influencia de outros fatores

que determinam o comportamento da temperatura como pôde ser observado ao longo do

texto.

Porém no horário das 21 horas, quando não mais se tem a influencia do Sol, o fator

orientação da encosta não apresenta interferência, ficando a cargo dos outros fatores

influenciar na variação térmica. Desse modo, observa-se que o uso e cobertura do solo

somado à altitude, são os principais fatores que influenciam na diferença de 2,1ºC

encontrado nesse horário.

Conclui-se que mesmo em cidades de pequenas, como é o caso de Cajuri e de

outras que foram palco de estudos de clima urbano, existe uma diferença térmica quando se

compara seu centro urbanizado com áreas a seu entorno. Mesmo que essa variação não

seja muito significativa e não se configure como um problema para a cidade, no que diz

respeito ao conforto térmico para a população.

Observa-se que aquilo que vem sendo estudado e investigado pelos estudos de

clima urbano, independentemente de sua escala de análise, têm fundamento e deve ser

colocado como pauta de discussão para o ordenamento e planejamento urbano.

5 – Referências

FIALHO, Edson Soares. Ilha de calor em cidade de pequeno porte: Caso de Viçosa, na Zona da Mata Mineira. 2009. Tese (Doutorado em Geografia Física) - Faculdade de Filosofia, Letras e Ciências Humanas, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2009. Disponível em: <http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/8/8135/tde-22022010-154045/>. Acesso em: 2016-04-19. GOMES, M. A. S.; AMORIM, M. C. C. T. Arborização e conforto térmico no espaço urbano: Estudo de caso nas praças públicas de Presidente Prudente. Caminhos de Geografia 7(10)94-106, set/2003 - Revista On-line, disponível em: http://www.seer.ufu.br/index.php/caminhosdegeografia/article/view/15319, acessado em 30/03/2016.

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IBGE. Censo Demográfico. Disponível em: www.ibge.gov.br Acessado em 1 de abril de 2016. IBGE. IBGE Cidades. Disponível em: www.cidades.ibge.gov.br Acesso em 1 de abril de 2016. JAKOB, A. A. E.; YOUNG, A. F. O uso de métodos de interpolação espacial de dados nas análises sociodemográficas. XV Encontro Nacional de Estudos Populacionais, ABEP, realizado em Caxambu-MG - Brasil, de 18 a 22 de setembro de 2006. MENDONÇA, F. de A. O clima urbano de cidades de porte médio e pequeno: aspectos teórico-metodológicos e estudos de caso. in: SANT´ANNA NETO. J. A.; ZAVATINI. J. A. (orgs.).: Variabilidade e mudanças climáticas: implicações ambientais e socioeconômicas. Maringá: UEM, p. 167–192, 2001, 259p. PAZ, L. H. F. A influência da vegetação sobre o clima urbano de Palmas-TO. 2009, 169f. Dissertação (Mestrado). Programa de Pós-graduação em Arquitetura e Urbanismo. Universidade de Brasília-DF, 2009. ROSSATO, P. S. O sistema termodinâmico do clima urbano de Nova Palma, RS: contribuição ao clima urbano de cidades pequenas. 2010. 121 f. Dissertação (Mestrado – Programa de Pós – Graduação em Geografia e Geociências – Área de concentração Sociedade e Meio Ambiente) – Universidade Federal de Santa Maria/UFSM, RS, Santa Maria, 2010. VAREJÃO-SILVA, M. A. Meteorologia e Climatologia. Recife: Versão Digital 2, 2006, 463p. VARELLA, C. A. & SENA JUNIOR, D. G. Estudo do interpolador IDW para utilização em agricultura de precisão. 2008. Departamento de Solos. Pós Graduação em Ciências do Solo. Universidade Federal do Rio de Janeiro UERJ. Disponível em: < www.ufrrj.br/... agricultura_de_precisao. > Acessado em: 3 de Abril de 2013.

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