Caracterização da ilha urbana de calor na cidade de Londrina, Brasil : cobertura do solo, fatores meteorológicos e conforto térmico

Abstract

Neste estudo, investigou-se a distribuição espaço-temporal da intensidade da ilha urbana de calor (IIUC), sua relação com fatores meteorológicos e cobertura do solo em uma cidade brasileira de porte médio (Londrina, estado do Paraná). Para tal fim, a temperatura do ar foi monitorada no verão 2011/2012 em 14 locais distribuídos na cidade, com diferentes padrões de cobertura do solo. Em média, a ilha urbana de calor foi mais intensa no centro da cidade (predominância de telhado e asfalto) com valores de +2,1oC comparada com +0,1oC na periferia (cobertura vegetal dominante). No entanto, o horário de ocorrência da maior IIUC não foi o mesmo para todas as estações estudadas e variou segundo a cobertura do solo. Por exemplo, locais com predominância de telhado e asfalto apresentaram uma IIUC máxima média entre +2,5°C e +3,7°C, principalmente à noite (21:00 – 02:00). As áreas com abundância de vegetação registraram IICU máximas médias entre +1,4°C e +2,1°C principalmente durante o dia, e o efeito de ilha urbana de frescor foi observado à noite (18:00 – 05:00) para os locais com mais de 70% de cobertura vegetal. Além disso, o estudo mostra que para todas as estações a IIUC foi máxima em condições com ventos fracos (velocidade inferior ou igual a 2,0 m/s) e sem ou pouca cobertura de nuvens (entre 0 e 30%), principalmente sob a influência de sistemas de alta pressão estacionária. As diferenças de temperatura do ar entre as estações foram mínimas sob condições de baixa pressão em superfície e influência da Zona de Convergência do Atlântico Sul. Este estudo sugere também que os índices de desconforto de Kawamura e de Temperatura Efetiva de Suping foram os mais adequados para avaliar o conforto térmico humano. Áreas no centro da cidade com predominância de telhado e asfalto apresentaram os maiores valores de índices, sendo mais suscetíveis a desconforto térmico em situações de calor.

In this study, the spatio-temporal distribution of the urban heat island intensity (UHII), and its relationship with meteorological factors and land cover were investigated in a midsize Brazilian city (Londrina, Paraná state). The air temperature was measured at 14 representative sites of the urban structure within the city in summer 2011/2012. On average, the urban heat island was more intense (2.1oC) in the core urban area (dominated by asphalt and roof) and decreased towards the outskirts (0.1oC), in areas predominantly surrounded by vegetation. However, the time of the day when the maximum UHII occurred was not the same for all sites, and varied depending on the land cover. For example, sites where asphalt and roof dominated showed a maximum mean UHII between +2.5°C and +3.7°C, mainly at night (21:00 – 02:00). Areas with high percentage of vegetation cover presented maximum mean UHII values between +1.4°C and +2.1°C, mainly during daytime. A cool island was observed at night (18:00 – 05:00) at sites with vegetation cover higher than 70%. We observed at all sites that the maximum UHII values were associated with light winds (speed lower or equal to 2.0 m/s) and clear skies or few clouds (0-30% cloudiness), generally under the influence of lingering high-pressure systems. Air temperature differences between sites were minima under conditions of low pressure systems at surface level and the influence of the South Atlantic Convergence Zone. This study also suggests that Kawamura’s discomfort index and Effective Temperature of Suping indices were the most adequate for assessing human thermal comfort. Areas in the city centre dominated by asphalt and roof showed the highest indices values, thus, being more susceptible for heat discomfort.