O campo Térmico como Indicador de Qualidade Ambiental para Políticas Públicas: Estudo de Caso no Bairro Maracanã/RJ



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III Encontro da ANPPAS
  23 a 26 de maio de 2006

Brasília-DF


O Campo Térmico como Indicador de Qualidade Ambiental para Políticas Públicas: Estudo de Caso no Bairro Maracanã/RJ.
Heitor Soares de Farias – Mestrando / PPGG – UFRJ

Ana Maria de Paiva Macedo Brandão – Professora do Departamento de Geografia / UFRJ


Os processos de urbanização e industrialização são indicadores do alcance de progresso e desenvolvimento, entretanto eles têm sido apontados como causa de deterioração do meio urbano e da qualidade de vida. A cidade do Rio de Janeiro é um grande exemplo, uma vez que ao longo de sua história avançou sobre as matas, derrubou morros, aterrou pântanos, redesenhou orlas, e como conseqüência dos diferentes ambientes construídos, criou uma infinidade de distintos microclimas. Este trabalho tem como objetivo o estudo do clima urbano no bairro Maracanã e seus reflexos sobre a qualidade de vida da população local. Para tanto, utilizaram-se os dados da Estação Meteorológica do bairro, complementados por trabalhos de campo, para avaliar a influência da urbanização no clima do bairro, bem como, identificar a existência de um ritmo semanal das temperaturas controladas pelas atividades antrópicas. O incremento térmico em ambientes já tradicionalmente conhecidos por seu clima quente, vem contribuindo para aumentar a sensação de desconforto e de stress térmico nas pessoas, com efeitos diretos para a saúde e o desempenho das atividades produtivas desempenhadas pelas pessoas, sobretudo, as que trabalham ao ar livre e que utilizam a força física.

1 – Introdução

A qualidade da vida humana está diretamente relacionada com a interferência da obra do homem no meio natural urbano. O homem urbano defronta-se com a impessoalidade da grande aglomeração e com a má qualidade do meio ambiente, geradas pela rápida transição da vida urbana metropolitana. (Lombardo, 1985).

Nesse sentido que, segundo Mendonça (2003), “o clima constitui-se numa das dimensões do ambiente urbano e seu estudo tem oferecido importantes contribuições ao equacionamento da questão ambiental das cidades. As condições climáticas destas áreas, entendidas como clima urbano, são derivadas da alteração da paisagem natural e da sua substituição por um ambiente construído, palco de intensas atividades humanas.”

A concentração da população nos grandes centros urbanos pode ser verificada, sobretudo, pela intensa verticalização das construções em diversas áreas da cidade. Estas edificações são erguidas ao longo das vias de circulação, formando os canyons urbanos, que canalizam os ventos e atuam como verdadeiras barreiras à livre circulação do ar. As avenidas Rio Branco no Centro e Nossa Senhora de Copacabana no bairro Copacabana constituem exemplos de canyons urbanos na cidade do Rio de Janeiro. (Brandão, 1996) .

Um grande aglomerado humano, como os presentes nas principais metrópoles, seria capaz de concorrer, como elemento climático, na mesma magnitude que a radiação solar e, provavelmente, seria o elemento determinante dos processos que caracterizariam o clima destes espaços. (Azevedo, 2001)

Estudos anteriores verificaram que o excesso de construções, a inexistência de superfícies permeáveis, o intenso fluxo de veículos, a canalização e poluição dos rios podem induzir à formação de ilhas de calor, de moderada a até forte intensidade, que incidem diretamente no conforto térmico dos habitantes de vários bairros da cidade do Rio de Janeiro, entre eles o Maracanã (Brandão, 1996, 2000).
2 – Objetivos

Este trabalho tem como objetivo investigar a influência dos atributos geourbanos no clima local do bairro Maracanã, bem como averiguar os possíveis efeitos do clima urbano no conforto térmico humano. Através da mensuração do campo térmico do Maracanã, estabelecer possíveis correlações entre os distintos ambientes intrabairro, com as configurações e intensidades das “ilhas de calor” e, destas com as situações de desconforto térmico para o desempenho das atividades de seus habitantes. Visando, ainda, identificar o ritmo térmico semanal no bairro Maracanã e avaliar se este é influenciado pelas atividades antrópicas. Buscar-se-à correlacionar o ritmo térmico nos dias da semana com as funções urbanas as quais caracterizam a sua dinâmica e o seu fluxo semanal, a partir de dados gerados em estações climatológicas padrão localizadas no bairro.


3 – Área de Estudo

O bairro Maracanã, parte integrante da grande Tijuca, situado no reverso do maciço da Tijuca, zona norte do Rio de Janeiro, é rota para moradores que se deslocam em direção ao centro da cidade. Embora com função basicamente residencial, oferece vários serviços públicos e infra-estrutura de entretenimento, destacando-se o Hospital Pedro Ernesto, a Universidade do Estado do Rio de Janeiro, as Escolas Técnicas CEFET e CEFETEQ, e o famoso Complexo do Maracanã. Todas estas características ajudam a compor um uso do solo bastante diversificado que atrai o expressivo contingente de população flutuante, inclusive nos finais de semana para este bairro e, justificam o interesse para pesquisas desta natureza. (Figura 1).


Figura 1 – Localização do Bairro Maracanã.



Foto 1 - O bairro Maracanã


4 – Metodologia

O trabalho compreende duas etapas distintas: uma de análise dos dados primários e outra de monitoramento de campo. Na primeira etapa trabalhou-se com uma série histórica com onze anos de registros (1992 a 2002) da temperatura do ar na Estação Meteorológica do bairro. Além da variação diária, mensal e anual expressas em tabelas e gráficos, foi identificado o ritmo térmico para os dias da semana, a partir dos dados diários de temperatura para confronto com as atividades desenvolvidas no bairro.

A segunda etapa baseou-se na mensuração do campo térmico do bairro Maracanã visando mapear, sazonalmente, a ilha de calor considerando suas diferentes configurações e intensidades. Os trabalhos de campo foram realizados nas estações de inverno (10 de junho de 2003) e de outono (13 de maio de 2004), compreendendo o horário das oito às dezoito horas. Com o auxílio de alunos da disciplina Climatologia Geográfica, distribuídos em diferentes locais do bairro, com psicrômetro de funda e caderno de anotações, foi possível coletar dados horários de temperatura em onze ambientes, formando uma rede de observações em tempo real. Estes dados foram espacializados, permitindo a construção de onze mapas, um para cada hora de registro.

Tais dados também foram valiosos para a obtenção dos índices de conforto segundo a proposta de Thom (1959), adotando-se a seguinte fórmula: TE=0,4(TS+TU)+4,8, onde TE, TS e TU correspondem à temperatura efetiva, termômetro de bulbo seco e termômetro de bulbo úmido, respectivamente.

Para a verificação do nível do desconforto foi utilizada a tabela de Terjung, de 1966 (Tabela 1). Assim, além do mapeamento do campo térmico e dos ambientes com maiores índices de desconforto, foi possível a comparação entre as situações de inverno e de outono da qual foram extraídas algumas interessantes considerações.

Tabela 1 – Níveis de desconforto



Mais de 30ºC

Stress térmico - aquecimento elevado

de 27ºC a 30ºC

Desconforto por aquecimento

de 24ºC a 27ºC

Leve desconforto

de 20ºC a 24ºC

Zona de Conforto ou Neutralidade térmica

de 18ºC a 20ºC

Leve desconforto

de 15ºC a 18ºC

Desconforto por resfriamento

de 12ºC a 15ºC

Resfriamento elevado

Terjung (1966)

5 – Discussão e Resultados

A estação climatológica Maracanã apesar de dispor de uma série temporal curta para esta análise, com apenas dez anos, pode-se notar através da figura 1que a temperatura média anual apresentou uma forte tendência ao aumento, pois enquanto no ano de 1992 a temperatura média anual registrou valor inferior a 25,5ºC, em 2001 este valor foi de quase 27,5ºC.

Gráfico 1 – Temperatura Média Anual


Com relação aos dados da Estação Meteorológica do Maracanã, por mais que se sejam cumpridas todas as medidas para isolar os efeitos do urbano no registro da temperatura, pode ser possível que estes se manifestem. Na série de dados trabalhados, de janeiro de 1992 a março de 2002, a média da temperatura deste período para cada dia da semana tende a ser mais baixa nos fins de semana (sábado e domingo) apresentando maiores valores na terça e na quarta-feira, como pode ser observado no gráfico 2.

Gráfico 2 – Temperatura Média da Década por Dia da Semana


Ao olharmos os dados térmicos para cada ano observa-se que esse ritmo predomina no maior número de anos da série, destacando-se o ano de 1997 com os valores térmicos mais elevados em qualquer dia da semana (Gráfico 3). Em alguns anos a diferença de temperatura do fim de semana em relação aos dias úteis (segunda a sexta feira) de maior atividade antrópica chega a alcançar até 1ºC.

Gráfico 3 – Temperatura Média Anual por Dia da Semana


O calor antrópico produzido em função das atividades e do maior fluxo de pessoas e veículos principalmente durante os dias da semana, chamados úteis, e acrescido ao bairro poderá explicar, em parte, o aumento da temperatura foi constatado não só no valor médio anual, mas principalmente no ritmo semanal, como pode ser visto nos gráficos 2 e 3.

Entretanto deve-se chamar a atenção para o fato de que o ritmo climático é fundamentalmente dependente do ritmo de sucessão dos tipos de tempo, cuja pulsação é regida por ciclos que podem estar também influenciando esse ritmo térmico semanal. Resultado semelhante foi encontrado por Resende (2001) em sua tese de doutorado para a cidade de São Paulo.

Quanto à segunda etapa, referente aos trabalhos de campo, foi predominante a situação sinótica sob influência do Anticiclone Subtropical do Atlântico, com céu parcialmente nublado e temperatura do ar variando de 22 a 31o C. Para os propósitos deste trabalho foram selecionados três horários para a comparação simultânea das ilhas de calor configuradas nas estações de outono e de inverno.

Na configuração das nove horas no cruzamento das ruas Gen. Canabarro e Ibituruna (ponto 7), estava o núcleo da ilha de calor de inverno (figura 1), passando a ser um dos pontos com temperaturas mais baixa da medição de outono (figura 2). A área central do bairro (os pontos 4, 5 e 6) se transformou em um grande núcleo de ilha de calor no outono. No entanto, a ilha de calor alcançou uma intensidade fraca, com 1,6ºC de diferença entre a Praça Maracanã (ponto 4) e a Estação Maracanã (ponto 2). Os valores do primeiro trabalho de campo indicam que já neste horário da manhã de inverno a temperatura efetiva calculada apresentou um leve desconforto em alguns ambientes.




Inverno

Figura 1 – Campo Térmico das 9 horas no trabalho de campo de inverno



Outono

Figura 2 - Campo Térmico das 9 horas no trabalho de campo de outono


Às treze horas, dos dois experimentos, inverno (figura 3) e outono (figura 4), a “ilha de calor” apresentou dois cores mais quentes, localizados nos extremos do bairro. Neste horário também verificou-se as maiores temperaturas e a maiores amplitudes térmicas, onde as temperaturas mais elevadas ultrapassaram os 30 graus e as ilhas de calor alcançaram forte e muito forte intensidade, respectivamente, com uma diferença superior a 6ºC no outono. Os dados da temperatura efetiva neste horário indicaram situação de desconforto em vários ambientes.


Inverno

Figura 3 – Campo Térmico das 13 horas no trabalho de campo de inverno



Outono

Figura 4 – Campo Térmico das 13 horas no trabalho de campo de outono


Às quatorze horas, a configuração da ilha de calor segue o mesmo padrão das 13 horas (inverno figura 5 e outono figura 6), mas no outono o core mais quente é ampliado em extensão e atingiu moderada intensidade. Os pontos mais frescos também se deslocaram. As temperaturas efetivas do inverno foram ainda maiores, expressando índices de desconforto consideravelmente mais altos que os do horário anterior.

Inverno

Figura 5 – Campo Térmico das 14 horas no trabalho de campo de inverno



Outono

Figura 6 – Campo Térmico das 14 horas no trabalho de campo de outono


Na configuração das dezoito horas a ilha de calor se mantém com dois cores nos extremos do bairro, embora com pequena diferenciação. Tanto no inverno (figura 7) como no outono (figura 8), houve uma coincidência nas áreas mais quentes e as mais frescas do bairro e a ilha de calor foi de moderada intensidade. Quanto aos dados de temperatura efetiva indicam um leve desconforto.

Inverno

Figura 7 – Campo Térmico das 18 horas no trabalho de campo de inverno

Outono

Figura 8 – Campo Térmico das 18 horas no trabalho de campo de outono


6 – Conclusões preliminares

Ainda que o período, com qual os dados da estação meteorológica foram trabalhados, tenha sido pequeno, ficou clara a presença de um ritmo semanal que, em hipótese, pode ser associado ao ritmo semanal das atividades e funções exercidas pelo bairro.

Os experimentos de campo, de um modo geral, apresentaram resultados similares. Embora realizados em episódios sazonais distintos, outono e inverno, o mapeamento de seus campos térmicos bem como os núcleos das ilhas de calor mantiveram configuração espacial praticamente inalterada, sobretudo em determinados horários. O mapeamento do campo térmico revelou dois cores, mais quentes localizados nos extremos leste e oeste do bairro. Nestas áreas se localizam a UERJ e Hospital Pedro Ernesto (leste), como também Petrobrás, IBGE, Cefet, Cefeteq e outras tantas instituições de ensino particular (oeste).

Apesar de tratar-se de estações do ano cujas temperaturas costumam ser mais amenas e as situações de desconforto ao calor sejam menos freqüentes, ainda assim, os índices para temperatura efetiva calculados atingiram a classe de desconforto, principalmente nos horários de maior insolação como as 13 e 14 horas. Entretanto deve-se observar que a fórmula de Thom apresenta algumas limitações do ponto de vista metodológico para sua aplicação, uma vez que a sensação de conforto depende também da ação de outros elementos como vento, umidade, pluviosidade, nebulosidade, entre outros, além de características físicas e socioeconômicas dos indivíduos entre elas, idade, sexo, tipo de trabalho que desenvolvem, estado de saúde, dieta, estado emocional, grau de ajustamento às condições climáticas predominantes etc.

Assim, este trabalho tem como uma de suas finalidades a geração de informações que subsidiem a gestão urbana no Maracanã, associada a uma política de conscientização como importantes ferramentas de transformação da realidade da cidade do Rio de Janeiro. A intervenção da sociedade no clima é feita a partir das escalas inferiores, onde o livre arbítrio do homem é decisivo na construção de climas artificiais, podendo, pela ação cumulativa afetar até escala maiores como a regional.

Assim como o homem tem demonstrado poder para derivar negativamente os geossistemas, em suas mãos também está sua capacidade para derivar positivamente e reverter o quadro de degradação em que estão mergulhadas nossas cidades a fim de que elas possam continuar a ser o lugar da morada do homem na terra onde uma nova razão faça prevalecer a ordem e a beleza que merecemos.


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