UM ESTUDO EXPLORATÓRIO DO CLIMA URBANO, NO BAIRRO CENTRO DE PELOTAS (RS) 1 Gil Passos de Mattos 2 Bianca Marques Maio 3 Leandro da Silva Felix 4 Diogo Henrique Tavares 1 Bacharelado em Geografia, Universidade Federal de Pelotas (UFPEL) Rua Cel. Alberto Rosa, 154 - Caixa Postal 354 – Pelotas (RS), Brasil - CEP: 96010-770 [email protected] 2 Bacharelado em Geografia, Universidade Federal de Pelotas (UFPEL) Rua Cel. Alberto Rosa, 154 - Caixa Postal 354 – Pelotas (RS), Brasil - CEP: 96010-770; Faculdade de Meteorologia, Universidade Federal de Pelotas (UFPel) Campus Universitário s/n – Caixa Postal 354, Pelotas (RS), Brasil – CEP 96010-900 [email protected] 3 Licenciatura Plena em Geografia, Universidade Federal de Pelotas (UFPEL) Rua Cel. Alberto Rosa, 154 - Caixa Postal 354 – Pelotas (RS), Brasil - CEP: 96010-770 [email protected] 4 Bacharelado em Geografia, Universidade Federal de Pelotas (UFPEL) Rua Cel. Alberto Rosa, 154 - Caixa Postal 354 – Pelotas (RS), Brasil - CEP: 96010-770 [email protected] Abstract: This article is an exploratory urban climate study in the center district of the city of Pelotas (RS). We measured data on temperature, humidity, wind speed direction, angular height of all horizon obstructions in order to generate a horizon shading mask for a site, sky coverage and flow of vehicles. This study used a methodology similar to that used by Sezerino in Florianopolis (SC). Besides the field work was also carried out the work of theoretical findings, and the systematization and analysis of data. The experiment was carried two days with anticyclonic weather conditions in July 2010 and the data were collected at five fixed points, in different urban environments. After the experiment and data analysis, we highlight the role of the degree of obstruction of the horizon as one of the most influential factors among the issues analyzed in the temperature behavior. And also the direction and wind speed. We stress the fact that this being our first experience of a series of urban climate studies that we will perform in the city of Pelotas (RS). Resumo: Esse artigo trata de um estudo exploratório do clima urbano no bairro centro da cidade de Pelotas (RS). Foram coletados dados relativos a temperatura , úmida do ar, velocidade e direção do vento, grau de obstrução do horizonte, cobertura do céu e fluxo de veiculas, Para tal estudo utilizou-se uma metodologia semelhante a utilizada por Sezerino e Monteiro em 1990 em Florianópolis (SC). Alem do trabalho de campo também foi realizado o trabalho de fundamentação teórica e de laboratório, na sistematização e análise dos dados. O experimento foi realizado nos dia 1 e 2 de julho de 2010; sendo escolhidos cinco pontos fixos na região administrativa do centro da cidade, para a coleta dos dados, Trabalhou-se com condições de tempo anticiclônico. Após o experimento e análise dos dados, destaca-se o papel do grau de obstrução do horizonte como um dos fatores de maior influencia, entre os aspectos analisados, no comportamento da temperatura. E também na direção e velocidade do vento. Salienta-se o fato dessa ser a primeira experiência de uma série experimentos em clima urbano que pretende-se realizar na cidade de Pelotas (RS). 1 - Introdução O conhecimento das condições climáticas regionais, representadas pelas estações meteorológicas das redes clássicas, não é suficiente para avaliar as características climáticas no espaço urbano, na medida em que a cidade, através das suas componentes físicas e funcionais, modifica profundamente essas condições, podendo criar situações claramente desfavoráveis. Um dos problemas climáticos mais comuns nas cidades está associado à componente térmica (por exemplo, através do efeito das ilhas de calor ou de frio urbano, que podem ter conseqüências no desconforto térmico, na saúde e no consumo energético) e à circulação do ar. Então, para iniciar uma avaliação das características climáticas em espaço urbano, realizou-se um estudo exploratório com mini-abrigos instalados temporariamente em diferentes pontos na Região Administrativa Centro da cidade de Pelotas (Figura 1), no inverno de 2010. O objetivo foi avaliar como se comportam os elementos temperatura e umidade relativa do ar ao longo de um dia em áreas com diferentes características quanto ao uso e cobertura do solo e grau de obstrução do horizonte. Apesar de ser uma temática já bastante explorada na bibliografia de climatologia urbana, percebeu-se que sua compreensão só se completa quando, como disse Monteiro (1990, p.61-79), adentra-se a cidade para tomar-lhe a temperatura. Os resultados dessa sondagem que se apresentam nessa comunicação, conduziram a algumas indicações para a continuidade da investigação que está se realizando agora. Figura 1 – Localização do bairro Centro e pontos de coleta de dados Fonte: IBGE – Malha Digital, (2010) e PREFEITURA DE PELOTAS – Aerofotogramétrico, (1995). Elaboração: MATTOS, (2010). O município de Pelotas situa-se no paralelo de 31°45’S, portanto, na zona Subtropical. Quanto à longitude, o município está situado entre os meridianos de 52°20’W, junto à Lagoa dos Patos. O município tem sua geomorfologia dividida em duas áreas, uma de encosta no interior do município e a outra de planície, onde está situada a área urbana, que é nossa área de estudo. Pelotas é uma cidade plana, assim a topografia não é, certamente, um fator fundamental no caráter do clima local e urbano, no entanto, outras características do sítio, como a proximidade da Lagoa dos Patos e do Canal de São Gonçalo, certamente contribuem na formação de um clima local. A altimetria na área de estudo varia de 2 metros na margem do Canal de São Gonçalo a 15 metros no entorno da Praça Coronel Pedro Osório e na chamada Zona Norte (Figura 2). Figura 2 - Perfil topográfico sul- norte da área de estudo. 2 – Materiais e métodos A pesquisa foi dividida em três etapas. A primeira, de fundamentação teórica na qual se recorreu a autores para avançar na definição da sistematização da pesquisa em clima urbano. A segunda etapa destinou-se ao trabalho de campo, em que se realizou coleta de dados de elementos meteorológicos durante dois dias, em cinco diferentes pontos da área central da cidade, momento do experimento em si. E a terceira e ultima etapa, foi o trabalho de laboratório, quando se realizou a sistematização, análise e elaboração de resultados do trabalho proposto Na etapa de revisão de literatura, procurou-se pesquisar obras relativas ao estudo do clima, em especial do clima urbano, onde foram utilizadas obras de autores como: Monteiro e Sezerino (1990), Hasenack (1995). Para se compreender a constituição dos diferentes ambientes da área urbana de Pelotas buscaram-se referências em Rosa (1985). Também se fez o acompanhamento atento das previsões de tempo via internet, observando as condições meteorológicas predominantes na região para escolher os dias ideais para realização do trabalho de campo. A condição de tempo Anticiclônico, isto é, de alta pressão e céu limpo, evidencia o efeito de fatores locais no comportamento da temperatura e umidade relativa do ar, por isso é o indicado para a realização do trabalho de campo nesse tipo de estudo. Além disso, fez-se avaliação das correspondências de medidas entre termo-higrômetros. O trabalho de campo foi fundamentado na metodologia aplicada por Sezerino e Monteiro no ano de 1990, em Florianópolis (SC). O espaço urbano possui uma espacialidade mais complexa que as áreas rurais, em função disso, no primeiro, podem ocorrer microclimas, em função de diferentes níveis insolação (obstrução), ventilação, umidade e temperatura, ocasionadas pela heterogeneidade do espaço urbano. Nesse sentido realizou-se a coleta de dados em cinco diferentes pontos da área central da cidade (Figura 1). Os cinco pontos de coleta de dados foram: 1- Rua Bento Martins entre Uruguai e Almirante Tamandaré, 2- Rua Sete de Setembro esquina com General Osório, 3- Parque Dom Antonio Zattera, 4- Av. Domingos de Almeida entre Almirante Barroso e Edmundo Berchon e 5- na COHABPEL na Rua Barão de Azevedo Machado esquina com Barão de Santa Tecla. Para cada ponto de coleta, contamos com no mínimo um observador, sendo o material utilizado: um mini-abrigo meteorológico de confecção caseira, termohigrômetro digital para medição da temperatura e umidade relativa do ar, uma fita de cetim fixada no mini abrigo para observar a velocidade do vento e sua direção, também foi utilizada bússola, para orientação, também utilizou-se um clinômetro para medir o grau de obstrução do horizonte no entorno do mini abrigo. Demais foi utilizada uma prancheta com planilhas e outros materiais impressos para auxílio e preenchimento dos dados coletados, além de caneta esferográfica. Podemos ver alguns desses materiais utilizados, na Figura 3. Figura 3 – Materiais utilizados no experimento de campo O trabalho de coleta de dados foi realizado em três períodos diários, das seis da manhã as oito, depois das doze às quatorze horas (no dia 2/07/2010 ocorreu das treze às quinze horas) e das dezoito as vinte horas, sendo coletado os dados de meia em meia hora nesses respectivos períodos. Foram coletadas as seguintes informações: temperatura do ar, umidade do ar, velocidade e direção do vento, cobertura do céu e o fluxo de veículos. Também se realizou o levantamento do grau de obstrução do horizonte local (Figura 6) em relação a cada um dos cinco mini-abrigos. No trabalho de laboratório foram realizadas a sistematização e análise dos dados e a produção dos primeiros resultados encontrados. Nessa etapa foi utilizado microcomputador, fazendo uso dos softwares Spring, Surfer, Google Earth, Excel, Word e Corel Draw. Também foram colhidas informações de umidade, temperatura e direção e velocidade do vento, nos mesmos horários da coleta, nos sites da Embrapa e do Aeroporto Municipal. Os dados da plataforma automática da Embrapa Clima Temperado (Sede), Pelotas, RS, de classificação agrometeorológica, situada a 57 metros de altitude, sob coordenadas 31° 42' S de latitude e 52° 24' O longitude, foram utilizados para avaliar uma caracterização do comportamento dos elementos do tempo para os dias do levantamento de campo. Além dos dados desta estação meteorológica, que se localiza a uma distância de 13 km da área de estudo e em maior altitude, também se utilizaram como referência para comparação os dados da estação meteorológica de superfície do Aeroporto de Pelotas, localizada na área urbana ao norte da área de estudo, em altitude de 19 metros, sob coordenadas 31° 42' 56''S de latitude e 52° 19' 51'' O de longitude. 3 - Resultados e discussões Circulação atmosférica regional Segundo Monteiro (1990), o evento de experimentação pouco significa quando desvinculado do contexto espaço-temporal em que se insere. Ele deve ser entendido como uma resposta local, mas dependente da circulação atmosférica regional. Isto implica que se conheça a evolução recente da situação sinótica reveladora das condições de tempo em nível regional. Em função das diferenças de temperatura, se manifestar melhor sob condições de tempo anticiclônico, (SEZERINO e MONTEIRO1990; Hasenack, 1995 e outros) acompanhamos nas que antecederam o trabalho de campo, as sinóticas, a fim de conseguir dois dias seguidos de tempo bom. Os dias escolhidos, que apresentavam ás melhor condições para o trabalho, foram 1 e 2 de julho de 2010. A partir dos dias 01 julho de 2010, persistindo durante mais de uma semana, o sul do Brasil esteve sob situação de bloqueio atmosférico causado pelo deslocamento do centro da Alta Subtropical do Atlântico Sul, conhecida como ASAS para a costa Brasileira, mantendo todo o sul do Brasil sob condições de alta pressão (Figura 4). Dia 01/07/2010 - (9 horas - Horário de Brasília). Dia 02/07/2010 (9 horas – Horário de Brasília). Figura 4. Cartas sinóticas na América do Sul para os dias de experimento indicando o deslocamento da ASAS para a costa brasileira. Fonte: https://www.mar.mil.br/dhn/chm/meteo/prev/cartas/cartas.htm . Consultado em 12/07/2010. A fim de comparar os dados coletados em campo, de temperatura, umidade relativa do ar e força e direção dos ventos, utilizaram-se os dados da Embrapa Clima Temperado e do Aeroporto. A seguir (Figura 5) são apresentados os dados da Embrapa e do Aeroporto, do primeiro e segundo dia do experimento de campo, relativos à temperatura, umidade e velocidade e direção do vento. Figura 5 – Variação dos elementos do tempo no dia 1 e 2 de julho de 2010 Utilizados esses dados como parâmetros aos dados coletados em nosso experimento de campo. Coleta e sistematização dos dados coletados e apresentação de resultados Em relação ao grau de obstrução do horizonte podemos constatar que o ponto da Pepsi Cola e da Cohabpel obtiveram uma menor obstrução na frente norte, que é a que recebe maior insolação durante o dia. O ponto da esquina da Osório com Sete de Setembro teve o horizonte menos obstruído na frente NO. No Parque Dom Antonio Zattera, é que foi registrado o maior grau de obstrução, porém, neste local, a obstrução na grande maioria era composta por árvores, que tem uma característica diferente dos pontos onde a obstrução na sua maioria se deu por edificações. O ponto de coleta do Porto também apresentou uma elevada obstrução, principalmente a leste, norte e noroeste. Figura 6 – Grau de obstrução do horizonte dos pontos de coleta de dados De um modo geral as temperaturas no primeiro dia de coleta foram mais baixas do que no segundo dia. No primeiro dia, na parte da manhã, podemos constatar que a presença de uma forte neblina homogeneizou as temperaturas. Na parte da tarde, as médias ficaram por volta dos 20°C, a não ser na Cohabpel, que chegou a apresentar a temperatura de 24,4ºC. Depois a noite houve um resfriamento com as temperaturas mais homogêneas, oscilando na casa dos 16°C. No segundo dia de experimento, na parte da manhã também houve uma maior homogeneização das temperaturas, essas variando entre 14°C e 15°C. Na parte da tarde é que se constatou a maior diferença de temperatura, de 5°, entre o ponto do Porto e da Cohabpel, o primeiro apresentando 26°C, enquanto no segundo foi registrado 31°C. A seguir é apresentado na Figura 7 – “Diagrama espaço temporal de temperatura” o comportamento da temperatura do dia 2 de julho de 2010, nos três períodos de coleta de dados. Figura 7 – Diagrama espaço- temporal de temperatura Este diagrama mostra o efeito regulador da temperatura que representa uma praça. Pela manhã, o ponto 3 foi o menos frio e a partir das 13h se mostrou menos quente que o ambiente urbanizado do entorno. O ponto 1 foi o mais frio em todos os horários do dia, o que acredita-se ter relação com a obstrução do horizonte local que impediu a chegada de radiação direta a partir das 9 horas da manhã. O ponto de coleta 5 apresentou temperatura mais baixa, entre as 7h e 7:30h da manhã, e mais altas no fim da tarde início da noite, o que indica também uma relação com o grau de obstrução do horizonte nestes momentos. Em relação à umidade relativa do ar, a cidade de Pelotas em geral apresenta índices altos, normalmente sendo superior a 50%. Em ambos os dias, na parte da manhã e da noite houve semelhança, com índices próximos a 100%. Já no horário do meio dia, no primeiro dia de coleta de dados a umidade do ar foi superior ao segundo, mas ainda assim relativamente alto nos dois dias superando os 65%. Houve uma maior cobertura de nuvens no primeiro dia. Principalmente no período da manhã e da noite, chegando a quase 100% do céu encoberto, já no período do meio dia, o céu ficou parcialmente encoberto. No segundo dia no início da manhã estava encoberto, mas gradativamente foi limpando, já na tarde e na noite o céu ficou praticamente limpo. Em relação à velocidade do vento, no primeiro dia os índices foram menores, quanto a direção do vento houve, em ambos os dias houve predomínio dos ventos vindos do NE, a não ser no ponto da esquina da Osório com Sete de Setembro, que variou bastante em função da rugosidade criada pela verticalização, com predomínio da direção S e SO. Quanto ao fluxo de veículos não houve variação de um dia para outro em cada um dos pontos, mas houve uma grande diferença no fluxo de veículos, de um ponto para o outro, sendo que os pontos do Porto e da Cohabpel, tiveram os menores índices, enquanto os pontos do parque Dom Antonio Zattera, da Pepsi Cola e da esquina da Osório com a Sete de Setembro obtiveram os maiores fluxos. 4 - Conclusões: De um modo geral, considera-se que o período de maior aquecimento do dia é que evidencia os maiores contrastes de temperatura em relação aos pontos de coleta de dados. Em relação às diferenciações entre os diferentes pontos, ousa-se dizer que um elemento de grande influência é o grau de obstrução do horizonte, pois esse interfere na incidência solar sobre o ponto de coleta e, portanto, na temperatura e também na velocidade e direção do vento. Já nos pontos que apresentaram menor obstrução, registraram-se as maiores temperaturas à tarde e no início da noite (Av. Domingos de Almeida e COHABPEL). O Parque Dom Antonio Zattera, foi o que apresentou a menor variação de temperatura, acredita-se que isso se deve ao fato de a vegetação atuar como regulador térmico atrelado a o alto grau de obstrução das árvores. Como estudo exploratório, o objetivo dessa pesquisa foi alcançado. A fundamentação teórica foi essencial para o entendimento do tema abordado e crucial para o bom andamento do trabalho de campo. A metodologia utilizada na coleta de dados, proposta por Monteiro pareceu adequada para um estudo exploratório. Outro aspecto considerado de fundamental importância na realização dessa pesquisa foi o experimento no trabalho de campo. Esse tipo de atividade é fundamental para a formação acadêmica, em nosso caso, de geógrafos, pois é em campo em meio ao espaço concreto há uma maior aproximação da realidade, possibilitando assim a formação de profissionais aptos a planejar e pensar na transformação do espaço geográfico. E é importante ressaltar que essa experiência, foi recém à primeira de uma série, em relação à temática proposta. Na seqüência pretende-se aumentando a área de estudo para todo o perímetro urbano de Pelotas, incluindo pontos móveis de coleta de dados, trabalhar com equipamentos melhor calibrados e aprofundar a fundamentação teórica. E também, buscar novos elementos que possam nos auxiliar numa maior compreensão da relação existente entre clima local e espaço construído a fim de desvendar esse complexo que é a análise do clima urbano. 5 - Agradecimentos Agradecer a professora orientadora Erika Collischonn pelo estímulo e conhecimentos compartilhados. E ao empenho e dedicação dos diversos colegas que participaram desse processo de construção coletiva do conhecimento. 6 - Referências Bibliográficas COLLISCHONN, Erika. Superando a educação bancária na formação de professores de Geografia através da experimentação. In: Ágora v. 13, n. 1, Santa Cruz do Sul (RS). 2007. p. 205-228. IBGE,Malha digital, disponível em <http://www.ibge.gov.br>, acessado em 26/06/2010 às 14h00m. HASENACK, H. O ambiente urbanizado e o clima urbano. Boletim Gaúcho de Geografia, Porto Alegre, n.19, 1995, p. 57-70. MONTEIRO, C. A. F. Por um suporte teórico e prático para estimular estudos geográficos de clima urbano no Brasil. Geosul, Florianópolis: Edufsc, n. 9, ano V, p. 7-19, 1990a. PREFEITURA DE PELOTAS. Dados vetoriais. Aerofotogramétrico, 1995. ROSA, Mario. Geografia de Pelotas. Ed. UFPel. Pelotas, 1985. SEZERINO, M. de L.; MONTEIRO, C. A. F. O campo térmico na cidade de Florianópolis – primeiros experimentos. Geosul, Florianópolis: Florianópolis: Edufsc, n. 9, ano V, p. 20-60, 1990a.