A ilha de calor urbana entre mares : área conurbada de Florianópolis / SC

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Rocha, Geisa Silveira da
Orientador(a): Dubreuil, Vincent, 1966-
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Geografia urbana
Geografia
Climatologia
Link de acesso: https://hdl.handle.net/1884/74716
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Vincent Dubreuil
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spelling Rocha, Geisa Silveira daMendonça, Francisco de Assis, 1960-Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências da Terra. Programa de Pós-Graduação em GeografiaDubreuil, Vincent, 1966-2022-05-30T13:03:31Z2022-05-30T13:03:31Z2021https://hdl.handle.net/1884/74716Orientador: Prof. Dr. Vincent DubreuilCoorientador: Prof. Dr. Francisco de Assis MendonçaTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Geografia. Defesa : Curitiba, 04/10/2021Inclui referências: p. 264-276Resumo: Os contrastes térmicos entre ambientes urbanos e não-urbanos/rurais têm sido observados e investigados pelo menos desde a Revolução Industrial. Ao longo do século XX ocorreu uma expansão considerável da população mundial que passou a se concentrar principalmente em cidades, aumentando, portanto, o número de indivíduos sujeitos aos climas urbanos. Escreve-se "climas urbanos" no plural pois as cidades se distinguem em suas formas, particularidades e seus contextos climáticos. Contudo, características semelhantes entre elas possibilitam a formação de fenômenos específicos das cidades, como a ilha de calor urbana (ICU). Neste sentido, a presente tese propõe a estudar a ICU em ambiente costeiro e insular no sul do Brasil, a área conurbada de Florianópolis-SC. Objetivou-se a análise e identificação da relação das características urbanas e físicas com fenômeno climático em questão. Para isso, estruturou-se um referencial teórico-metodológico essencialmente geográfico, adotando-se como teoria de base o Sistema Clima Urbano (SCU) de Monteiro (1976), com ênfase no subsistema termodinâmico. Para a identificação da ICU, contou-se com uma rede de monitoramento horário composta por estações meteorológicas e sensores de temperatura, que somaram dezessete pontos (quatorze funcionais) de medidas fixas que foram operados durante um ano, de agosto de 2018 a julho de 2019. A tese se segmenta em quatro partes, na primeira apresenta-se os conceitos-chave e a revisão bibliográfica de embasamento do trabalho; na segunda parte se faz uma caracterização espacial da área de estudo, evidenciando suas particularidades geoambientais, socioeconômicas e urbanas; na terceira se discutem os procedimentos teórico-metodológicos adotados na tese; e no último e quarto segmento se apresentam os resultados da ICU atmosférica conforme sua dinâmica espacial e temporal. Espacializou-se a ilha de calor a partir de modelagem climática de regressão múltipla, na qual através de técnicas de sensoriamento remoto foram realizados modelos da ICU com base nas características de uso do solo. Os resultados mostraram que as diferenças térmicas observadas na área conurbada podem chegar próximo a 8ºC, sendo que a média anual é de 2,4ºC. Verificou-se que as possiblidades da ICU atingir magnitude considerada como muito forte (>6ºC) são maiores em situação estável da atmosfera durante a noite, ventos fracos de quadrante oeste e ausência de chuva. As brisas marítimas e ventos superiores à 8,8 m/s foram fatores atenuantes para a formação e intensidade da ICU. Quanto à questão sazonal, constatou-se que os períodos de menor precipitação e os meses de inverno foram mais favoráveis ao desenvolvimento da ICU, com destaque para agosto. Observouse o perfil clássico do fenômeno na área conurbada, ou seja, esse manifestou-se ao entardecer atingindo os maiores valores durante a madrugada ou nas primeiras horas do dia. No período diurno, especialmente entre as 9h e 14h se atestou a presença de ilha de frescor. Fez-se a modelagem espacial para situações sinóticas distintas, e os modelos produzidos foram capazes de explicar em média ao menos 60% dos contrastes térmicos noturnos. O padrão espacial das áreas mais quentes das cidades pouco mudou nas diferentes condições meteorológicas ou sazonais. Em linhas gerais, a pesquisa evidenciou que mesmo cidades de médio porte e em zona costeira e parte insular, o fenômeno da ICU pode adquirir fortes proporções.Abstract: Thermal contrasts between urban and non-urban/rural environments have been observed and investigated at least since the Industrial Revolution. Throughout the 20th century, there was a considerable expansion of the world population, which became concentrated mainly in cities, thus increasing the number of individuals subject to urban climates. "Urban climates" are written in the plural because cities differ in their forms, particularities and climatic contexts. However, similar characteristics between them enable the formation of specific phenomena in cities, as the urban heat island (UHI). In this sense, this thesis proposes to discuss the UHI in a coastal and insular environment in southern Brazil, the conurbated area of Florianópolis-SC. The objective was to analyze and identify the relationship of urban and physical characteristics with the climatic phenomenon in question. For this, an essentially geographic theoreticalmethodological framework was structured, adopting as a base theory the Urban Climate System by Monteiro (1976), with an emphasis on the thermodynamic subsystem. To identify the UHI, an hourly monitoring network composed of meteorological stations and temperature sensors was used, which seventeen points (fourteen functional) of fixed measurements that were operated for one year, from August 2018 to July 2019. The thesis is divided in four parts, the first presents the key concepts and the bibliographic review to support the work; in the second part, a spatial characterization of the study area is made, highlighting its geo-environmental, socioeconomic and urban particularities; the third discusses the theoreticalmethodological procedures adopted in the thesis; and the last and fourth segment presents the results of the atmospheric UHI according to its spatial and temporal dynamics. The heat island was spatialized using multiple regression climate modeling, in which UHI models were performed using remote sensing techniques based on land use characteristics. The results showed that the thermal differences observed in the conurbated area can reach close to 8ºC, with the annual average being 2.4ºC. It was found that the chances of the UHI reaching a magnitude considered to be very strong (>6ºC) are greater in stable conditions of the atmosphere during the night, weak winds from the west quadrant and absence of rain. Sea breezes and winds above 8.8 m/s were mitigating factors for the formation and intensity of the UHI. As for the seasonal issue, it was found that periods of less rainfall and winter months were more favorable to the development of the UHI, especially in August. The classic profile of the phenomenon was observed in the conurbated area, that is, manifested at dusk with the highest values in the middle of the night or in the early hours of the day. During the day, especially between 9am and 14pm, the presence of a park cool island was attested. Spatial modeling was performed for different synoptic situations, and the models produced were able to explain, on average, at least 60% of the nocturnal thermal contrasts. The spatial pattern of the warmer areas of cities has changed little in different weather or seasonal conditions. In general terms, the research showed that even medium-sized cities and in coastal and insular areas, the UHI phenomenon can acquire strong proportions.Résumé: Les contrastes thermiques entre les environnements urbains et non urbains/ruraux ont été observés et étudiés au moins depuis la révolution industrielle. Tout au long du XXe siècle, la population mondiale a connu une forte croissance et s'est concentrée principalement dans les villes, augmentant ainsi le nombre de personnes soumises aux climats urbains. Les « climats urbains » s'écrivent au pluriel car les villes diffèrent par leurs formes, leurs particularités et leurs contextes climatiques. Cependant, des caractéristiques similaires entre elles permettent la formation de phénomènes spécifiques dans les villes, comme l'îlot de chaleur urbain (ICU). Ainsi, cette thèse propose d’étudier l'ICU dans un environnement côtier et insulaire du sud du Brésil, la zone urbaine de Florianópolis-SC. L'objectif est d'analyser et d'identifier les relations entre les caractéristiques urbaines et physiques avec l’ICU. Pour cela, un cadre théorique-méthodologique essentiellement géographique a été défini, en adoptant comme théorie de base le Système Climatique Urbain (SCU) de Monteiro (1976), en mettant l'accent sur le sous-système thermodynamique. Pour l'identification de l'ICU, un réseau de mesures horaires, composé de stations météorologiques et de capteurs de température, soit dix-sept points (dont quatorze fonctionnels) de mesures fixes a été déployé pendant un an, d'août 2018 à juillet 2019. La thèse est divisée en quatre parties, la première présente les concepts clés et la revue bibliographique ; dans la deuxième partie, une caractérisation spatiale de la zone d'étude est réalisée, mettant en évidence ses particularités géoenvironnementales, socio-économique et urbaines ; la troisième discute des démarches théorico-méthodologiques adoptées dans la thèse ; enfin, la quatrième partie présente les résultats de l'ICU atmosphérique selon sa dynamique spatiale et temporelle. L'îlot de chaleur a été spatialisé à partir d'une modélisation par régression multiple, dans laquelle des modèles d’ICU ont été réalisés à l'aide de techniques de télédétection basées sur les caractéristiques d'utilisation du sol. Les résultats montrent que les écarts de températures observés dans l'agglomération peuvent atteindre près de 8°C, la moyenne annuelle étant de 2,4°C. La probabilité que l'ICU atteigne une magnitude considérée comme très forte (> 6 °C) est plus importante lors des conditions atmosphériques stables, pendant la nuit, avec des vents faibles du quadrant ouest et en absence de pluie. Les brises de mer et les vents supérieurs à 8,8 m/s sont des facteurs limitants pour la formation et l'intensité de l'ICU. En ce qui concerne la saison, les périodes moins pluvieuses et les mois d'hiver sont plus favorables au développement de l’ICU, en particulier en Août. Un profil classique du phénomène peut être observé dans la zone urbaine, c'est-à-dire que l’ICU se développe au crépuscule, atteignant les valeurs les plus élevées pendant la nuit ou aux premières heures de la journée. En journée, notamment entre 9h00 et 14h00, la présence d'un îlot de fraîcheur a été observée. Une modélisation spatiale a été réalisée pour différentes situations synoptiques, et les modèles produits ont pu expliquer, en moyenne, au moins 60 % des contrastes thermiques nocturnes. La configuration spatiale des zones les plus chaudes en ville change peu selon les différentes conditions météorologiques ou saisonnières. De manière générale, les résultats montrent que même dans une ville de taille moyenne et en situation côtière et insulaire comme Florianópolis, le phénomène d’ICU peut atteindre de fortes proportions.1 recurso online : PDF.application/pdfGeografia urbanaGeografiaClimatologiaA ilha de calor urbana entre mares : área conurbada de Florianópolis / SCinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - T - GEISA SILVEIRA DA ROCHA.pdfapplication/pdf81270226https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/74716/1/R%20-%20T%20-%20GEISA%20SILVEIRA%20DA%20ROCHA.pdfe81dc75046020b5c7aa7f4c504103d04MD51open access1884/747162022-05-30 10:03:31.176open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/74716Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082022-05-30T13:03:31Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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