Impactos do crescimento urbano em eventos severos de tempo na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP)
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14133/tde-07012026-132356/ |
Resumo: | Durante as últimas décadas diversos estudos indicaram que regiões urbanizadas geram impactos em tempestades, principalmente aumentando a precipitação. Na RMSP, especialmente durante o verão, fortes chuvas são responsáveis por danos sociais e econômicos. Considerando a já existente vulnerabilidade da população urbana a eventos de tempestades e ao esperado crescimento populacional, se torna evidente a necessidade de entender esses impactos em cenários urbanos futuros. Assim, nesse estudo três modificações foram investigadas: mudança de cobertura e uso do solo para o ano de 2050, incluindo o crescimento urbano e outras modificações antrópicas na região, aumento do fluxo de calor antropogênico para 2050 e expansão da área ocupada por prédios altos. O impacto de cada parâmetro e da interação entre eles na convecção e precipitação foi avaliado para dois eventos de tempestade na RMSP. A expansão da área urbana e o aumento do fluxo de calor antropogênico, produziram correntes ascendentes e taxas de precipitação mais intensas ao longo dos dois eventos. As correntes ascendentes mais intensas aumentaram a formação de chuva e granizo nas células convectivas, o que resultou em taxas de precipitação mais intensas e maior precipitação acumulada. Nos dois eventos, o crescimento urbano contribuiu para a expansão da área de cobertura da chuva. Além disso, os resultados indicaram que o aumento do fluxo de calor por fontes antrópicas possuiu maior contribuição na intensificação da chuva do que a expansão urbana. Também, a expansão da área verticalizada diminuiu a precipitação acumulada na área urbana. Neste caso, com exceção do cenário com todos os três parâmetros combinados no segundo evento, a área afetada pela chuva na RMSP foi menor do que na simulação controle em todos esses cenários, embora as taxas de precipitação sejam mais intensas. Alguns fatores foram considerados como responsáveis por esses efeitos: correntes ascendentes mais intensas devido à intensificação da convergência nas fronteiras externas da área urbana, diminuição da altura do LCL, aumentando a formação de chuva na parte quente da nuvem, e aumento da umidade em baixos níveis nos cenários com o aumento do fluxo de calor antropogênico. Considerando todos os resultados, o cenário com mudança do uso do solo combinado com aumento do fluxo de calor antropogênico resultou no maior acumulado pluviométrico médio na RMSP nos dois eventos, configurando o cenário futuro mais problemático para a população da região. Entretanto, todos os cenários futuros aqui analisados impactaram o padrão de chuva nos eventos de tempestades, e, assim, planos de expansão e modificações urbanas devem ser avaliados com precaução a fim de mitigar os possíveis danos relacionados |
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Impactos do crescimento urbano em eventos severos de tempo na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP)Impacts of urban growth on severe weather events in the Metropolitan Area of São Paulo (MASP)Análise de fatoresBRAMSBRAMSFactor separation analysisIlha de calor urbanaPrecipitaçãoPrecipitationUrban heat islandUrbanizaçãoUrbanizationDurante as últimas décadas diversos estudos indicaram que regiões urbanizadas geram impactos em tempestades, principalmente aumentando a precipitação. Na RMSP, especialmente durante o verão, fortes chuvas são responsáveis por danos sociais e econômicos. Considerando a já existente vulnerabilidade da população urbana a eventos de tempestades e ao esperado crescimento populacional, se torna evidente a necessidade de entender esses impactos em cenários urbanos futuros. Assim, nesse estudo três modificações foram investigadas: mudança de cobertura e uso do solo para o ano de 2050, incluindo o crescimento urbano e outras modificações antrópicas na região, aumento do fluxo de calor antropogênico para 2050 e expansão da área ocupada por prédios altos. O impacto de cada parâmetro e da interação entre eles na convecção e precipitação foi avaliado para dois eventos de tempestade na RMSP. A expansão da área urbana e o aumento do fluxo de calor antropogênico, produziram correntes ascendentes e taxas de precipitação mais intensas ao longo dos dois eventos. As correntes ascendentes mais intensas aumentaram a formação de chuva e granizo nas células convectivas, o que resultou em taxas de precipitação mais intensas e maior precipitação acumulada. Nos dois eventos, o crescimento urbano contribuiu para a expansão da área de cobertura da chuva. Além disso, os resultados indicaram que o aumento do fluxo de calor por fontes antrópicas possuiu maior contribuição na intensificação da chuva do que a expansão urbana. Também, a expansão da área verticalizada diminuiu a precipitação acumulada na área urbana. Neste caso, com exceção do cenário com todos os três parâmetros combinados no segundo evento, a área afetada pela chuva na RMSP foi menor do que na simulação controle em todos esses cenários, embora as taxas de precipitação sejam mais intensas. Alguns fatores foram considerados como responsáveis por esses efeitos: correntes ascendentes mais intensas devido à intensificação da convergência nas fronteiras externas da área urbana, diminuição da altura do LCL, aumentando a formação de chuva na parte quente da nuvem, e aumento da umidade em baixos níveis nos cenários com o aumento do fluxo de calor antropogênico. Considerando todos os resultados, o cenário com mudança do uso do solo combinado com aumento do fluxo de calor antropogênico resultou no maior acumulado pluviométrico médio na RMSP nos dois eventos, configurando o cenário futuro mais problemático para a população da região. Entretanto, todos os cenários futuros aqui analisados impactaram o padrão de chuva nos eventos de tempestades, e, assim, planos de expansão e modificações urbanas devem ser avaliados com precaução a fim de mitigar os possíveis danos relacionadosOver the past decades, several studies have shown that urbanized regions impact storms, primarily by increasing precipitation. In the MASP, especially during the summer, heavy rains are responsible for social and economic damages. Considering the existing vulnerability of the urban population to storm events and the expected population growth, it becomes evident the need to understand these impacts in future urban scenarios. Thus, in this study, three modifications were proposed: land cover and land use change for the year 2050, including urban growth and other anthropogenic modifications in the region, increased anthropogenic heat flux for 2050, and expansion of the area occupied by tall buildings. The impact of each parameter and their interaction on convection and precipitation were evaluated for two storm events in the MASP. Urban area expansion and increased anthropogenic heat flux produced more intense updrafts and precipitation rates throughout the two events. Stronger updrafts increased the formation of rain and hail in convective cells, resulting in more intense precipitation rates and greater accumulated precipitation. In both events, urban growth contributed to the expansion of the rain coverage area. Additionally, the results indicated that the increase in heat flux from anthropogenic sources had a greater contribution to the intensification of rain than urban expansion. Furthermore, the expansion of the verticalized area decreased the accumulated precipitation in the urban area. In this case, except for the scenario with all three parameters combined in the second event, the area affected by rain in the MASP was smaller than in the control simulation in all these scenarios, although the precipitation rates were more intense. Some factors were considered responsible for these effects: more intense updrafts due to intensified convergence at the external boundaries of the urban area, decreased LCL height, increasing rain formation in the warm part of the cloud, and increased low-level humidity in scenarios with increased anthropogenic heat flux. Considering all the results, the scenario with land use change combined with increased anthropogenic heat flux resulted in the highest average accumulation in the MASP in both events, configuring the most problematic future scenario for the region\'s population. However, all future scenarios analyzed here impacted the rain pattern in storm events, and thus, urban expansion plans and modifications should be evaluated with caution to mitigate possible related damages.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPFreitas, Edmilson Dias dePicolo, Mariana Fadigatti2024-11-08info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14133/tde-07012026-132356/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2026-01-07T16:39:02Zoai:teses.usp.br:tde-07012026-132356Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212026-01-07T16:39:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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Durante as últimas décadas diversos estudos indicaram que regiões urbanizadas geram impactos em tempestades, principalmente aumentando a precipitação. Na RMSP, especialmente durante o verão, fortes chuvas são responsáveis por danos sociais e econômicos. Considerando a já existente vulnerabilidade da população urbana a eventos de tempestades e ao esperado crescimento populacional, se torna evidente a necessidade de entender esses impactos em cenários urbanos futuros. Assim, nesse estudo três modificações foram investigadas: mudança de cobertura e uso do solo para o ano de 2050, incluindo o crescimento urbano e outras modificações antrópicas na região, aumento do fluxo de calor antropogênico para 2050 e expansão da área ocupada por prédios altos. O impacto de cada parâmetro e da interação entre eles na convecção e precipitação foi avaliado para dois eventos de tempestade na RMSP. A expansão da área urbana e o aumento do fluxo de calor antropogênico, produziram correntes ascendentes e taxas de precipitação mais intensas ao longo dos dois eventos. As correntes ascendentes mais intensas aumentaram a formação de chuva e granizo nas células convectivas, o que resultou em taxas de precipitação mais intensas e maior precipitação acumulada. Nos dois eventos, o crescimento urbano contribuiu para a expansão da área de cobertura da chuva. Além disso, os resultados indicaram que o aumento do fluxo de calor por fontes antrópicas possuiu maior contribuição na intensificação da chuva do que a expansão urbana. Também, a expansão da área verticalizada diminuiu a precipitação acumulada na área urbana. Neste caso, com exceção do cenário com todos os três parâmetros combinados no segundo evento, a área afetada pela chuva na RMSP foi menor do que na simulação controle em todos esses cenários, embora as taxas de precipitação sejam mais intensas. Alguns fatores foram considerados como responsáveis por esses efeitos: correntes ascendentes mais intensas devido à intensificação da convergência nas fronteiras externas da área urbana, diminuição da altura do LCL, aumentando a formação de chuva na parte quente da nuvem, e aumento da umidade em baixos níveis nos cenários com o aumento do fluxo de calor antropogênico. Considerando todos os resultados, o cenário com mudança do uso do solo combinado com aumento do fluxo de calor antropogênico resultou no maior acumulado pluviométrico médio na RMSP nos dois eventos, configurando o cenário futuro mais problemático para a população da região. Entretanto, todos os cenários futuros aqui analisados impactaram o padrão de chuva nos eventos de tempestades, e, assim, planos de expansão e modificações urbanas devem ser avaliados com precaução a fim de mitigar os possíveis danos relacionados |
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