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Sexta, 09 Novembro 2012

Proterm-DF

 

Projeto de Monitoramento do Campo Térmico do Distrito Federal (Proterm-DF)

O Distrito Federal sofre com uma acelerada taxa de impermeabilização do solo urbano e densidade de construção. Tais fatores retém o calor no ambiente, favorecendo assim a formação de ilhas de calor que, por sua vez, repercute em problemas na saúde humana, no conforto térmico e na dinâmica do clima local.

As pesquisas que enfatizam os efeitos das atividades antrópicas sobre o sistema climático são ainda pouco difundidas em nosso país, principalmente aquelas que discutem os efeitos das ilhas de calor na saúde humana e qualidade ambiental.

A ilha de calor é um fenômeno que consiste no aumento da temperatura do ar nas áreas mais densamente urbanizadas, como resultado da combinação de fatores ligados à modificação das características térmicas da superfície, da ventilação e do calor antropogênico adicionado na superfície urbana. A ilha de calor resulta da elevação das temperaturas nas zonas centrais das cidades, em comparação aos seus arredores mais frescos - como as áreas rurais (Figura 1) -, causada principalmente pela influência antrópica.

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Figura 1: Esquema do comportamento de uma ilha de calor

O Proterm-DF objetiva realizar o monitoramento do campo térmico no Distrito Federal, de forma sistematizada, para caracterizar e compreender o comportamento da temperatura na superfície e do ar, correlacionando com o padrão de uso e cobertura da terra e, assim, identificar locais que favoreçam a formação de ilhas de calor na área urbana. O Projeto permitirá também identificar áreas degradadas e verificar a influência da temperatura nos corpos hídricos (dinâmica do ecossistema e parâmetros de qualidade da água).

O Proterm subsidiará informações relevantes para programas ou ações de melhoria do conforto térmico nas regiões urbanas, recuperação de áreas degradadas, monitoramento da qualidade da água e do ar. Além disso, poderá ser inserido como um parâmetro nas diretrizes da arquitetura bioclimática, a fim de ser utilizado também em programas de construções sustentáveis.

O monitoramento, que segue a metodologia já desenvolvida em outros centros de pesquisa do Brasil, é composto por três métodos que atuam conjuntamente. São eles: uso de imagens de satélite banda termal, utilização de termo-higrômetros automáticos com data logger e dados da estação meteorológica.

As imagens de satélite banda termal utilizadas são dos satélites Landsat (5) e ASTER. Obtidas dos sites oficiais e de instituições de pesquisa, elas servem para mapear a temperatura da superfície por meio do processamento digital de imagem no software SPRING 5.1. A periodicidade de obtenção das imagens é de no mínimo duas imagens por ano (uma da estação seca e uma da chuvosa), na medida em que se tenham imagens de boa qualidade disponíveis. Com isto, há um comparativo inter-anual do comportamento da temperatura. Vale ressaltar que, devido à resolução especial das imagens, elas são aplicadas somente para o território do DF e poderão nortear as medições in loco.

A partir de 2011, a identificação de ilhas de calor e temperatura de entorno de corpos hídricos será realizada por meio de medições pontuais utilizando termo-higrômetros automáticos com data loggers. Estes aparelhos serão colocados em miniabrigos meteorológicos, que seguem o padrão da Organização Meteorológica Mundial (OMM) e mensuram a temperatura e umidade do ar. Eles são programáveis, podendo obter os dados em intervalos de segundo ou horas, para se obter uma série temporal detalhada. Os instrumentos serão posicionados em locais estratégicos a fim de verificar a influência de elementos do ambiente na temperatura (construções, vegetação etc.). Os dados dos termo-higrômetros e das imagens termais serão referenciados com os dados de temperatura da estação meteorológica oficial, conforme metodologia de estudo de campo térmico e climatologia.

Assim, a partir dos dados obtidos por meio das imagens termais e dos termo-higrômetros, serão organizados mapas e gráficos que irão compor um banco de dados. Haverá ainda a elaboração de relatórios periódicos nos quais será apontada a influência das ações antrópicas, dos elementos do espaço na temperatura, contribuindo para a elaboração de programas, ações e medidas mitigadoras para melhoria da qualidade de vida dos habitantes do Distrito Federal.

Resultados Preliminares
Durante a primeira etapa do Projeto foram elaborados os mapas termais utilizando dados do sensor TM LandSat 5, desde a década de 80 até 2010, para relacionar a dinâmica de ocupação no DF e verificar a tendência de temperatura no tempo e espaço.

Em seguida, foram elaborados mapas (térmicos e carta imagem) de 1984 a 2010, totalizando aproximadamente 20 anos de dados. Segue abaixo algumas amostras dos mapas térmicos do Distrito Federal, em quatro momentos diferentes:

(Clique nas imagens disponibilizadas ao final desta página para ampliá-las)

Por meio do levantamento realizado, se observa que, ao longo da série, a temperatura de superfície no território do Distrito Federal apresenta indícios de elevação nas estações chuvosa e seca, principalmente a partir de meados da década de 1990. Esses indícios se dão tanto temporal como espacialmente, uma vez que é possível notar claramente o aumento de áreas com temperaturas elevadas - dentre as quais se destacam as áreas urbanas mais adensadas e com pouca arborização, e as áreas rurais na parte leste do Distrito Federal. Em anos como 1998, 2007 e 2010, durante a estação seca, a temperatura se exarcebou ainda mais nessas áreas.

A partir dos resultados obtidos até então, é possível inferir que o comportamento da temperatura em superfície pode estar relacionado com a expansão das áreas urbanas e degradação nas áreas rurais, bem como com possíveis derivações antrópicas nos climas locais do Distrito Federal. Além disso, o DF já apresenta quadro favorável à formação de ilhas de calor, assim como outras metrópoles brasileiras, e consequentemente ao surgimento de diversos problemas ambientais.

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