Ilha de calor

Ilha de calor é um efeito observado em áreas urbanas e suburbanas, onde o ar e as temperaturas da superfície são mais quentes do que em áreas rurais no entorno. Tal fenômeno se manifesta especialmente em dias calmos e claros, durante o poente, sendo menos evidente em dias nublados e com ventos. Isso porque, em dias meteorologicamente normais, a energia solar é melhor absorvida pelos materiais dispostos na troposfera.

Algumas das causas para ocorrência das ilhas de calor são: as construções humanas que, em geral, são compostas de materiais escuros que absorvem e armazenam o calor com facilidade; a resistência dos materiais à água, que não consegue dissipar o calor inerente sobre esses; a poluição atmosférica, que retém o calor; e a falta de corpos vegetais, que mantém baixa a taxa de evaporação. Assim, a proliferação de casas, estradas e fábricas, além da redução da vegetação, muito comum nas grandes cidades, deteriora os microclimas existentes e cria novos microclimas, suscetíveis à dimensão das construções e do entorno.

No geral, a diferença máxima nas temperaturas urbanas e rurais está estatisticamente relacionada com o tamanho da população, podendo ser quase linear com o logaritmo da população. O impacto das ilhas de calor é visto pelas temperaturas médias que são de 5 a 6ºC superiores nas áreas urbanas em comparação com as áreas rurais adjacentes. Claro que tal condição também é vulnerável à taxa de resfriamento das zonas rurais, que são influenciadas pela magnitude do gradiente adiabático ambiental regional.

As primeiras observações acerca da mudança do clima local nas cidades foram feitas pelo cientista inglês Luke Howard, autor do livro The Climate of London, de 1818, em que aponta um “excesso de calor artificial” no clima de Londres em relação às cidades próximas. Mas o estudo a respeito dos climas urbanos só se acentuou após a década de 1950 com os climatologistas T. J. Chandler, Helmut Landsberg e Tim Oke. Eles analisaram as diferenças entre as temperaturas urbanas e rurais, investigando, inclusive, a estrutura vertical da atmosfera urbana.

Até a segunda metade do século XX, a compreensão mais aprofundada deste efeito era limitada aos índices de temperatura em superfície. Foi a utilização de satélites e aeronaves que facilitou a identificação do fenômeno através do mapeamento das temperaturas de áreas urbanas em relação a outros lugares do mundo. Em 1978, o programa Explorer Mission 1 tornou-se um dos pioneiros na coleta de dados por um satélite para observação do calor urbano.

Apesar dos avanços no estudo dos microclimas urbanos, é preciso ter em vista que os fenômenos das ilhas de calor são relativos, ou seja, não se explicam como regra geral em uma cidade e outra, dada às diferentes complexidades do clima (especialmente da ação dos ventos e da insolação solar), do relevo e do uso do solo. Enquanto em Osaka, no Japão, as temperaturas médias subiram 2,6ºC nos últimos cem anos, nos Estados Unidos, cidades com mais de um milhão de habitantes podem ter diferenças de 12ºC entre áreas urbanas e rurais do país.

Em cidades como Boston, Dallas, Detroit e Seattle, observou-se o fenômeno inverso, ou seja, “ilhas de frio”. Isso porque tais cidades estão em latitudes altas onde o ângulo de elevação solar é baixo, causando o sombreamento dos locais. Em regiões de desertos também podem ser observados tais efeitos, devido à elevada inércia térmica da área construída, mas também, por causa das oscilações abruptas na temperatura durante o dia.

Referências bibliográficas:

BARREY, R. G. Atmosfera, Tempo e Clima. Porto Alegre: Bookman, 2013.

GARTLAND, L. Ilhas de Calor: como mitigar zonas de calor em áreas urbanas. São Paulo: Oficina de Textos, 2010.

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