O clima resulta-se de um complexo processo que envolve não só a atmosfera, mas também o oceano e as superfícies sólidas, e apresenta uma grande variabilidade em termos de tempo e espaço. A atmosfera se comporta de maneira muito variada de um ano para outro, e pode-se verificar flutuações a curtos e longos prazos. (Conti, 2000).
O interesse da comunidade científica no clima deve-se em grande parte por o clima ter fundamental importância para as atividades humanas, sejam elas econômicas, como a industria e a agricultura, ou sociais, como qualidade de vida ou ambiental, conforto térmico e moradia. O clima ainda em muito preocupa por ser um dos poucos componentes do sistema ambiental sobre o qual o homem praticamente não tem controle.
Os aspectos climáticos do globo vêm sendo estudados tanto por meteorologistas quanto por geógrafos, mas sempre de forma diferenciada. A Meteorologia e a Climatologia Geográfica se diferem em seus objetivos e resultados, mesmo estando interessadas no mesmo fenômeno. Enquanto a Meteorologia visa a completa compreensão dos fenômenos atmosféricos, sua previsão e controle, a Climatologia Geográfica procura explicar e explorar estes fenômenos, visando o benefício do homem e tendo em mente que as irregularidades são regras gerais, e não exceções. (Vianello & Alves, 1991). Ao geógrafo cabe, então, conhecer as propriedades dos três quilômetros inferiores da atmosfera, ou seja, aqueles que estão em contato com o relevo e as massas oceânicas. É nessa camada, ainda, que se concentra a umidade e as camadas de nuvens, e onde ocorre a ação dinâmica do tempo.
A Geografia implica uma atitude de espírito que melhor convém para tratar os problemas climáticos, considerando que o clima resulta de reações combinadas da atmosfera, do solo e do meio líquido, sendo também ligado à flora e à fauna, além dos aspectos ligados ao homem, como urbanização e agricultura. Sendo assim, é bem do geógrafo, e não do meteorologista, a coordenação dos resultados das outras ciências, na convergência das quais se resulta a climatologia. (Pedelaborde, 1969).
A Climatologia, ainda, de acordo com os pressupostos da Geografia cujo objeto de estudo é a organização do espaço, se interessa principalmente na variabilidade dos elementos climáticos no espaço e no tempo e na maneira como essa variabilidade afeta a fauna, a flora e o homem.
5.1 – O Clima Urbano
“A natureza, sendo um grande conjunto de elementos, expressa, também, hierarquização de processos. A radiação solar e sua absorção parcial e diferencial pela atmosfera dinamiza todo o sistema, definindo, primeiramente as condições do tempo e do clima, e em seguida as características biogeográficas e os fenômenos geomorfológicos, hidrológicos e até as condições do subsolo” (Conti, 1996:6). Dessa forma, o autor sucintamente salienta a importância das condições climáticas na definição dos demais elementos geográficos, expressando então a importância da compreensão da climatologia para a ciência da Geografia.
Na concepção de Sorre (1984:32) “o clima, num determinado local, é a série dos estados da atmosfera, em sua sucessão habitual. E o tempo que faz, nada mais é que cada um desses estados considerado isoladamente... Essa definição conserva o caráter sintético da noção de clima, enfatiza seu aspecto local e, ao mesmo tempo evidencia o caráter dinâmico do clima, introduzindo as séries de variação e de diferenças incluídas nas de sucessão”.
Estes estados da atmosfera podem ser entendidos como as combinações que caracterizam o tempo meteorológico, que seria uma combinação momentânea dos atributos da atmosfera (temperatura, pressão, umidade relativa, nebulosidade, etc) que perdura enquanto as oscilações estiverem estáveis. (Tavares, 2001).
Para a Organização Meteorológica Mundial (OMM), o clima é definido como “O conjunto flutuante das condições atmosféricas, caracterizado pelos estados e evolução do tempo no curso de um período suficientemente longo para um domínio espacial determinado”, fenômeno este, que segundo Monteiro (1962:30-31) só pode ser compreendido “através da circulação atmosférica regional, regulada pelos centros de ação térmicos ou dinâmicos que, embora distribuídos zonalmente na superfície do globo, são células cuja circulação e conflito, sob ação dos fatores geográficos, se definem na escala regional”. Esta circulação, no caso do estado de São Paulo, surge como uma zona de conflito entre as Massas Tropical Atlântica e Continental, Polar Atlântica e Equatorial Continental. (Monteiro 1973).
A ação antrópica, segundo Pitton (1997), interfere decididamente no clima em uma escala local. A alta interferência do homem nas áreas urbanas, através da materialidade física associada ao sítio e as relações entre espaços e atmosfera contígua propiciam condições climáticas distintas e determinam um Clima Urbano.
qual se desenvolvem as atividades humanas, e onde condições ambientais ultrajadas afetam a saúde física e mental do homem (Santos, 1991).
Christofoletti (1979:41) diz sobre o clima urbano: “O ritmo acelerado da urbanização, provocando a ocorrência de grandes núcleos urbanos, tornou-se fator de importância para diferenciar certas unidades da atmosfera, dando-lhes características próprias. Surgiu, então, o conceito de clima urbano, definido como ‘modificação substancial do clima local’(Landsberg) que, em relação com as condições climáticas das demais áreas circunvizinhas, apresenta maior quantidade de calor e modificações na composição da atmosfera, na ventilação e na umidade”.
Monteiro (1976:95) conceitua o clima urbano como “um sistema que abrange o clima de um dado espaço terrestre e sua urbanização”. Este se difere entre uma cidade e outra, sendo afetado por diversos fatores como o balanço de radiação, a posição geográfica, a circulação atmosférica e as peculiaridades de cada cidade.
O balanço de radiação oscila de acordo com a latitude, sendo que enquanto a linha do equador recebe energia o ano todo, os pólos só recebem seis meses por ano e as latitudes intermediárias, apesar de receberem energia o ano todo, em um solstício recebe mais energia do que perde, enquanto no outro esse fato se inverte.
Para Monteiro (1999), os raios solares atingem a zona equatorial de forma mais incisiva, diminuindo em direção aos pólos. A isso se junta ainda o efeito temporal decorrente da rotação e do eixo da terra, que devido às diferenças de iluminação do globo são responsáveis pelas estações do ano.
A posição geográfica interfere no clima urbano devido aos efeitos da maritimidade e da continentalidade, pois a energia se dissipa de forma diferente na água e no continente, sendo que o continente se aquece mais facilmente. A altitude do local também é um aspecto da posição geográfica que interfere no clima, além da circulação atmosférica, sendo que uma zona de baixa pressão tende a ser mais quente e chuvosa.
O Clima Urbano se caracteriza, principalmente, pelo fenômeno da Ilha de Calor, além da intensificação das precipitações e da poluição atmosférica.
O modelo clássico de Ilha de Calor, proposto por Oke (1978) demonstra que as temperaturas costumam ser mais altas nos centros comerciais, diminuindo em direção a periferia, no limite urbano-rural. Segundo Lombardo (1985), essa diferença térmica começa a ser mais fortemente notada durante a tarde, se intensifica ainda mais no decorrer da noite e entra em declínio durante a madrugada, juntamente com a diminuição da atividade antrópica, fator este também verificado aos domingos.
No início da manhã, o aquecimento da área urbana é mais lento, fazendo com que a zona rural, nesse momento, se encontre mais quente. Devido ao sombreamento da área rural por volta das doze horas, as temperaturas das duas zonas se equivalem. Às 16 horas ambas entram em declínio, visto que o sol começa a se pôr, e a área rural resfria mais rapidamente, pois a energia é liberada com facilidade para o espaço, enquanto na cidade o alto número de edificações dificulta essa troca de energia com o meio. Aproximadamente às 20 horas começa a diminuir a velocidade do resfriamento na zona rural, com o final do período de luminosidade. É, então, no período noturno que se manifesta a Ilha de Calor.
A peculiaridade de cada cidade também em muito interfere no clima urbano e, conseqüentemente, na ilha de calor, podendo citar como exemplo a diferença de intensidade do fenômeno nas metrópoles norte-americanas e européias, influenciada pelas peculiaridades arquitetônicas de cada lugar. Nos Estados Unidos, tal fenômeno ocorre com maior intensidade, devido ao alto número de arranha-céus concentrados nas grandes cidades, que funcionam como obstáculos na troca de energia, fazendo com que o calor armazenado nas áreas urbanas durante o dia demore um tempo maior para se dissipar, o que faz aumentar a diferença de temperaturas urbanas e rurais. Já na Europa, onde os prédios geralmente apresentam uma menor altura, a energia se perde com maior facilidade, o que acaba por diminuir a intensidade do fenômeno da Ilha de Calor.
O clima urbano se caracteriza também por um aumento das precipitações, causado pela acentuação da instabilidade devido à ilha de calor, pelo atrito que ocorre quando o ar se desloca pela cidade, propiciando convergência e instabilidade e pelo aumento dos núcleos higroscópicos, que facilitam a condensação da água.
5.2 – As Mudanças Climáticas Globais
Segundo as definições da Organização Meteorológica Mundial (OMM):
Mudança Climática: toda e qualquer manifestação de inconstância climática, independente de sua natureza estatística, escala temporal ou causas físicas;
Tendência Climática: aumento ou diminuição lenta dos valores médios ao longo da série de dados de, no mínimo, três décadas, podendo ou não ocorrer de forma linear;
Descontinuidade Climática: mudança abrupta e permanente de um valor médio durante o período de registro;
Ritmo Climático: oscilação ou vacilação na qual os sucessivos máximos e mínimos ocorrem em intervalos de tempo aproximadamente iguais.
Oscilação Climática: flutuação onde se registram máximas e mínimas sucessivas; Vacilação Climática: flutuação na qual a variável tende a permanecer, alternadamente, em torno de dois (ou mais) valores e a movimentação de um valor médio para outro ocorrendo em intervalos regulares ou irregulares;
Periodicidade Climática: oscilação em que as máximas e mínimas ocorrem a intervalos de tempo iguais;
Variabilidade Climática: maneira pela qual os parâmetros climáticos variam no interior de um determinado período de registro.
Segundo Harvey (2000), as mudanças climáticas podem ocorrer naturalmente por diversas razões, sendo que a maioria demora milhões de anos para se concretizar, mas algumas também podem se dar em apenas alguns anos.
Tais mudanças podem acontecer como conseqüência de fatores diversos, como mudanças na composição da atmosfera terrestre, na topografia, na energia e luminosidade solar, na órbita da Terra, por atividade vulcânica e também pela variação do sistema atmosférico- oceânico.
Os fatores físicos capazes de alterar o clima podem ser classificados em internos e externos. Dentre os externos, tem como exemplo, entre outros, as variações na órbita terrestre, no eixo de rotação, na quantidade de poeira atmosférica, na quantidade de energia solar emitida. Os internos podem ser exemplificados com as anomalias de temperatura oceânica, o decréscimo da salinidade no Atlântico Norte, as variações do sistema Terra-Oceano- Atmosfera. Em menor escala pode-se destacar, entre outros, fatores como a altitude, latitude, relevo, vegetação, solos, maritimidade e continentalidade. (Vianello & Alves, 1991). As mudanças na circulação do oceano são relacionadas, por exemplo, com alterações térmicas, salinas e com a movimentação das correntes marinhas.
Em escala histórica de tempo existem registros de mudanças climáticas no passado, como o que se convencionou chamar de “Optimum Climático Secundário”, entre os anos 800 e 1200 d.C., quando a temperatura média do globo apresentou uma elevação suficiente para permitir a produção de vinho no Reino Unido. Houve também a chamada “Pequena Idade do Gelo”, entre meados dos séculos XVI e XIX, quando as temperaturas entraram em declínio e as geleiras de montanha avançaram e os desertos tiveram períodos ainda mais secos, principalmente no Hemisfério Norte.
Para Tavares & Tarifa (1997) “... o clima é um dos mais importantes componentes do ambiente natural. Ele afeta os processos geomorfológicos atuais, os da transformação dos solos, o crescimento e desenvolvimento das plantas. O ambiente atmosférico influencia o homem e suas atividades, enquanto o homem pode, através de suas várias ações, deliberadamente ou inadvertidamente, influenciar o tempo e o clima”.
O aprisionamento do calor da radiação solar, mecanismo conhecido como efeito estufa, é uma característica natural da atmosfera, sendo originada na própria dinâmica natural do globo. A intensificação do aquecimento da troposfera, a camada mais baixa da atmosfera, que tanto preocupa a comunidade científica e a população em geral nos dias atuais, mesmo com essa origem natural parece estar vinculado à ação antrópica na contemporaneidade, conforme resultado de diversos estudos sobre as temperaturas da atmosfera. (Mendonça, 2003).
A intensificação do efeito estufa parece estar diretamente ligada ao comportamento da sociedade, visto que os gases em elevação na troposfera são derivados quase totalmente de atividades humanas, como a industrialização, a urbanização e a agricultura, fato associado à emissão de gases relacionados à destruição da camada de ozônio.
Além disso, atividades tanto urbanas quanto rurais de uso do solo provocam alterações no albedo (parcela da radiação solar total recebida que é refletida por um corpo ou superfície) devido à expansão territorial, podendo desencadear alterações sistêmicas, iniciando por conseqüências climáticas, e através das interações modificar os atributos dos outros elementos, atingindo a grandeza global. (Christofoletti, 1993).
Assim, o homem tem alterado o clima em uma escala global, através do aumento da emissão de gases de efeito estufa, das mudanças na concentração de ozônio e das mudanças na superfície terrestre, como a impermeabilização de terrenos. Urbanização, industrialização, mineração, drenagem de pântanos e represamento de rios, entre outros, são exemplos de como a ação antrópica influencia na mudança climática do planeta.
O crescimento demográfico exige um maior desmatamento para atender a demanda de alimentos e combustíveis, aumentando assim as atividades agrícolas e pecuárias, chegando a ocupar vertentes e aumentando a emissão de gases de efeitos estufa e provocando dessa forma um aquecimento do globo. (Christofoletti, 1999).
As mudanças climáticas de causas naturais ou antropogênicas podem ser comparadas em termos de magnitude do aquecimento, mas mudanças de origem natural em sua maioria ocorrem em uma maior escala temporal, enquanto o mesmo efeito parece acontecer de forma
A rapidez com que as variações climáticas vêm ocorrendo, fruto da influência antrópica, justifica a preocupação da comunidade científica em relação ao assunto.
A partir da década de 1970 começaram a surgir pesquisas sobre mudanças climáticas ocorridas em tempo histórico, e não geológico, ligadas ao aumento da concentração de dióxido de carbono e outros gases de efeito estufa na atmosfera, devido à constante queima de combustíveis fósseis, à perda de cobertura vegetal e a algumas atividades industriais e agrícolas, tendo como conseqüência o aquecimento global.
Se a emissão de gás carbônico e outros gases de efeito estufa se mantiverem nos níveis atuais, certamente irão causar aumento das temperaturas e do nível do mar, alterações em regimes hidrológicos, sendo responsáveis por eventos extremos como secas e inundações. Estes gases atuam na absorção de energia infravermelha oriunda da superfície terrestre e tendem a reemitir essa energia para a origem, de forma que menos energia sai do globo, provocando o aquecimento.
Os gases de efeito estufa também podem alterar a composição química da atmosfera, comprometendo a qualidade do ar, podendo repercutir na vida dos seres vivos, sendo que animais e plantas estariam sujeitos a sofrer alterações em seus metabolismos, e os seres humanos sofreriam com a poluição, que poderia intensificar doenças. A saúde humana também seria afetada por enfermidades causadas pelo calor extremo e por doenças alérgicas.
O aquecimento do globo traria ainda diversas implicações geográficas para o planeta, como o aumento do nível do mar derivado do derretimento de calotas polares e da expansão do volume líquido causado pelo aumento das temperaturas. A invasão de águas provocadas por tal infortúnio acabaria por alagar baixadas e mangues, acelerando a erosão costeira; alteraria o regime do lençol freático, trechos dos vales fluviais ficariam submersos e as condições hidrológicas dos solos sofreriam alterações, assim como os ecossistemas. (Christofoletti, 1993).
A circulação das massas de ar poderia sofrer mudanças, visto que o aquecimento modificaria a distribuição de temperatura e umidade atmosférica, o que repercutiria no potencial de movimentação e nas características das massas. (Christofoletti, 1993).
A agricultura também seria afetada pelas mudanças climáticas, pois o clima afeta-a e determina a adequação dos suprimentos alimentícios através dos azares climáticos para as lavouras ou através do controle exercido por ele sobre o tipo de agricultura praticável em determinada área, além de exercer influência em todos os estágios da cadeia de produção agrícola, como a preparação da terra, a semeadura, o crescimento, a colheita, a armazenagem, o transporte e até a comercialização.