Perfis anuais de temperaturas superficiais

O dia amostral de céu claro é útil para compreender como o albedo influencia o ciclo diário de temperaturas. No entanto, ele é apenas uma amostra pontual de uma gama maior de condições possíveis ao longo do ano.

Assim, a análise do efeito do albedo foi estendida para o período completo do ano, em todas as cidades amostrais. Para não estender demais os dados apresentados, foram selecionados os gráficos das cidades de latitude mais extremas, Uruguaiana-RS e Imperatriz-MA, assim como foi feito no estudo das latitudes. Porém nesta seção, a cidade de latitude central apresentada passa a ser a cidade de Maringá- PR, por sua posição notável sob o Trópico de Capricórnio, cuja trajetória solar junto aos solstícios e equinócios é conhecida, facilitando a correlação com a mesma durante a interpretação dos resultados.

A análise do efeito do albedo num período mais extenso de dias apresentava um problema de referência: uma vez que o valor do efeito flutua ao longo do dia e é impactado pela nebulosidade, que também é bastante variável, como estabelecer um dia representativo de cada período do ano?

O dia de céu claro foi estabelecido manualmente, mas isso não poderia ser feito para todos os meses em todas as cidades. Como saber qual é o potencial máximo de um período, se o perfil de cada dia é diferente do outro e um dia de céu claro perfeito não ocorre sistematicamente a cada mês ou estação? Se o dia de céu claro é tomado como referência, e ocorrer para uma cidade no início do mês, e para outra, no final do mês, como garantir que seus resultados são comparáveis, dada a distância de um mês entre ambos?

Portanto, era necessário estabelecer referenciais que permitissem a análise estendida. A condição de céu claro é geralmente utilizada nos estudos de albedo por ser a condição de máxima exposição solar e, portanto, de máximo efeito do albedo. Uma vez que tal condição não ocorre sistematicamente, foi utilizada a Curva de

Máximo Efeito (CME) para representar o potencial máximo de influência do albedo

sobre a temperatura superficial, para um determinado cenário, período e localidade. A Curva de Máximo Efeito é simplesmente uma curva hipotética, construída com os maiores valores de efeito do albedo que ocorrem para uma determinada hora do dia, no período em que se pretende avaliar ou comparar.

A Figura 4.23 exemplifica, para alguns dias do mês de dezembro, a curva horária de efeito do albedo sobre as temperaturas superficiais (linhas coloridas) da fachada Oeste (𝑃𝐷𝐼𝑅, N-S) de Maringá-PR. A Curva de Máximo Efeito (linha preta)

representa a “envoltória” externa dos pontos do período, sendo a melhor aproximação possível da condição ideal de céu claro “perfeito” no mês de dezembro, para a superfície e cenário em questão.

Figura 4.23 – Exemplo de Curva de Máximo Efeito do aumento do albedo sobre a temperatura de superfície para o mês de dezembro, fachada Oeste, Maringá-PR.

Foram construídas CME para cada mês do ano, em todos os cenários e superfícies de estudo. Na Figura 4.24 e Figura 4.25 estão representadas todas as CME mensais, formando para cada superfície e cenário, um gráfico que mostra um panorama do potencial “de céu claro” do efeito do albedo ao longo do ano, nas três cidades selecionas: Uruguaiana-RS ao sul; Maringá-PR, sob o Trópico; e Imperatriz- MA, ao Norte.

Os resultados do cânion N-S (Figura 4.24) confirmam para todo o ano o potencial maior da fachada Oeste em relação à Leste. Mostram que dentro das mudanças de albedo mais plausíveis, o efeito potencial do albedo sobre a fachada Oeste é maior que sobre o piso, lembrando que o piso teve um aumento do albedo de apenas 30%, contra 50% nas fachadas. E ainda, ambas as afirmações feitas têm um destaque bem maior na cidade de Imperatriz-MA, cuja latitude é mais baixa.

Como seria de se esperar, nas cidades de latitude mais alta, Maringá-PR e Uruguaiana-RS, o efeito do albedo sofre maior variação sazonal, sendo menor no inverno, mas nelas, a fachada Oeste é a que menos sofre redução, lembrando que em latitudes mais altas, o efeito do albedo no inverno pode não ser tão desejável.

Note-se ainda que para essa razão de forma do cânion (H/W=1), o efeito do albedo sobre as fachadas do cânion N-S geralmente se estende por mais horas do dia, com intensidades mais altas, se comparado ao efeito sobre o piso.

Figura 4.24 – Perfil anual da intensidade máxima mensal do efeito do albedo na redução da temperatura das superfícies do cânion N-S simulado, em três latitudes diferentes.

Figura 4.25 – Perfil anual da intensidade máxima mensal do efeito do albedo na redução da temperatura das superfícies do cânion L-O simulado, em três latitudes diferentes.

Já para o cânion L-O (Figura 4.25) o efeito do albedo é altamente variável ao longo do ano, apresentando valores máximos sempre em torno das horas centrais do dia. As fortes variações sazonais aparecem mesmo na cidade de Imperatriz-MA, próxima ao Equador.

No gráfico do efeito do albedo para o piso de Imperatriz-MA (Figura 4.25- f), fica bastante evidente que o pico de insolação sobre essa superfície ocorre próximo aos equinócios, e não junto ao solstício de verão, como nas demais cidades.

Nas fachadas Norte e Sul parece haver uma tendência de aumento do efeito do albedo à medida que a latitude aumenta, enquanto para o piso, a cidade de Maringá-PR, sob o Trópico apresenta os maiores efeitos.

Na fachada Norte da latitude mais alta (Uruguaiana-RS), surge um vale na crista do gráfico durante o auge do inverno, que se deve ao sombreamento causado pela parede oposta do cânion estudado (H/W=1), quando a trajetória do sol baixa no inverno. Esse sombreamento não ocorreria se a fachada Norte estivesse em campo aberto, e é claro, poderia ser maior ou menor para outras formas de cânion.

De forma geral, o efeito do albedo no cânion L-O não é muito conveniente ou eficaz. Seu efeito é bastante intenso na fachada Norte, porém durante o inverno, quando é geralmente é menos necessário ou ainda, indesejável, no caso das altas latitudes, e seu efeito é mínimo no verão, quando seria mais necessário. Já na fachada Sul, sombreada, o efeito do albedo é mínimo, embora sua intensidade seja maior no verão, e parece ser significativo apenas em latitudes muito baixas, tendo em vista que seu efeito em Imperatriz-MA (lat. 5,5° S) é ainda um tanto modesto, ultrapassando os 8°C apenas nas horas centrais do dia no período próximo ao solstício de verão.

O piso do cânion L-O, por sua vez, responde bem ao aumento do albedo, tendo seu efeito maior no verão, e de forma bastante intensa, se igualando ao efeito das paredes, apesar do menor aumento de albedo; e desaparecendo ou reduzindo o efeito durante o período de inverno. No entanto, o piso é justamente a superfície onde o aumento do albedo traz prejuízos consideráveis, devido ao ofuscamento, e também à maior carga térmica projetada sobre pedestres, o que será discutido mais adiante.