A umidade relativa do ar

Numa entrevista concedida ao jornal Folha de São Paulo (DEVASTAÇÃO, 2000, p. C3) pelo prof. Dr. Felisberto Cavalheiro do Departamento de Geografia da USP, a respeito do papel das áreas verdes na manutenção de condições microclimáticas mais favoráveis à vida do cidadão, num trecho reproduzido a seguir, responde que

[...] Há muitas pessoas que afirmam que a cidade tem 4 m2 de áreas verdes por habitante, quando a ONU recomenda 12 m2. Primeiro, eu nunca conheci estudo da ONU que falasse disso. Segundo, que tipo de área verde seria essa? Gramado não resolveria [...] Em algumas regiões há 1m2 de parque por habitante e em outras nem há espaços desse gênero.

Num outro momento, de acordo com uma pesquisa realizada por Gouvêa (2002, p. 35) sobre o desenho urbano e o desempenho térmico durante os meses de seca (agosto/setembro) na cidade de Brasília, verifica-se que

[...] a performance da cidade (Plano Piloto), na época seca, quase equivale a das áreas não vegetadas das cidades satélites. Observou-se, por exemplo, em condições de microclimas urbanos, uma diferença média de 1% de umidade relativa do ar entre o Plano e os núcleos satélites pesquisados, evidenciando a baixa eficiência, apesar dos altos custos de manutenção dos gramados do Plano Piloto [...]

Yamashita et al. (1988), na cidade de Patos (Paraíba), em agosto de 1986, também detectou variações entre 1% e 2% na umidade relativa do ar, durante o dia e a noite, entre o centro da cidade e os arredores, em área rural.

Nota-se, pelos dados apresentados pelos autores, a falta de conhecimento quando da implantação e manutenção de áreas verdes urbanas. Uma variação de 1% ou 2% na umidade relativa do ar, nas condições em que os dois últimos autores descreveram, equivale a dizer que não há diferença alguma. Uma variação dessa magnitude não seria capaz de produzir alguma alteração nas condições de conforto térmico de um ambiente ou alterar o comportamento de outros elementos, assim como pode fazer parte do erro instrumental do aparelho utilizado na sua mensuração. Ou seja, tanto Brasília quanto as cidades satélites, ou mesmo Patos, nas condições em que foram levantados os dados, possuem um comportamento, tanto na área urbana quanto na área rural, muito parecido naquilo que diz respeito às características desse elemento.

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De fato, extensas áreas gramadas, quando isoladas no meio da malha urbana (canteiros centrais de avenidas, praças, parques etc.) pouco contribuem para modificar a temperatura e a umidade do ar. Em algumas tomadas realizadas concomitantemente em área urbana e florestal, como foi o caso do dia 29/07/04 no Pq. do Carmo (tabela 5.1), sob a ação de um sistema polar já em vias de tropicalização, onde foram tomadas temperaturas do ar seco com o psicrômetro de aspiração adaptado, a 1,5 m (aprox.) de altura em relação ao solo, dentro da mata, sob cobertura de eucaliptos, e sobre um extenso gramado, entre a mata de eucaliptos e o lago, próximo à entrada, as diferenças simultâneas revelaram valores de apenas 2% às 14 h e 30 min (no interior da mata de eucaliptos a umidade relativa do ar era 53% para 18,8ºC de temperatura do ar, contra 51% e 21,0ºC no gramado). Às 15 h, as diferenças acusaram valores um pouco mais contrastantes, momento em que foi realizado, também, tomadas em outro ponto da cidade. Os valores revelaram 42% em área urbana (Jd. das Rosas), 60% sob a mata de eucaliptos e 54% no gramado (a temperatura do ar nessas três localidades eram, respectivamente, 22,2ºC, 18,4ºC e 21,4ºC). Quando comparadas àquelas tomadas sobre o gramado, as diferenças foram, respectivamente, de 12% e 6% (tabela 5.1).

Numa outra situação, nos mesmos locais, desta vez no dia 30/07/2005 (tabela 5.10), sob condições atmosféricas semelhantes ao episódio anterior, só que mais quente e seca, também às 15 h, obteve-se 39% no gramado e 54% na mata de eucaliptos contra 33% na área urbana (Jd. das Rosas).

Tarifa (1981), a partir de tomadas de temperatura e umidade relativa do ar, utilizando-se, também, de um psicrômetro de aspiração, dentro de um curto segmento temporal (seis dias), realizado na área urbana e rural de São José dos Campos, encontrou para as áreas urbanas valores médios mais baixos que a área rural em 2% a 12% e 7% a 16% para os valores instantâneos. As comparações entre áreas com cobertura de mata, bosque de eucaliptos e pasto revelou um valor médio diário entre 8% e 15%, respectivamente, mais elevado na mata. Entre o bosque de eucaliptos e o pasto, a diferença esteve em 4% (mais elevado para o primeiro).

As superfícies gramadas tendem a exibir um comportamento térmico e higromético próximo ao das áreas circunvizinhas: se essas áreas forem urbanizadas, o comportamento desse elemento tende a seguir o comportamento dos elementos climáticos tomados em meio urbano; se as áreas circunvizinhas forem florestais, o seu comportamento tende a acompanhar mais de perto

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o comportamento dos elementos climáticos tomados dentro da mata. Isso se deve, principalmente, ao baixo coeficiente de atrito da grama com o ar, ou seja, ela permite que o vento circule livremente sobre ela, o que promove uma rápida e contínua renovação do ar. O que reforça, de certa forma, as considerações de Mendonça (2003, p.97) a respeito do papel da “geografia circunvizinha à cidade”: [...] “é a extensão espacial do fenômeno urbano, em sua interação com a paisagem na qual está inserido, que define o seu ambiente atmosférico. A particularidade climática está vinculada às dimensões da cidade, ou seja, quanto menor o seu tamanho, menor também será sua expressividade ou singularidade climática dentro das condições atmosféricas no âmbito regional” [...].

Essa relação entre a expressão espacial do objeto e o clima pôde ser observada, também, em Morrinhos (GO). No episódio do dia 04 de setembro de 2004, conforme descrito por Jardim (2005), os valores de umidade relativa do ar, no intervalo entre 08 h e 30 min até às 11 h, revelaram diferenças da ordem de 20% a 30% superiores sob a cobertura florestal do Parque Ecológico em relação aos demais postos situados em áreas urbanas e rurais, embora tenha apresentado uma tendência de se equiparar aos valores das demais localidades da cidade, principalmente nos horários mais quentes da tarde.

Essa diferença, entretanto, manteve-se restrita aos limites do parque. Áreas próximas a esse ponto, como é o caso da Praça do Cristo, amplamente gramada e um dos pontos locais mais elevados da cidade (805 m), seguiram de perto o comportamento dos postos urbanos. Isso significa que os fatores por trás do comportamento desse elemento (e em especial dois deles, a vegetação e a presença de corpos d’água, que constam das “recomendações” nas considerações finais de uma série de estudos sobre clima urbano, a respeito do que se deve fazer para corrigir os efeitos “nocivos” dos climas urbanos), pouco ou nada interferem no clima local.

Ademais, deve-se tomar o cuidado na hora de selecionar as espécies arbóreas a serem disseminadas pela cidade. Já foi mencionado que, se o objetivo for o conforto térmico, espécies caducifólias são inadequadas. Entretanto, há que se estar atento a outro aspecto como apontam Ferreira e Lombardo (2000, p.150), sobre a influência da umidade do ar e a proliferação do

Anopheles darlingi, vetor da malária:

[...] A presença de vegetação arbórea nas proximidades dos domicílios parace favorecer a permanência de fêmeas de An. darlingi no local, durante o dia, facilitando, ainda, a

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migração dos insetos desde o local do criadouro até os aglomerados urbanos ou periurbanos [...]

E acrescentam ainda, que

[...] A variação horária apresenta taxas de umidade muito favoráveis ao vetor a partir das 21 horas (acima de 80%), sendo que às 7 horas da manhã são atingidos valores muito altos (85-92%); o declínio a taxas de 50-70% por volta das 12 horas tem uma influência limitante pequena, dado que nesse horário o inseto alado não está normalmente em atividade, permanecendo em nichos mais úmidos, no seio da vegetação.

Certamente esse não seria um cuidado a ser levado em consideração nas regiões de clima temperado e, principalmente, naquelas de clima frio. O que já não pode ser dito para os trópicos, onde o mosquito encontra as condições necessárias de temperatura e umidade para a sua proliferação.

Retomando o caso dos gramados, é evidente que esse tipo de vegetação cumpre outros papéis, principalmente naquilo que diz respeito à infiltração de água no solo. Se, ao invés de construir avenidas sobre as planícies fluviais dos rios que cortam a cidade de São Paulo, tivessem sido preservados, por exemplo, os campos de futebol de “várzea”, opção barata de lazer do paulistano de tempos passados, a cidade hoje sofreria muito menos com os efeitos das enchentes. Por outro lado, retomando a discussão anterior, se o objetivo de um projeto de revitalização urbana for o conforto térmico, só resta reafirmar as palavras do prof. Felizberto, ou seja, a de que extensas áreas gramadas não resolveriam nada.

A umidade relativa do ar é definida, segundo Ayoade (1991, p.143), como a [...] “razão entre o conteúdo real de umidade de uma amostra de ar e a quantidade de umidade que o mesmo volume de ar pode conservar na mesma temperatura e pressão quando saturado” [...]. Acrescenta, ainda, que [...] “é, todavia, grandemente influenciada pela temperatura do ar” [...], ou seja, qualquer modificação no volume da parcela de ar, decorrente do seu aquecimento ou resfriamento e, portanto, na sua densidade, interfere na quantidade de água que esse mesmo volume de ar pode conter.

O comportamento desse elemento em relação à temperatura do ar levou Lombardo (1985, p.220) a admitir que [...] “a ilha de calor concorre para fazer diminuir a incidência de garoa na área central, em virtude dos baixos valores de umidade relativa que distanciam o ponto de orvalho” [...], proposição também defendida por Tomás (1999, p.14) ao reproduzir o mesmo

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enunciado, através de um estudo específico sobre as variações desse elemento na cidade de São Paulo.

O caráter desse elemento, quando dissecado ao nível do seu conceito, revela dois aspectos importantes: a maior capacidade do ar quente em reter umidade, já que a variação desse elemento está ligada à temperatura do ar (a variação da umidade relativa do ar é inversamente proporcional à variação da temperatura, revelado pela comparação gráfica concomitante entre os dois atributos) e o seu caráter de continuidade espacial. Entretanto, “inversamente proporcional” não significa “simetricamente oposto” (como se fosse curvas “espelho” ao se comparar num mesmo gráfico a temperatura do ar e a umidade relativa). Essa impressão é dada pela semelhança do traçado das curvas de representação de um e outro elemento quando dispostos num gráfico. Enquanto a temperatura do ar na capital paulista obedece a uma escala entre zero e 34,0ºC, considerando os extremos (aproximadamente), a umidade relativa do ar varia de zero a 100%. Deve-se lembrar que 0,0% de umidade relativa do ar só existe em condições de laboratório. Nenhum ambiente terrestre conhecido exibe essa condição enquanto característica do seu clima. A amplitude de variação desse atributo se fosse reduzida à escala da temperatura, mostrar-se-ia bem menor, dado ao caráter conservativo da água (essa é uma das propriedades que confere às áreas próximas à imensos corpos hídricos o caráter de “maritimidade”). A própria gênese desse atributo guarda estreita relação com as características dos sistemas atmosféricos, à escala regional, e aos tipos de tempos, desdobramento destes à escala local. E esse não é o caso da temperatura do ar (o que não quer dizer que esse atributo não esteja sujeito a esses controles) e, menos ainda, da temperatura do solo, ligado a fatores microclimáticos. É comum, por exemplo, variações entre 10% e 20% da umidade relativa do ar, quando tomadas no interior de uma floresta e numa clareira situada nas suas proximidades ou entre bairros próximos, numa cidade. Por outro lado, variações dessa ordem de grandeza são incomuns para a temperatura do ar quando tomada em áreas proximais (comparação entre bairros numa cidade, microclimas no interior de uma mata etc.), a não ser em áreas de relevo escarpado, com vales profundamente entalhados como aquelas próximas ao Pico das Agulhas Negras, na Serra da Mantiqueira. Neste caso, a exposição das vertentes frente à entrada de radiação solar, assume um papel crucial como controle das variações micro e topoclimáticas.

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Na bacia do rio Aricanduva, a maior variação horária da umidade relativa do ar, durante o período monitorado, foi de 43%: no posto do Jd. Iguatemi, às 15 h do dia 28/11/2000, quando a umidade relativa do ar era de 83%, os postos da Vila Carrão (no alto do prédio) e Vila Manchester assinalavam 40%. Nesse mesmo horário, os valores de temperatura do ar seco entre esses postos eram, respectivamente, 26,0ºC, 31,7ºC e 31,9ºC (portanto, uma diferença de 5,9ºC entre este último e o Jd. Iguatemi). O tipo de tempo nessa ocasião era controlado pela ação da Brisa Oceânica e pelo Sistema Pré-Frontal, a partir de um núcleo de baixas pressões a altura do Uruguai e nordeste da Argentina, sede do Sistema Frontal que se aproximava. A proximidade desse sistema induzia a formação de uma calha de baixas pressões ao longo do seu eixo, marcado pela elevada nebulosidade, que atraia as massas de ar quente do interior do continente. Essa situação persistiria até o dia 30/11, quando se estabeleceria o Sistema Frontal. Ao mesmo tempo, o Sistema de Brisa Oceânica ainda tinha força suficiente para invadir a capital, marcado pela brusca inversão dos ventos do quadrante norte, associado ao Sistema Pré-Frontal, para o sul e leste, associado à entrada da Brisa.

No momento em que foi registrado o valor de 83% para a umidade relativa do ar, o posto do Jd. Iguatemi já estava sob a influência da Brisa Oceânica. Deve-se considerar que esse posto situava-se a 825 m de altitude (cota mais elevada em relação aos demais postos) no extremo sul da bacia, na principal rota de entrada dos ventos na capital. Desse momento em diante, as diferenças de valor de umidade relativa do ar entre os postos seguiria um lento declínio, até as primeiras horas da manhã do dia seguinte, quando todos os postos apresentariam valores de umidade relativa do ar e de temperatura do ar muito próximos uns dos outros, quando às 02 h da madrugada, a diferença máxima de umidade relativa do ar entre os postos era de 7% (93% e 20,3ºC no posto do alto do prédio na Vila Carrão e 100% e 18,5ºC no Iguatemi).

A localização dos postos da Vila Carrão e Manchester, na área mais densamente urbanizada da bacia e em cotas mais baixas (entre 730 e 745 metros), no baixo vale do rio Aricanduva, garantiria uma situação de relativo confinamento, o que retardava a perda de calor nesse setor, mantendo por algumas horas valores mais elevados de temperatura do ar, quando comparado ao Jd. Iguatemi e, conseqüentemente, a manutenção de valores de umidade relativa do ar mais baixos. Isso, pelo menos, até que o sistema de Brisa Oceânica assumisse o controle das variações locais em toda a bacia. Logo, percebe-se que pelo menos quatro fatores influenciaram

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de forma conjugada na estruturação desse fenômeno: altitude, relevo, urbanização e o sistema atmosférico.

Cabe aqui, também, outra observação: a pequena diferença de umidade relativa do ar registrada em dado momento, não significa, necessariamente, que o tempo estava úmido. Mesmo em dias muito secos de inverno, em áreas situadas em regiões de clima tropical alternadamente seco e úmido (caso de Morrinhos em Goiás), a camada de ar próxima à superfície, pode, eventualmente, atingir a saturação, decorrente, neste caso, do resfriamento radiativo do solo e, conseqüentemente, do resfriamento do ar em contato com esse solo. A presença de orvalho sobre as plantas e nevoeiros de fundo de vale são provas dessa condição. No entanto, assim que a superfície se aquece e aumenta a turbulência do ar, a parcela de ar em aquecimento (seguida do aumento do seu volume) reabsorve a umidade condensada sob a forma de nevoeiro e orvalho (evaporação), restabelecendo-se, assim, as condições de tempo seco. Situação, esta, recorrente tanto na bacia do Aricanduva quanto em Morrinhos (GO).

No caso da entrada da Brisa Oceânica, do Sistema Frontal ou mesmo do Sistema Tropical Atlântico, o aumento da umidade do ar deve-se ao componente ligado à advecção de ar, ou seja, adição de vapor. O ar pode tornar-se saturado não porque houve uma queda significativa da temperatura, mas pela introdução de vapor d’água no sistema.

Uma diferença de 5,9ºC entre o termômetro de bulbo seco e o úmido, de acordo com as tabelas psicrométricas contidas nos manuais de meteorologia e climatologia, apontam valores de umidade relativa do ar que variam a 4% a 66% (aproximadamente), dependendo, evidentemente, dos valores de temperatura do ar seco e da diferença entre a temperatura do ar seco e do úmido. Essa “diferença” de temperatura é fundamental para determinar a umidade relativa ar e a variação de uma não é, necessariamente, acompanhada da outra, pois podem ocorrer variações significativas de temperatura, acompanhadas de aumento ou diminuição de umidade no sistema. Neste caso o ar torna-se úmido porque foi resfriado a partir do solo, o que pode determinar uma inversão térmica, e/ou se houver introdução de vapor d’água, oriundo de fontes externas, associada à circulação do ar, como a mencionada entrada do Sistema de Brisa Oceânica pelo alto vale do Aricanduva. No segundo caso, a adição de vapor d’água e não o resfriamento, é que leva à condensação d’água (isso pode ser facilmente observado na superfície interna dos vidros um

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automóvel, quando estão fechados, num dia de chuva, ou nos azulejos e espelhos de e um sanitário após um banho demorado com água quente).

É fato que a variação da umidade relativa do ar está ligada à variação da temperatura, como foi mostrado (embora não se limite a isso). Mas é fato, também, que a variação desse elemento atmosférico, assim como todos os demais, está fortemente atrelada à sucessão dos “tipos de tempos”.

No caso da capital paulista, um aspecto popularmente bem conhecido do ritmo climático local da bacia paulistana é a sua “inconstância”, donde é possível verificar, em apenas um dia, as quatro estações do ano (Um exagero, evidentemente!). Entretanto, dada a sua posição latitudinal de transição climática53, não raramente o paulistano se vê obrigado a sair de casa pela manhã munido de um agasalho leve e guarda-chuva. Segundo Monteiro (1971, p.9), os tipos de tempo correspondem a um estado momentâneo da atmosfera, de duração diária ou, até mesmo horária (daí a necessidade da sua decomposição cronológica durante a mensuração dos elementos climáticos), e a sua sucessão ao longo do tempo (cronológico), ocorre [...] “segundo os mecanismos da circulação regional” [...]. Segundo consta em trabalho de Moraes, Costa e Tarifa (1977), a sucessão dos tipos de tempos em São Paulo revela (pelo menos) 11 classes diferentes. Como então, diante de uma realidade climática tão complexa, atribui-se a diminuição da incidência da garoa a um fenômeno como as “ilhas de calor” definidas aqui como uma situação momentânea, horária, motivada pela convergência pontual de fatores ligados às características de conformação do relevo, disposição dos equipamentos e dinâmica urbana, sob a ação de determinados sistemas atmosféricos, em dado estágio da sua evolução?

Há vários outros fatores que interferem no comportamento da umidade do ar. A variação desse elemento não pode ser atribuída diretamente a um ou outro fator. Tomás (1999, p.128), quando discutiu o comportamento desse atributo, o fez a partir da comparação dos dados de três estações na capital (IAG-USP, aeroporto de Congonhas e Mirante de Santana-INMET) e apontou a influência da urbanização como fator de redução dos valores de umidade relativa: [...]

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Monteiro (1976) situa o clima do estado de São Paulo numa posição de conflito entre os sistemas extra e intertropicais e o seu caráter de transição entre diferentes climas regionais. O estado aparece

seccionado em duas partes, a altura da Serra da Cantareira: à norte aparecem os climas controlados pelas massas equatoriais e tropicais e ao sul aqueles controlados pelas massas tropicais e polares. O primeiro divide-se em dois: na sua face oceânica, ocorrem os “climas úmidos das encostas expostas às massas tropicais” e na face continentalizada ocorrem os “climas tropicais alternadamente secos e

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“Evidencia-se a associação entre a diminuição da umidade relativa com a urbanização das áreas de localização das estações” [...]. E aponta como fator relacionado aos maiores valores de umidade relativa do ar no IAG-USP (Idem, p.124), o fato desta estação “estar menos sujeita” aos efeitos da urbanização: [...] “Localizada em área de parque, a estação do IAG confirma os maiores valores de umidade relativa, por estar menos sujeita54 aos efeitos da urbanização” [...]. Mais adiante (Idem, p.128), ao referir-se ao comportamento desse atributo a partir dos dados do aeroporto de Congonhas, aponta que [...] “mesmo apresentando tendência de incremento das temperaturas (médias, mínimas e máximas) [...] no período de 1961-1965, e estando em área totalmente urbanizada55, ela apresenta, no presente estudo, tendência nula da umidade relativa, seja em nível anual ou sazonal” [...].

Em relação às passagens mencionadas da referida obra, nota-se uma clara contradição. A resposta a essa questão deveria ser buscada não só na urbanização, mas, também, na consideração de outras formas de controle, como a sucessão dos tipos de tempo: se a estação do IAG-USP está