As médias anuais da temperatura global do ar a uma altura de dois metros estimam a mudança desde o período pré-industrial (eixo esquerdo versus eixo direito) de acordo com diferentes conjuntos de dados: Barras vermelhas: ERA5 (ECMWF Copernicus Service Climate Change, C3S);. Estimativa mensal da temperatura do ar da superfície global HadCRUT5. azul) e o nível mensal de CO2 atmosférico (vermelho) de acordo com o Observatório Mauna Loa, Havaí.
INTRODUÇÃO
As mudanças de temperatura projetadas para Portugal serão severas e significativas, com as regiões atualmente mais quentes também apresentando os maiores aumentos de temperatura, exacerbando significativamente o desconforto térmico (Carvalho et al., 2021). A literatura recente relaciona a diminuição da amplitude térmica diurna a mudanças no balanço de radiação, possivelmente influenciadas por nuvens e aerossóis (Solomon et al.,
ENQUADRAMENTO TEÓRICO
O Aquecimento Desde a Era Pré-industrial
Um novo rumo na luta contra as mudanças climáticas foi alcançado com o Acordo de Paris de 2015, que obrigou quase todos os países a estabelecerem metas voluntárias individuais de redução das emissões de gases de efeito estufa, com o objetivo de conter o aquecimento global, “mantendo o aumento da temperatura média global bem abaixo. Globalmente, o aquecimento tem sido mais consistente no Hemisfério Sul do que no Hemisfério Norte durante o registro instrumental (Folland et al., 2002).
A Temperatura Mínima e a Amplitude Térmica Diária
Com base nas observações, houve um aumento na temperatura média global desde o início do século 20, embora não contínuo e espacialmente desigual (Easterling et al., 1997). Em escala global, a dicotomia rural-urbano ou o efeito da urbanização na DTA parece ainda não estar estabelecida, e sua estimativa, na tendência das temperaturas mínimas e máximas, é pequena ou mesmo desprezível (Easterling et al., 1997 ). ).
Assimetria do Aquecimento e os Valores Extremos
No entanto, a nível local, o efeito da Ilha de Calor Urbana pode afetar os valores de temperatura da superfície (Fischer e Schär, 2010; Cantos et al., 2019; Linares et al., 2020). No período de 1880 a 2005, a duração dos episódios de ondas de calor no verão dobrou, a frequência de dias quentes quase triplicou e a variação diária da temperatura aumentou cerca de 6% na Europa Ocidental (Della-Marta et al., 2007).
Alterações no Aquecimento Diurno e Noturno das Temperaturas
A ocorrência crescente de noites tropicais pode ser parcialmente explicada por mudanças na circulação atmosférica sobre o Atlântico Norte (Sanchez-Lorenzo et al., 2012). Esses dados também são confirmados pelo estudo de Sanchez-Lorenzo et al. 2012) para a Península Ibérica, onde se observou um aumento significativo do número de noites tropicais (4,5 por década), especialmente marcado para o período 1977-1991.
Aquecimento Noturno e Stress Térmico
Devido aos elevados valores de temperatura, persistência e proximidade entre a temperatura mais baixa e a mais alta (Fisher e Schär, 2010), estes eventos extremos representam um risco para a população em geral e especialmente para os grupos de risco (Murage). e outros, 2017). Em um estudo global realizado em diferentes cidades do mundo, Gasparrini et al. 2017) analisou o impacto de temperaturas extremas em diferentes cenários climáticos, para o período entre 1990 e 2099, sem mudanças populacionais.
Aquecimento e Temperaturas Extremas em Portugal continental
Para Espírito Santo et al. 2014), os aumentos de temperatura em Portugal Continental são acompanhados por variações positivas em ambos os extremos da distribuição. Em termos locais, devido à sua localização costeira, Lisboa apresenta um fraco aumento da duração das ondas de calor (Miranda et al., 2006).
DADOS E MÉTODOS
Área de Estudo
A distribuição da temperatura apresenta um gradiente N-S na estação fria, pois na estação quente, devido à proximidade do Oceano Atlântico, destaca-se um gradiente estabelecido do litoral para o interior.
Dados
Essa resolução é obtida pela interpolação de dados meteorológicos próximos à superfície e correntes de superfície da resolução ERA5 (~31 km) para a resolução ERA5-Land usando um método de interpolação linear baseado em uma grade triangular (Muñoz-Sabater et al., 2021). O UTCI é classificado em 10 categorias de estresse térmico, cada uma com uma faixa específica de valores de UTCI correspondentes a um conjunto específico de respostas fisiológicas humanas ao ambiente térmico (Błażejczyk et al., 2013).
Metodologia
- Metodologia utilizada para a análise das temperaturas máximas,
- Metodologia utilizada para a análise das condições de frio e de calor
- Metodologia utilizada para análise do desconforto térmico noturno
- Metodologia utilizada para análise do conforto bioclimático
Com ele, tenta-se concluir o estresse térmico causado pelo clima e percebido pelo corpo humano, classificando-o em 10 categorias de estresse térmico (Tabela 4.6), em que cada faixa de temperatura de referência corresponde a um grupo específico da fisiologia humana . respostas ao ambiente térmico (Błażejczyk et al., 2013; Di Napoli et al., 2021). A UTCI utiliza um conjunto de parâmetros multivariados que descrevem as trocas sinérgicas de calor entre o ambiente térmico e o corpo humano (Figura 4.33), nomeadamente o seu balanço energético, fisiologia e vestuário (Jendritzky et al., 2012). Com aplicação a todos os climas ou características individuais, o UTCI traduz a temperatura equivalente do ar (oC) que vai refletir uma resposta fisiológica do corpo humano ao ambiente externo caracterizado por variáveis ambientais, temperatura (2m), vento (10m), umidade e sol energia da radiação (Jendritzky et al., 2012; Błażejczyk et al., 2013), disponível em um banco de dados em grade com resolução espacial de 0,25o (lat x longitude) e escala horária, através do CDS (Copernicus Climate Data Store).
O ERA5-Heat é o primeiro banco de dados em rede global a fornecer um conjunto histórico de valores UTCI (Di Napoli et al., 2021), permitindo a comparação de condições térmicas em diferentes períodos.
RESULTADOS
Evolução das temperaturas máximas e mínimas e da amplitude térmica
- Evolução das médias diárias
- Evolução das médias anuais
- Distribuição espacial das médias climatológicas e da amplitude
- Distribuição espacial das médias climatológicas mensais
- Evolução das médias anuais
- Evolução das médias mensais anuais
- Distribuição espacial das médias sazonais e suas anomalias
Se analisarmos o comportamento evolutivo das temperaturas em escala anual (Figura 4.3), veremos que as tendências de aquecimento se confirmam com passos desiguais. Quando olhamos para os valores anuais das temperaturas máximas e mínimas e respetiva amplitude térmica, verificamos a tendência de subida da temperatura, superior à temperatura máxima, confirmada, o que implica um aumento da amplitude térmica. Os padrões de distribuição das médias climatológicas das temperaturas máximas e mínimas são apresentados na Figura 4.4.
Além disso, a análise do boxplot (Figura 4.9) confirma a tendência crescente das temperaturas mais altas (Figura 4.9a) e a estabilização com maior variabilidade das temperaturas mais baixas (Figura 4.9b).
Alterações no ambiente térmico noturno
- Condições de frio
- Evolução dos dias de geada anuais
- Distribuição espacial dos dias de geada
- Condições de calor
- Evolução dos extremos de temperatura
- Dias quentes
- As ondas de calor
- Noites tropicais
Em termos da frequência anual de dias de geada, esta apresenta uma tendência linear positiva (Z = 0,78), o que corresponde a um aumento de 1,58 dias para o total de 45 anos (aumento sem significância estatística, > 0,1). A tendência de aumento do número de dias de geada, analisados por subperíodo, dá-nos uma perspetiva diferente (Figura 4.15). Por outro lado, verifica-se uma diminuição do número de dias de geada na zona da Serra da Estrela.
Número anual de ondas de calor, total anual de dias com ondas de calor e valor acumulado anual do índice EHF, para o período 1971-2015.
O desconforto térmico noturno
- Frequência das noites quentes: número e intensidade
- Intensidade do calor noturno
- Persistência do calor noturno
Todos os anos, Porto de Mós regista apenas 7 noites quentes, enquanto Alqueva e Faro atingem 76 e 95 noites quentes cada. A Figura 4.30 define, por um lado, o total anual de noites quentes e a sua intensidade7 e, por outro lado, a tendência linear para cada um destes valores. Na tabela 4.5a, para o conjunto do período, Porto de Mós não regista tendência ou evolução no número de noites quentes.
A Figura 4.32 apresenta a frequência de noites quentes de acordo com a porcentagem de horas noturnas em que a temperatura é igual ou superior a 20 oC8.
O Desconforto térmico e o UTCI
- Frequência anual de stress térmico
- Frequência mensal e sazonal de stress térmico
- Valores absolutos mensais de stress térmico
- Evolução e tendência das classes de UTCI
As classes de calor ocorrem principalmente no verão e registam uma percentagem superior a 42% em Alqueva e 32% em Vila Nova de Foz Côa, tornando-se os primeiros a atingir a classe de calor extremo (classe 4). Valores médios anuais de estresse térmico UTCI (oC) e percentis (para todos os locais e médias anuais).
Os valores com menor percentagem (5º percentil) indicam situações de stress térmico devido ao frio, enquanto os com maior percentagem (95º percentil) reportam situações de stress térmico devido ao calor (Tabela 4.8).
DISCUSSÃO
Comportamento evolutivo das temperaturas
Mensalmente, o mês de agosto regista os maiores valores de temperatura (mais alta e mais baixa), ao contrário do mês de janeiro para os valores mais baixos. Para as temperaturas mais baixas isso. a coincidência termina em novembro, com um atraso gradual até fevereiro, quando o último subperíodo registra baixas consecutivas. Para a temperatura mais baixa, o padrão de distribuição altera-se, com os valores mais elevados registados no extremo oeste da Estremadura e costa algarvia.
Nas temperaturas mínimas, os valores mais baixos tendem a se localizar em uma linha que liga o nordeste com a Cordilheira.
Alterações no ambiente térmico noturno
A grande variação de dias muito quentes não impede que neste ano ocorram picos, não só com ondas de calor, mas também com acúmulo excessivo de calor. A tendência dos dias que compõem as ondas de calor tem um acréscimo de mais de 19 dias para o período estudado. Ambos apresentam características com grande variabilidade interanual. 2011) refere-se a uma tendência para uma maior frequência de ondas de calor na segunda metade do século XX.
O aumento das ondas de calor em junho, ao longo dos subperíodos, e o aparecimento de uma onda de calor em maio, no último subperíodo, podem indicar uma antecipação do período de ocorrência de condições extremas de calor.
Desconforto térmico noturno
Seccionalmente em todas as localidades e para todo o período, a classe não estressada pelo calor tem a maior porcentagem de ocorrência, enquanto as classes estressadas pelo frio diminuem em porcentagem de Norte para Sul. No verão, as classes de calor registam uma percentagem superior a 42% em Alqueva e 32% em Vila Nova de Foz Côa, chegando a ser a primeira a atingir a classe de calor extremo (classe 4). A classe de stress frio moderado, mais representada no período de inverno, regista uma percentagem entre 67% em Faro e 80% em Vila Nova de Foz Côa.
Relativamente aos valores máximos absolutos de stress térmico, Alqueva atinge 47,9 oC em agosto, stress térmico extremo (classes 4).
CONCLUSÃO
O aumento das ondas de calor e o excesso de calor também podem ser verificados nos meses que antecedem o verão. Na análise do desconforto térmico noturno e utilizando a metodologia das noites quentes, nos locais onde se refletiu a tendência para os extremos de temperatura ou apresentavam contextos de maior conforto térmico, confirmou-se um aumento progressivo da intensidade ou frequência das noites quentes com a variação das latitude, causando-lhes uma sobrecarga térmica crescente com aumento do desconforto e estresse térmico. O estudo do desconforto térmico avaliado pelo índice biometeorológico UTCI permitiu verificar se as condições geográficas e locais são importantes para o nível de stress térmico percebido pelo corpo humano, em que os locais ao longo da costa, sob a influência atenuante do oceano, representam as cargas térmicas das classes mais baixas, enquanto os locais com uma componente mais continental apresentam maiores cargas térmicas, tanto para o calor como para o frio.
Durante os eventos extremos de calor estival, a costa oeste portuguesa destaca-se como o principal refúgio climático ao longo do qual a maresia e a ventilação da Nortada exercem um importante efeito moderador na temperatura do ar.
BIBLIOGRAFIA
Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Climate change 2007—the physical science basis: Contribution of Working Group I to the IPCC Fourth Assessment Report (Vol. 4). Contribution of Working Group 1 to the 4th Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change.
Evaluation of the ERA5 universal thermal climate index based on European mortality data.
