ANÁLISE MICROCLIMÁTICA DE UMA ÁREA VERDE E DE SEU ENTORNO IMEDIATO

ANÁLISE MICROCLIMÁTICA DE UMA ÁREA VERDE

E DE SEU ENTORNO IMEDIATO

Nivia Maria Sucomine1 Daniele Cristina Giacomeli2

Juliana Augusto Shams3 Demóstenes Ferreira da Silva Filho4

Ana Maria Liner Pereira Lima5 Almir Sales6

RESUMO

O microclima, fenômeno relativamente comum em áreas urbanizadas, é determinado principalmente pela vegetação e pela forma de uso e ocupação de seu solo. Locais com significava composição arbórea influenciam diretamente na redução da temperatura tornando-os mais confortáveis. Ademais, o benefício da vegetação não se restringe apenas ao sítio onde se encontra inserida, ela também contribui para estabilizar os efeitos do clima dos arredores imediatos. Neste contexto, a pesquisa teve como objetivo verificar se o efeito amenizador dado pela vegetação ocorre ou não na praça Cel. Paulino Carlos de Arruda Botelho, uma importante área verde localizada na zona central da cidade de São Carlo/SP. Para tal, foi realizado em seu interior e entorno (a partir de um distanciamento gradual), medições de temperatura, umidade relativa do ar e velocidade e direção dos ventos, por três dias consecutivos em diferentes horários. Segundo análise dos dados obtidos confirmou-se que a praça em questão é um agente atenuador do rigor térmico deste ambiente, não somente no espaço a que se restringe, mas também em sua circunvizinhança, contribuindo, portanto, positivamente para a formação de um microclima mais ameno aos moradores e usuários do local.

Palavras-chave: árvores; clima urbano; espaço público; temperatura. __________________________

1

Mestranda, Universidade Federal de São Carlos - UFSCar, Programa de Pós-graduação em Engenharia

Urbana – PPGEU, niviasucomine@hotmail.com

2

Mestranda, Universidade Federal de São Carlos - UFSCar, Programa de Pós-graduação em Engenharia

Urbana – PPGEU, d_giacomeli@yahoo.com.br

3

Mestranda, Escola Superior de Agronomia “Luiz de Queiroz” - ESALQ/USP, Programa de Pós-graduação

em Engenharia Agronômica, ju.shams@gmail.com

4

Prof. Dr., Escola Superior de Agronomia “Luiz de Queiroz” - ESALQ/USP, Departamento de Ciências

Florestais, dfsilva@esalq.usp.br

5

Profª. Drª., Escola Superior de Agronomia “Luiz de Queiroz” - ESALQ/USP, Departamento de Produção

Vegetal, amlplima@esalq.usp.br

6

Prof. Dr., Universidade Federal de São Carlos - UFSCar, Departamento de Engenharia Civil, almir@power.ufscar.br

1. INTRODUÇÃO

No ambiente urbano, o conforto térmico vem sendo ameaçado pelas alterações climáticas condicionadas pelas mudanças das características térmicas das superfícies, das taxas de evaporação, da impermeabilização do solo, aumento da concentração de poluentes, novos padrões de circulação do ar e principalmente devido à ausência de vegetação.

Em grupos, ou até mesmo isoladas, a redução de temperatura gerada pelas árvores no meio urbano ocorre essencialmente pela atenuação (direta e indireta) da radiação solar incidente. De acordo com Mascaró & Mascaró (2005), o resfriamento direto do ambiente é proporcionado a partir do sombreamento decorrente de sua copa, já a forma indireta, se dá através do consumo de energia para a evapotranspiração realizada pela superfície das folhas, no qual a vegetação retira calor do ambiente e o consume; diferentemente do que ocorre com materiais de construção que o armazena.

As áreas verdes, especificamente as praças, de acordo com Robba & Macedo (2002), sempre foram celebradas como um espaço de convivência e lazer dos habitantes urbanos; que segundo Katzschner (2003), tem sua condição microclimática como um dos aspectos determinantes para esta qualificação.

Os benefícios da vegetação na área urbana não se restringem ao estado onde esta se encontra inserida, ela também contribui para estabilizar os efeitos do clima sobre os arredores imediatos. Hoffman & Shashua-Bar (2000), por exemplo, constataram em seu trabalho que, em pequenas áreas verdes, inseridas no meio urbano na cidade de Tel-Aviv, o efeito amenizador climático pode ser sentido em até um raio de cem metros de distância das mesmas. Outros recentes trabalhos também constataram a contribuição dos parques urbanos no microclima local, como: Dimoudi & Nikolopoulo (2003), Cohen et al. (2006); Correa et al. (2006) e Shpirt et al. (2006).

Neste contexto, a pesquisa precipuamente objetivou verificar as diferenças existentes entre a temperatura do ar, umidade relativa, velocidade e direção dos ventos em um importante espaço público urbano e em seu entorno imediato, localizado na área central da cidade de São Carlo-SP, com a finalidade de relacionar os dados obtidos com as características morfológicas locais, dentre elas a presença ou ausência de vegetação na contribuição para a formação de um microclima favorável ao conforto humano.

2. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO

A área estudada foi a Praça Coronel Paulino Carlos de Arruda Botelho, situada na cidade de São Carlos, localizada na região central do estado de São Paulo.

Ocupando uma área de aproximadamente 8.800 m2, a praça encontra-se inserida na área central da cidade, localizada no quadrante formado pelas ruas Conde do Pinhal, Treze de Maio, Dona Alexandrina e Avenida São Carlos (principal e mais movimentada rua da cidade). De caráter contemplativo, a Praça Cel. Paulino Carlos é, de acordo com Neves (1984), o conjunto arbóreo mais importante do centro da cidade de São Carlos.

Segundo dados cedidos pela Secretária de Desenvolvimento Sustentável, Ciência e Tecnologia da Prefeitura Municipal existem hoje, na praça, mais de 190 indivíduos de porte arbóreo e arbustivo, perfazendo um total de 61 espécies (exóticas e nativas), entre elas grande quantidade de indivíduos do gênero Tabebuia (ipês) e vário exemplares de estrema relevância ecológica como: o Angico (Anadenanthera colubrina), a Araucária (Araucaria angustifolia); o Guapuruvu (Schizolobium parayba), a Orelha de Negro (Enterolobium contortisiliquum); o Palmito (Euterpe

Referente ao uso e ocupação de seu entorno, a área é caracterizada por ser do tipo misto (residencial, comercial, serviços e institucional), encontram-se em seu entorno diversos edifícios públicos como o Palacete Conde do Pinhal (sede do poder executivo), prédio do Fórum, biblioteca municipal e igreja matriz.

Encontram-se presentes também outros casarões que foram reformado-restaurados para receber novas funções (escolas e secretarias municipais, igreja evangélica e laboratório), além de um forte complexo bancário. Abaixo é apresentado um mapa de uso e ocupação do entorno imediato da praça (Figura 1).

Figura 1 - Mapa de uso e ocupação do entorno imediato da praça estudada. Fonte: Google Earth, 2008.

Assim, devido à sua localização (área central da cidade) e ao seu entorno (com seus usos e atrativos múltiplos) a praça de estudo torna-se um espaço de intenso tráfego tanto de pessoas quanto de veículos da cidade.

3. MATERIAIS E MÉTODOS

Para atingir os objetivos do trabalho foram feitas visitas ao local com a finalidade de levantar dados sobre as características microclimáticas da praça e de seu entorno, realizado através das seguintes etapas:

1. Coleta dos dados internos da praça (microclima): foram levantados os dados climáticos (temperatura do ar, umidade relativa do ar, velocidade e direção dos ventos) em três pontos diferentes da referida praça. A média destes pontos serviu para comparação dos dados internos com os dados externos. As medições foram realizadas às 9, 15 e 21 horas (de acordo com o padrão internacional da World Meteorological

Organization) durante três dias consecutivos, 19 (domingo), 20 (segunda-feira) e 21

2. Coleta dos dados do entorno: foram levantados os dados climáticos (temperatura do ar, umidade relativa do ar, velocidade e direção dos ventos) em 40 pontos distribuídos ao redor da praça e nos quatro quarteirões adjacentes á ela (20 pontos nas ruas com sentido N-S e 20 pontos nas ruas com sentido E-O, definido respectivamente como “sentido A” e “sentido B”). O entorno pode ser observado no mapa apresentado na Figura 2.

Figura 2 – Mapa com a localização dos pontos de medição dos dados climáticos do entorno Sentido A (ponto A-P1 a A-P20) e sentido B (ponto B-P1 a B-P20).

As medições foram realizadas nos mesmos dias e horários da data de coleta dos dados internos da praça. Foi utilizado na praça e em cada sentido um termo-higrômetro, modelo HOBO H8 data logger, da marca Onset Technical Support para as medições de temperatura e umidade relativa do ar e para as medições de velocidade dos ventos, usou-se um termo-anemômetro, modelo 8903. Os dados obtidos em campo permitiram a confecção de gráficos e tabelas para a análise da variação de temperatura, umidade relativa do ar e velocidade dos ventos no decorrer de cada dia, nas diferentes áreas de coleta dos dados, em função de seu distanciamento da praça estudada.

3. Caracterização das condições climáticas da cidade de São Carlos-SP, no mesmo período de coleta de dados, a partir de registros disponibilizados pelo InMet (Instituto Nacional de Meteorologia).

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Durante o período de medição, em dois dias (19 e 21/10/2008) o tempo permaneceu instável, com períodos de chuvisqueiro (19/10) e nebulosidade variável (céu com 3/4 do seu total encoberto). O dia 20/10/2008 foi o que apresentou o tempo mais aberto (o céu permaneceu com aproximadamente 2/4 do seu total encoberto). Quanto à velocidade e intensidade dos ventos, observou-se pequena variação com sentido predominante Leste-Oeste.

Todos os resultados referentes à coleta dos dados de temperatura e umidade relativa do ar dos pontos 1 a 20 de cada sentido (A e B), do interior da praça (valor médio) e da Estação Meteorológica Automática – InMet dos três dias de medições são apresentados na tabela 1. Na

Tabela 1 - Dados micr

oclimáticos da Pr

aça Cel. Paulino Carlos e seu entorno

imediato en

4.1 Aspectos mais relevantes observados no horário das 9:00 horas

Neste horário, as maiores temperaturas do ar registradas no sentido A foram nos dias 20 e 21, de 29,50°C e 23,24°C, respectivamente no ponto 20. No sentido B os maiores valores foram no ponto 14, 22,09°C no dia 19 e 25,56°C no dia 21. Os altos valores devem-se ao intenso fluxo de veículos e à alta radiação solar incidente nestes locais no referido horário.

As menores temperaturas registradas no sentido A foram de 20,95°C e 22,09°C, dos dias 20 e 21, no ponto 03 (entorno), pontos encobertos pela sombra das edificações. Já no sentido B a menor temperatura registrada foi no dia 19/10; 20,57°C nos pontos 01, 05, 06, 07 e 09. Dentre estes, o ponto 05 e 06 localizam-se na face norte da praça e os demais, localizam-se no entorno da praça, onde apresenta relevante arborização viária.

Ao observarmos os valores de temperatura do ar obtidos no interior da praça e os valores do entorno imediato a ela, notamos que existe uma diferença significativa, como a registrada no dia 20/10 no sentido A (Figura 3). Registrou-se na praça, 22,07°C e no ponto 20 (entorno); 29,5°C, uma diferença superior a 7°C. Evidencia-se também que neste mesmo sentido, entre os pontos 11 e 20 (com maior incidência solar) a temperatura externa é sempre superior à interna a praça. Nos demais dias, observa-se o mesmo efeito, porém com uma amplitude térmica menor no conjunto praça – entorno, chegando ao máximo em 1°C.

Figura 3 - Comportamento da temperatura do ar na estação meteorológica, na praça e em seu entorno às 9:00hs.

Com menor incidência solar, alguns pontos do entorno, registraram valores inferiores aos da praça, fato constante em todos os dias, entre os pontos 01 e 10.

No dia 20/10 (sentido B) nos pontos 07 a 12 (07 a 10 – Rua Conde do Pinhal; 11 e 12 – Rua 13 de Maio) notou-se o efeito amenizador da arborização viária quando comparamos estes valores aos dos pontos 17, 18, 19 e 20 (também localizados na Rua 13 de Maio), onde se registrou os maiores valores de temperatura. Entre os pontos da praça (15 e 16) e o ponto 20 nota-se uma diferença de 1,54°C. Acredita-se que esta diferença é maior neste caso devido à ausência de vegetação neste trecho.

No InMet, os valores registrados foram em sua totalidade inferiores aos obtidos na área abrangida pelo estudo; tanto no entorno da praça como em seu interior. Deve-se esta diferença a diversos fatores, dentre eles, as configurações dos locais onde estes estão inseridos; a praça em pleno centro da cidade e a estação meteorológica na zona limítrofe entre área urbana e a rural.

umidade relativa. No dia 20/10 (sentido A), por exemplo, temos o menor valor de umidade relativa, no ponto 20, 43,20%. E o maior valor registrado foi no ponto 05, 68,40%, também no dia 20. O mesmo ocorreu no dia 19 ponto 07 – 69,70% (sentido B).

4.2 Aspectos mais relevantes observados no horário das 15:00 horas

Durante os três dias, o maior valor de temperatura do ar registrado no sentido A ocorreu no ponto 04, localizado na Av. São Carlos esquina com a Rua Conde do Pinhal (19/10 – 25,95°C; 20/10 – 33,59°C; e 21/10 - 25,95°C), local de intenso tráfego (principalmente de veículos de transporte coletivo) e de grande incidência de radiação solar.

No sentido B a maior temperatura registrada foi no ponto 04, nos dias 19 (25,56°C) e 20 (34,01°C). Nos pontos 01 a 09 e de 18 a 20, do dia 20/10, registrou-se os maiores valores de temperatura ao longo deste percurso, todas superiores a 30°C (Figura 4).

Figura 4 - Comportamento da temperatura do ar na estação meteorológica, na praça e em seu entorno às 15:00hs.

Os menores valores de temperatura foram registrados nos pontos 16 (face leste da praça), 17 e 18 do dia 19, no sentido A e 23,24°C no ponto 12, do mesmo dia no sentido B. Ambos encobertos pela sombra das edificações do entorno.

No interior da praça os valores de temperatura em sua maioria foram inferiores quando comparados aos pontos do entorno. No dia 19/10, sentido A, por exemplo, a diferença das temperaturas nos pontos da praça (04, 05, 15 e 16) em relação aos pontos do entorno não ultrapassaram 0,5°C. Porém é interessante observar que nos pontos 10 e 11 houve uma queda dos valores de temperatura; aqui se ressalta que ocorre nos quarteirões adjacentes a eles a presença de outras duas relevantes áreas verdes do município: a Praça Voluntários da Pátria e a Piscina Municipal.

No entanto, foi no dia 20/10 sentido B, que esta diferença foi notória, pois entre o ponto 04 (34,01°C) e o interior da praça (28,67°C) chegou-se a uma marca de 5,34°C, como pode ser observado na Figura 4. Nesta Figura, nota-se também que no sentido A, entre os pontos 16 (27,91°C – praça) e 20 (31,12°C – entorno), a variação da temperatura chega ser superior a 3°C. Na face norte entre os pontos 06 (31,12°C – praça) e 04 (34,01°C – entorno) a diferença é menor, porém próxima (2,89°C).

Quanto à umidade relativa do ar, assim como já citado, se mantém que no ponto de maior temperatura registrou-se a menor umidade relativa do ar. No dia 19/10 sentido A, a menor umidade relativa do ar registrada foi de 52,80%, no ponto 01. E o maior valor ocorreu no ponto 19, 64,70%.

E no dia 21/10, o maior valor registrado foi de 53,10%, nos pontos 18 e 19 (entorno); e o menor foi no ponto 12 (entorno), 48,20%.

4.3 Aspectos mais relevantes observados no horário das 21:00 horas

Das medições realizadas às 21 horas, notam-se pequenas variações nos valores de temperatura do ar, a exemplo do exposto na Figura 5 de comportamento da temperatura do ar no dia 19/10 onde os valores se mantêm na faixa dos 20°C. Podemos observar também que a maioria das temperaturas no interior da praça foram superiores as do entorno com exceção dos pontos 01 e 02 do sentido B.

Figura 5 - Comportamento da temperatura do ar na estação meteorológica, na praça e em seu entorno às 21:00hs.

Porém, mesmo existindo uma diferença, esta não ultrapassa a 1°C exceto no dia 20/10, onde esta se aproxima de 2°C. Grande distinção de temperatura ocorre mesmo entre os valores obtidos no local de estudo e a estação meteorológica.

As maiores temperaturas registradas neste período foram: no dia 19, ponto 01 (sentido B) com 20,95°C e no dia 20, ponto 01 (sentido A) com 25,17°C. Já os menores valores foram registrados entre os pontos 11 e 20, ao longo da Rua D. Alexandrina: 18,66°C (nos pontos 11, 12, 13, 14 e 15 – 19/10), 22,86°C (em diversos pontos ao longo do percurso, dentre eles nos pontos 15 e 16, face leste da praça – 20/10), e 22,09°C (pontos 18, 19 e 20 – 21/10). Todos no sentido A.

Quanto à umidade relativa do ar, assim como já citado, o ponto em que se registrou a maior temperatura coincide com o local onde ocorreu o menor valor de umidade relativa do ar. A exemplo disto temos o dia 20/10, ponto 01 (sentido A e B) onde se obteve respectivamente 55,6% e 25,17C no sentido A e 54,70% e 24,4C no sentido B.

5. CONCLUSÃO

Tanto a presença do indivíduo arbóreo como a forma de uso e ocupação do local (principalmente, o intenso tráfego de veículos motorizados) pode influenciar nos dados de temperatura do meio; o primeiro age diminuindo seu valor e o segundo colabora para seu aumento.

evidente a discrepância de temperatura em situações com e sem a presença de vegetação, associando-se esta variação de temperatura a capacidade da vegetação em amenizar o microclima.

No horário das 21 horas foram registradas as menores variações de temperatura. Na maioria dos casos, o valor de temperatura foi superior no interior da praça quando comparado ao entorno. Isto se dá porque a massa vegetacional, por ação de suas copas dificulta a circulação e substituição do ar quente (abaixo da copa- advinda da radiação solar adquirida ao longo do dia) pelo ar frio (acima da copa). A presença deste fenômeno também justifica as temperaturas mais elevadas na praça do que em seu entorno em determinadas medições realizadas pela manhã.

Quanto à variação de velocidade do ar, estas não foram significativas tanto nos pontos internos da praça como nos pontos do entorno. Verificou-se também que na ocorrência de algumas rajadas de vento (geralmente de pequena intensidade), o sentido predominante é Leste-Oeste. Notou-se também uma redução dessa variável nas medições noturnas.

Os dados obtidos pelo InMet permitiram observar que: assim como no centro urbano, as maiores temperaturas e os menores valores de umidade relativa do ar também foram registradas no horário das 15 horas; a velocidade e intensidade dos ventos são maiores na estação meteorológica do que na praça e sua circunvizinhança.

Alguns fatores, por influenciarem diretamente nos resultados obtidos, também devem ser pontuados. Alguns pontos sofrem influência de outras áreas verdes da cidade, no qual promovem uma relativa queda na temperatura do local de medição. Como nos pontos 01 e 20 próximos a Praça Coronel Salles; os pontos 10 e 11, próximos a Praça Voluntários da Pátria e Piscina Municipal (no sentido A) e nos pontos07, 08, 09, 10, 11, 12 e 13, localizados ao redor da quadra da igreja matriz que apresenta grande quantidade de arborização periférica, principalmente nas faces da Rua Conde do Pinhal e Rua 13 de maio, onde foram realizadas as medições.

Ocorreu variação da incidência solar nos pontos do sentido A, no qual às 9 horas ocorreu maior incidência nos pontos 11 a 20 (face leste) e nas 15 horas a maior incidência é nos pontos 01 a 10 (face oeste).

A investigação experimental mesmo realizada com mau tempo e limitado à apenas três dias fez diminuir a precisão e a representatividade dos resultados obtidos, no entanto a amostragem foi considerada satisfatória aos objetivos da pesquisa.

O modelo de termo-higrômetro utilizado, apesar de informar com grande precisão os valores de temperatura e umidade do ar, não apresentou eficiência em estudos de cunho mais dinâmico (como foi o presente caso) uma vez que, tal equipamento necessita de certo tempo de estabilização no local de medição antes de efetuá-la.

Para efeito de conclusão quanto à análise do comportamento higrotérmico da Praça Cel. Paulino Carlos de Arruda Botelho e de seu entorno imediato foi comprovado que a presença de vegetação pode influenciar nas características dos ambientes térmicos urbanos, ou seja, confirma-se a hipótese de que a presença de vegetação favorece a formação de um microclima mais confortável ao usuário, tanto no espaço a que se restringe (área verde), como também em seu entorno imediato (passeios públicos).

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

COHEN, P.; POTCHTER, O. BITAN, O. The correlation between climatic conditions in different designed urban parks and their pattern of use. In: 6th INTERNATIONAL CONFERENCE ON URBAN CLIMAT, 2006, Anais…Göteborg, Sweden, p.262-265, 2006.

CORREA, E. et al. Impact of Urban Parks on the Climatic Pattern of Mendoza’s Metropolitan Area, in Argentina. In: 23TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON PASSIVE AND LOW ENERGY ARCHITECTURE – PLEA, Anais... Geneva, Switzerland, 2006.

DIMOUDI, A.; NIKOLOPOULOU, M. Vegetation in the urban environment: microclimatic analysis and benefits. Energy and Buildings. n. 35, p. 69-76, 2003.

HOFFMAN, M. E.; SHASHUA-BAR, L. Vegetation as climatic component in the design of an urban street An empirical model for predicting the cooling effect of urban green areas with trees. Journal Energy and Buildings, v. 31, p. 221-235, 2000.

INSTITUTO NACIONAL DE METEOROLOGIA. Disponível em: <http:www.inmet.gov.br>. Acesso em: 22 out. 2008.

KATZSCHNER, L. Urban Bioclimate and open space planning. In Fifth International Conference on Urban Climate, Anais...Poland, 2003.

MASCARÓ, L.; MASCARÓ, J. Vegetação Urbana. Porto Alegre: +4 editora, 2005.

NEVES, A. P. (texto); BRUNO, J. (desenhos) São Carlos na esteira do tempo. Álbum comemorativo do centenário da ferrovia 184-1984. São Carlos, 1984.

ROBBA, F.; MACEDO, S. S. Praças Brasileiras. Coleção Quapá. São Paulo: Edusp/Imprensa Oficial SP, 2002.

SHPIRT, S. et al. Micro-climate behaviors in various urban parks located at a hot, arid climate zone. The case of Beer-Sheva, Israel. In: 6th INTERNATIONAL CONFERENCE ON URBAN CLIMATE, 2006, Anais…Göteborg, Sweden, p.250-253, 2006.

7. AGRADECIMENTO

Os autores agradecem a CAPES, FAPESP e ao MCT/CNPq pelos recursos financeiros aplicados no desenvolvimento desta pesquisa.