UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO – UNEMAT
ANA CAROLINA VICENTIM BATISTA RIBEIRO
Inserção de questões climáticas no planejamento de cidades de
pequeno porte:
O caso da revisão do Plano Diretor de Cáceres-MT.
Sinop
2018/1
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO – UNEMAT
ANA CAROLINA VICENTIM BATISTA RIBEIRO
Inserção de questões climáticas no planejamento de cidades de
pequeno porte:
O caso da revisão do Plano Diretor de Cáceres-MT.
Projeto de Pesquisa apresentado à Banca Examinadora do Curso de Engenharia Civil – UNEMAT, Campus Universitário de Sinop-MT, como pré-requisito para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil.
Prof. Orientador: Dr. João Carlos Machado Sanches
Sinop
2018/1
LISTA DE TABELAS
Tabela 1- Horários de medições. ... 41
Tabela 2- Classificação das zonas no mapa de indicações ao planejamento urbano. ... 44
Tabela 3- Campos de atuação e instrumentos de planejamento urbano. ... 45
Tabela 4- Cronograma das oficinas comunitárias com as crianças ... 47
Tabela 5- Cronograma das oficinas comunitárias com os adultos. ... 48
Tabela 6- Detalhamento dos pontos. ... 58
Tabela 7- Imagens dos pontos de medição... 60
Tabela 8- Animais citados na Oficina comunitária I. ... 75
Tabela 9- Contagem dos locais de lazer da cidade de Cáceres. ... 77
Tabela 10- Contagem dos elementos de identificação dos agentes de poluição ambiental a serem combatidos. ... 79
LISTA DE EQUAÇÕES
Equação 1 ... 27
Equação 2 ... 27
Equação 3 ... 27
LISTA DE FIGURAS
Figura 1- Classificação climática segundo o zoneamento socioeconômico-ecológico
do Estado de Mato Grosso. ... 18
Figura 2- Balanço Hídrico Climatológico de Cáceres. ... 21
Figura 3- Perfil Clássico da ilha de Calor em centros urbanos. ... 22
Figura 4- Classificação simplificada das estruturas urbanas. ... 24
Figura 5- Classificação de Davenport para rugosidade efetiva do terreno. ... 25
Figura 6- Esquema geral da metodologia adotada. ... 34
Figura 7- Estação Fixa INMET instalada em Cáceres- MT. ... 37
Figura 8- Organização dos dados na planilha eletrônica. ... 38
Figura 9- Interface do software WRPLOT. ... 39
Figura 10- Estação Instrutemp ITWH-1080. ... 40
Figura 11- Sensores Instrutemp montados no veículo da pesquisa. ... 40
Figura 12- Imagem de satélite da cidade de Cáceres mostrando a localização dos pontos de medição da pesquisa. ... 41
Figura 13- Interface software SAGA GIS... 43
Figura 14- Usos do solo da cidade de Cáceres. ... 51
Figura 15- Gráfico da temperatura mensal média entre os anos de 1972- 2017, através de dados obtidos pelo INMET... 52
Figura 16- Gráfico da temperatura anual média entre os anos de 1972- 2017, através de dados obtidos pelo INMET. ... 52
Figura 17-Gráfico da umidade média mensal relativa do ar nos anos de 1972 a 2017, através de dados obtidos pelo INMET... 53
Figura 18-Gráfico da umidade média anual relativa do ar nos anos de 1972 a 2017, através de dados obtidos pelo INMET... 53
Figura 19- Gráfico da precipitação média mensal relativa do ar nos anos de 1972 a 2017, através de dados obtidos pelo INMET. ... 54
Figura 20-Gráfico da precipitação média anual relativa do ar nos anos de 1972 a 2017, através de dados obtidos pelo INMET. ... 54
Figura 21- Gráfico da velocidade média relativa do ar nos meses de Jan a dez desde 1972 a 2017. ... 55
Figura 22- Gráfico da velocidade média relativa do ar nos anos de 1972 a 2017, através de dados obtidos pelo INMET... 55
Figura 23- Rosa dos ventos todo período. ... 56
Figura 24- Rosa dos ventos para o período de estiagem. ... 57
Figura 25- Rosa dos ventos para o período chuvoso. ... 57
Figura 26- Variação média da temperatura do ar nos pontos de transecto móvel no período matutino. ... 64
Figura 27- Variação média da Umidade relativa do ar nos pontos de transecto móvel
no período matutino. ... 65
Figura 28- Mapa de distribuição da temperatura do ar no período matutino. ... 66
Figura 29- Mapa de distribuição da umidade relativa do ar no período matutino. ... 66
Figura 30- Variação da temperatura média do ar nos pontos de transecto móvel no período vespertino. ... 67
Figura 31-Variação média da Umidade relativa do ar nos pontos de transecto móvel no período vespertino. ... 68
Figura 32- Mapa de distribuição da temperatura do ar no período vespertino. ... 69
Figura 33- Mapa de distribuição da umidade relativa do ar no período vespertino. .. 69
Figura 34-Variação da temperatura média do ar nos pontos de transecto móvel no período noturno. ... 69
Figura 35- Variação média da Umidade relativa nos pontos de transecto móvel no período noturno. ... 70
Figura 36-Mapa de distribuição da temperatura do ar no período noturno... 71
Figura 37-Mapa de distribuição da umidade relativa do ar no período noturno... 71
Figura 38- Apresentação do diagnóstico do Plano Diretor Municipal. ... 71
Figura 39- Apresentação do diagnóstico do Plano Diretor Municipal. ... 72
Figura 40- Gestão Participativa do Plano Diretor de Cáceres. ... 72
Figura 41- Gestão Participativa do Plano Diretor de Cáceres. ... 73
Figura 42- Oficina Comunitária I, Escola Isabel Campos. ... 73
Figura 43- Oficina Comunitária I, Escola Raquel Ramão. ... 74
Figura 44- Oficina Comunitária I, Escola Tancredo Neves. ... 74
Figura 45- Oficina Comunitária II, Escola Isabel Campos. ... 76
Figura 46- Oficina Comunitária II, Escola Raquel Ramão. ... 76
Figura 47- Oficina Comunitária II, Escola Tancredo Neves. ... 76
Figura 48- Desenho sobre degradação ambiental, Escola Isabel Campos. ... 77
Figura 49- Desenho sobre degradação ambiental, Escola Raquel Ramão. ... 78
Figura 50- Desenho sobre degradação ambiental, Escola Tancredo Neves... 78
Figura 51- Oficina Comunitária com os adultos, Escola Isabel Campos. ... 80
Figura 52- Oficina Comunitária com os adultos, Escola Raquel Ramão. ... 81
LISTA DE ABREVIATURAS
ICU- Ilha de Calor Urbana
mEc- Massa Equatorial Continental mTc- Massa Tropical Continental mPa- Massa Polar Antártica
PDMC- Plano Diretor Municipal de Cáceres ZCU- Zonas Climáticas Urbanas
WMO- World Meteorological Organization.
UNEMAT- Universidade do Estado de Mato Grosso INMET- Instituto Nacional de Meteorologia
DADOS DE IDENTIFICAÇÃO
1. Título: Inserção de questões climáticas no planejamento de cidades de pequeno porte: O caso da revisão do Plano Diretor de Cáceres-MT.
2. Tema: 60500000 Planejamento Urbano e Regional.
3. Delimitação do Tema: 60503050 Aspectos Físico-ambientais do planej. urbano e regional
4. Proponente(s): Ana Carolina Vicentim Batista Ribeiro 5. Orientador(a): Dr. João Carlos Machado Sanches
7. Estabelecimento de Ensino: Universidade do Estado de Mato Grosso. 8. Público Alvo: Acadêmicos de Engenharia Civil, Arquitetura, docentes, profissionais de planejamento urbano e equipe técnica de prefeituras, como secretaria de obras, secretaria de planejamento.
9. Localização: Avenida dos Ingás, 3001 Jardim Imperial, Sinop/MT – CEP: 78555-000.
SUMÁRIO
LISTA DE TABELAS ... I LISTA DE EQUAÇÕES... II LISTA DE FIGURAS ... III LISTA DE ABREVIATURAS ... V DADOS DE IDENTIFICAÇÃO ... VI 1 INTRODUÇÃO ... 9 2 PROBLEMATIZAÇÃO ... 10 3 JUSTIFICATIVA ... 12 4 OBJETIVOS ... 14 4.1 OBJETIVO GERAL ... 14 4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 14 5 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ... 15 5.1 CLIMA ... 15 5.2 CLIMA URBANO ... 15
5.2.1 Clima Urbano em Mato Grosso ... 17
5.3 CARACTERÍSTICAS CLIMÁTICAS DE MATO GROSSO E CÁCERES .... 18
5.4 VARIÁVEIS METEOROLÓGICAS ... 19
5.4.1 Temperatura do Ar ... 19
5.4.2 Umidade relativa do Ar ... 19
5.4.3 Precipitação ... 20
5.4.4 Velocidade e direção do vento ... 21
5.4.5 Ilha de Calor ... 22
5.5 ZONAS CLIMÁTICAS URBANAS ... 23
5.6 MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DO CLIMA URBANO ... 25
5.6.1 Transecto móvel ... 25
5.6.2 Método geoestatísco de krigagem ... 26
5.7 INSERÇÃO DAS QUESTÕES AMBIENTAIS NO PLANEJAMENTO URBANO... ... 28 5.7.1 Macrozoneamento ... 28 5.7.2 Plano Diretor ... 29 5.7.2.1 Diagnóstico ... 30 5.7.2.2 Prognóstico ... 31 5.7.2.3 Propostas ... 31 5.7.2.4 Gestão Urbana ... 32 6 METODOLOGIA ... 33 6.1 ANÁLISE DA CIDADE ... 34
6.1.1 Uso e ocupação do solo ... 35
6.1.2 Estruturas urbanas de acordo com sua capacidade de impactar o clima...36
6.2 DETERMINAÇÃO DAS VARIÁVEIS CLIMÁTICAS ... 36
6.2.1 Estação Fixa do INMET ... 36
6.2.1.1 Tratamento dos Dados ... 37
6.2.2 Medições de campo por transecto móvel ... 39
6.2.2.1 Equipamentos utilizados ... 39
6.2.2.2 Percurso ... 40
6.2.2.3 Tratamento dos Dados ... 42
6.3 ANÁLISE CLIMÁTICA ... 43
6.3.1 Mapa de indicações ao planejamento urbano... 44
6.3.2 Recomendações climáticas ... 45 6.3.2.1 Gestão Participativa ... 45 6.3.2.2 Oficinas comunitárias ... 46 6.4 MINUTAS DE LEI ... 49 7 RESULTADOS PRELIMINARES ... 50 7.1 USO DO SOLO ... 50
7.2 ANÁLISE DOS DADOS A PARTIR DAS INFORMAÇÕES OBTIDOS PELA ESTAÇÃO AUTOMÁTICA DO INMET ... 51
7.3 MEDIÇÕES A PARTIR DOS PONTOS DO TRANSECTO MÓVEL ... 58
7.3.1 Resultados no período Matutino ... 63
7.3.2 Resultados no período Vespertino ... 66
7.3.3 Resultados no período Noturno ... 69
7.4 GESTÃO PARTICIPATIVA ... 71 7.4.1 Oficinas comunitárias ... 73 7.4.1.1 Crianças ... 73 7.4.1.2 Adultos ... 79 8 CRONOGRAMA ... 82 9 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 83
1 INTRODUÇÃO
Com o crescimento desordenado dos aglomerados urbanos, que ocorreu principalmente a partir da metade do século XX no Brasil, a relação homem e natureza esta se tornando cada vez mais complexa. A ação humana vem produzindo impactos sobre o meio ambiente natural ocasionando uma baixa qualidade de vida, relacionadas às alterações dos climas locais.
Assis (2005) afirma que em âmbito local e mesoclimático, o ambiente construído deve ser estudado em detalhe, uma vez que tende a alterar significativamente o clima natural. Já Grimmond et. al. (2010) demonstra que as mudanças climáticas ocorrem devido ao processo de urbanização. Essas mudanças no ambiente urbano causam efeitos adversos na saúde humana, devido ao desconforto térmico, causado pelo aumento da temperatura e diminuição da umidade relativa do ar, que muitas vezes formam ilhas de calor e produzem uma má distribuição dos ventos. (ASSIS, 2011; LAMBERTS et. al., 2005).
Em 10 de julho de 2001, foi aprovada a Lei 10.257, chamada Estatuto da Cidade e, segundo ela, os estudos urbanísticos e os aspectos ambientais para qualidade urbana devem contribuir na elaboração dos Planos Diretores. Sendo assim, há a necessidade do conhecimento climático que possa subsidiar tal processo, abrangendo ferramentas e informações de fácil acesso e assimilação para os autores envolvidos com o planejamento urbano.
Nesse contexto, o município de Cáceres, Estado de Mato Grosso, passa atualmente pela revisão de seu Plano Diretor em uma presente situação de fragilidade ambiental. Trata-se de uma cidade polo, que possui uma forte interligação com o bioma Pantanal.
Sendo assim, com base na realidade em que Cáceres está inserida atualmente, o Plano Diretor Municipal através do diagnóstico, prognóstico e o processo de discussão da equipe técnica e da população fornece embasamentos para elaboração de minutas de lei. Essas minutas são responsáveis em proporcionar um melhor planejamento urbano para cidade.
2 PROBLEMATIZAÇÃO
A partir da Revolução Industrial, houve um crescimento descontrolado das cidades devido à expansão populacional, consequentemente acelerou-se o ritmo da utilização dos recursos naturais, uma vez que o processo de industrialização foi acentuado. Sendo assim, as atividades humanas contribuíram de forma significativa na mudança dos fatores climáticos.
De fato, esse processo de expansão territorial contribui para a formação do clima local, considerado clima urbano, alterando o equilíbrio do ambiente climático natural.
Ferreira et. al. (2015) afirma que a ação humana sobre a atmosfera está cada vez mais expressiva no ambiente de modificação do clima urbano. Esta ocorre de forma tão acelerada que ultrapassa a esfera microclimática, atingindo um nível mesoclimático. Dessa forma, simultaneamente ao crescimento urbano, vemos a redução da umidade, aumento da temperatura, desvio dos ventos, entre outros fatores climáticos.
Diante disso, avaliam-se as variáveis climáticas de Cáceres, localizada no Estado de Mato Grosso. Cidade de pequeno porte (IBGE, 2017) em que seu perímetro engloba quase a totalidade da região urbanizada da sede do município, a ocupação é bastante difusa, com grande quantidade de vazios e com baixa densidade populacional. Nota-se que não houve preocupação em relacionar o clima urbano com o planejamento urbano do município.
Entretanto, é notório que na prática as cidades mato-grossenses, inclusive Cáceres, não consideram questões associados ao clima, mesmo com amplo conhecimento dos impactos negativos da formação do clima urbano e dos diversos mecanismos de adequação bioclimática desses espaços. Isso pode ser analisado devido aos poucos estudos envolvendo a questão climática em Cáceres.
Segundo Assis (2011), as interferências no clima local causam efeitos desfavoráveis à saúde humana, tal como a produtividade humana que pode ser afetada pelo stress bioclimático do desconforto térmico, a partir do aumento da temperatura do ar e da diminuição da umidade relativa. Além do aumento da rugosidade urbana, que acarreta na concentração de ar poluído, na diminuição
da ventilação natural e na frequência de chuvas e enchentes que ocasionam danos materiais e sociais.
Com base no exposto, a presente pesquisa parte do problema da falta de inserção de questões relativas ao clima dentro do planejamento urbano da cidade de Cáceres na revisão do plano diretor municipal e suas leis complementares.
3 JUSTIFICATIVA
Os ambientes climáticos relacionados às cidades de médio e pequeno porte localizadas nas zonas tropicais têm sido uma preocupação recente dos municípios. O município de Cáceres, por exemplo, possui um convênio entre a UNEMAT e a Prefeitura de Cáceres com o intuito de melhorar e planejar a cidade em questão, a fim de evitar e controlar os problemas urbanos.
Vários problemas urbanos das cidades tropicais podem ser compreendidos através do estudo da umidade relativa, temperatura do ar e da variação sazonal de precipitação, uma vez que essas variáveis são consideradas elementos importantes na determinação da atmosfera urbana.
O estudo sobre o clima urbano de cidades de médio e pequeno porte é relevante considerando a perspectiva de crescimento em que essas estão submetidas. Por exemplo, na década de 60, Cáceres se consolidou como um potencial agrícola, entre um dos fatores que contribuíram para esse potencial é o asfaltamento da BR-070/174/364 Cuiabá - Rondônia, e a partir disso o meio urbano passou por transformações radicais, devido ao surgimento de novos bairros que se instalaram ao redor do Rio Paraguai e posteriormente se espalhou por todo perímetro urbano sem nenhum planejamento urbano. (PLANO DIRETOR DE CÁCERES, 2010).
Logo, há necessidade de avaliação das variáveis climáticas da cidade de Cáceres para que as questões ambientais da cidade sejam relevantes no processo de revisão do Plano Diretor Municipal e nas leis complementares que o regem, como as minutas de lei.
Assis (2003, p.145) afirma que se existem informações sobre o clima, essas devem ser inseridas no planejamento e gestão das cidades, pelo chamado planejamento urbano climaticamente responsável. Sendo assim, ressalta-se a importância das características ambientais na atividade de planejamento urbano da cidade de Cáceres, uma vez que apesar da cidade em estudo ser uma cidade polo, que possui forte ligação com o bioma Pantanal, possui poucos estudos sobre questões climáticas.
Dessa forma, faz-se necessário um estudo aprofundado sobre as variáveis climáticas nessa região, uma vez que a partir delas podem ser elaboradas legislações urbanas que favoreçam o ambiente climático local,
correlacionando o uso e ocupação do solo com o mapa climático, uma vez que as relações entre a causa e efeito dessas modificações climáticas determinam o ambiente climático urbano.
4 OBJETIVOS
4.1 OBJETIVO GERAL
Avaliar um método de aplicação do conhecimento climático ao longo de todo processo de revisão do Plano Diretor Municipal de Cáceres-MT, desde a etapa do diagnóstico até a elaboração de trechos da minuta de Lei.
4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Avaliar as variáveis climáticas, como temperatura, umidade relativa do ar, precipitação, velocidade e direção do vento no município de Cáceres-MT, a fim de obter conhecimentos climáticos da região em estudo.
Traduzir os dados obtidos em ferramentas e diretrizes de planejamento urbano para o município.
Constatar as alterações no uso e ocupação do solo urbano que possibilitem os possíveis resultados das variações climáticas.
Elaborar trechos da minuta de Lei considerando as questões climáticas que serão inseridas no planejamento urbano na cidade de Cáceres-MT através da revisão do Plano Diretor Municipal.
5 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
É evidente que os fatores climáticos como temperatura, umidade do ar, ventos, chuvas e radiação solar estão diretamente relacionados com as atividades humanas. Dessa forma, os estudos climáticos tendem a contribuir para o entendimento das relações entre atmosfera e as propriedades da superfície.
5.1 CLIMA
A Organização Mundial de Meteorologia (1977) define o clima como:
Um sistema baseando-se na importância das interações entre a atmosfera, os oceanos, as massas de neve e gelo, massas continentais e a vegetação, tendo vínculos físicos e químicos variados e complexos, sendo chamado de sistema climático e constituindo o modelo climático global. (OMM, 1977).
Um conjunto de condicionantes ambientais em diferentes escalas determina o clima de um lugar. Desta forma, é de suma importância identificar corretamente os fatores que definem o clima do objeto de estudo a fim de relacionar esses com o comportamento da atmosfera. (ROMERO, 2001; OLIVEIRA, 2011).
Já Ayoade (2007), afirma que o estudo científico do clima, considerado climatologia, remete os padrões de desempenho da atmosfera, dentro de um período de tempo que normalmente varia entre 30 e 35 anos. O Objetivo da Climatologia é analisar o comportamento dos fenômenos atmosféricos visando favorecer o homem nas variações climáticas.
Segundo Barbugli (2004), há inúmeras variações inseridas na classificação climática de uma localidade. Sendo assim, surge o estudo da climatologia urbana, que são determinados pelas influências climáticas da área e ocupação urbana.
5.2 CLIMA URBANO
É notório que os espaços urbanos e as atividades humanas estão diretamente relacionas ao clima urbano. As áreas urbanas influenciam na qualidade do ar, temperatura, precipitação e os padrões do vento, alterando significativamente os fatores climáticos de uma localidade. (GHENO, 2013).
Podem-se analisar diversas definições sobre o clima urbano, por exemplo, Oke (1987) classifica-o como o resultado do processo de urbanização que esta associada tanto com as propriedades térmicas dos materiais que constitui o tecido urbano local, como a permeabilidade e o uso e ocupação do solo. Além disso, Oke (2004) classifica o clima urbano através de escalas climáticas, sendo elas:
Escala macroclimática: equivale ao clima regional. Este clima é decorrente, sobretudo, da formação topográfica e da latitude. Recebe influência das massas térmicas, que, além de suas características originais, durante a sua trajetória recebem influência de outras massas térmicas e do mar. Estes dados são compostos de séries históricas e geralmente são fornecidos por estações meteorológicas e descrevem o clima genérico de um estado ou país, com detalhes de insolação, nebulosidade, precipitação, temperatura e umidade. Escala mesoclimática: Nessa escala é possível observar a influência da cidade no tempo e no clima de toda a área urbana. Costuma-se adotar médias de 30 anos de dados climáticos comparadas com parâmetros da evolução urbana. Normalmente, estes dados são fornecidos por estações meteorológicas ou aeroportos localizados no perímetro urbano.
Escala local: Essa escala inclui os efeitos das características das paisagens no clima, tal qual a topografia, porém exclui os efeitos do microclima. Na cidade isso corresponde ao impacto de vizinhanças com tipos similares de desenvolvimento urbano (cobertura da superfície, tamanho e espaçamento das construções e atividades). Essa escala é adotada quando se tem dimensões que variam entre um e mais quilômetros. Nessa classificação de escala utilizam-se dados diários e horários coletados durante um período de tempo que pode variar de cerca de um ano, um trimestre ou mesmo um episódio típico de verão ou de inverno. Tais dados costumam ser coletados pelo próprio pesquisador.
Escala microclimática: Equivale à camada mais próxima do solo. É típica de microclimas urbanos, sendo ajustadas pelo dimensionamento de elementos individuais: prédios, árvores, estradas, ruas, pátios, jardins, etc., estendendo-se, em média, por menos de um metro até 100 metros. Assim como na escala local, os dados são também coletados pelo próprio pesquisador dentro de um período de tempo que pode variar de cerca de um, um trimestre ou mesmo um episódio típico de verão ou de inverno. (OKE, 2004).
Já Beserra Filho (2015) relata que no clima urbano as ações humanas concretizadas no ambiente, que eram puramente naturais, influenciam nas variáveis climáticas de temperatura e umidade relativa do ar, tornando os valores peculiares. Dentre diversas ações responsáveis pela mudança do clima, pode-se destacar: remoção da vegetação nativa, emissão de poluentes na atmosfera e impermeabilidade das vias, devido ao revestimento de asfalto e concreto. Essa transformação das superfícies naturais por artificiais ocasiona o
aquecimento dos ambientes urbanos, devido ao armazenamento da energia que incide na superfície que não é capaz de evaporar e reflete no clima local. (ROTH, 2007).
Os estudos das mudanças climáticas e clima urbano não são iguais em toda extensão territorial, já que cada região tem processos de urbanização distintos. O Estado do Mato Grosso, por exemplo, passou a receber um elevado fluxo migratório na segunda metade da década de 1960 e foi nesse período que houve uma crescente ocupação da sua área urbana devido ao expressivo fluxo migratório para essa região. (VENDRAMINI et. al.,2016)
5.2.1 Clima Urbano em Mato Grosso
O inicio dos estudos sobre o clima urbano no Mato Grosso ocorreu na década de 1990, realizado por Maitelli et. al. (1991) que teve como propósito investigar e localizar na cidade a possível ocorrência de ilhas de calor, a fim de subsidiar o Plano Diretor daquele município.
Posteriormente, Maitelli (1994) realizou observações climatológicas sobre os efeitos da urbanização na temperatura e umidade relativa do ar, essas medições foram feitas por meio de transectos móveis que estabeleceu um roteiro conforme o mapa do uso do solo.
Já Zamparoni (1995), no interior do Estado realizou seus estudos em cidades de pequeno porte, como Tangará da Serra e Barra do Bugres, onde analisou as diferenças de temperatura e umidade relativa do ar a partir de ilhas de calor derivadas do uso do solo urbano. Sette (1996) estudou o clima da cidade de Rondonópolis, região Sul do Estado, buscando compreender os efeitos da urbanização na temperatura do ar, na umidade e na pluviosidade.
Desta forma, há crescentes estudos sobre as variabilidades climáticas no Estado de Mato Grosso em núcleos urbanos de cidades de médio e pequeno porte. Diversos autores propuseram realizar estudos com temáticas relacionadas à influência das grandes mudanças do processo de urbanização sobre o clima, ilhas de calor, distribuição das chuvas, análises sobre as variáveis climáticas, entre outros, com o intuito de melhorar as condições ambientais e conduzir ações de planejamento urbano, como Plano Diretor.
5.3 CARACTERÍSTICAS CLIMÁTICAS DE MATO GROSSO E
CÁCERES
Mato Grosso está contido na Zona Intertropical, abaixo da linha do Equador e acima do trópico de Capricórnio. Por esse fato, possui temperatura elevada durante boa parte do ano e há pouca diferença entre as estações.
As massas de ar que normalmente atuam no Estado de Mato Grosso é a Massa Equatorial Continental (mEc), Massa Tropical Continental (mTc) e Massa polar Antártica (mPa). A primeira tem sua origem na Amazônia e se caracteriza por ser quente e úmida responsável pelas intensas chuvas no Estado durante o período de primavera-verão. Já a mTc, no verão é muito aquecida formando massa de ar quente, seca e instável. As chuvas causadas por essa são fracas, favorecendo um aquecimento diurno e resfriamento noturno. No período de inverno o Estado recebe influência da Massa Polar Antártica, formada na região polar do Continente Antártico. (MAITELLI, 2005 apud SANTOS et. al., 2012).
Segundo a classificação climática proposta pelo zoneamento socioeconômico-ecológico de Mato Grosso (MORENO & HIGA, 2005), o clima do Mato Grosso é classificado como clima Tropical, porém, é dividida em duas unidades de acordo com características de temperatura e pluviosidade: I – Clima equatorial continental com estação seca definida (3 a 5 meses); e II – Clima tropical continental alternadamente úmido e seco. Na Figura 1 mostra-se a classificação climática do Estado com suas subdivisões.
Figura 1- Classificação climática segundo o zoneamento socioeconômico-ecológico do Estado de Mato Grosso.
O Clima da cidade de Cáceres pertence à subunidade II – A, pode ser classificado como tropical megatérmico sub-úmido. As temperaturas médias anuais oscilam entre 25ºC e 26ºC enquanto as máximas ultrapassam, frequentemente, 35°C durante quase todo o ano, e o período seco se prolonga de abril - maio a setembro - outubro, em geral.
Essa classificação corresponde às depressões e planícies com altitudes entre 95 e 200m, e observa-se uma nítida diminuição dos totais de chuvas (1200 e 1500mm), bem como um aumento nas perdas superficiais da água por evapotranspiração (aproximadamente entre 1350 e 1450mm). Cáceres possui dois períodos bem definidos, o de estiagem que é de abril a novembro e o período chuvoso de dezembro à março.
5.4 VARIÁVEIS METEOROLÓGICAS
Em proporções de análises locais, as mudanças climáticas no ambiente urbano ocorrem devido as variáveis climáticas (LOMBARDO, 2009). Sendo assim, os elementos evidenciados serão os abordados nessa pesquisa, como: temperatura do ar, umidade relativa do ar, velocidade e direção do vento e precipitação.
5.4.1 Temperatura do Ar
Ayoade (2012) afirma que a elevação da temperatura esta relacionada com o movimento das moléculas, sendo que quanto mais rápido for o movimento das partículas, maior será a temperatura do ar. O autor ainda acrescenta que em cada local analisado a temperatura pode variar no decorrer do tempo, dependendo assim da localidade em que está inserida.
Annunciação (2016) constata que as alterações do clima local são causadas principalmente através da temperatura do ar devido à radiação solar, a influência que essa causa sobre o clima pode ser observado nas precipitações e no vento.
5.4.2 Umidade relativa do Ar
De acordo com Tubelis & Nascimento (apud ANNUNCIAÇÃO, 2016) a relação percentual entre a concentração de vapor de água existente no ar e a quantidade de umidade que o mesmo volume de ar pode conservar na mesma
temperatura e pressão quando estiver em saturação, caracteriza a umidade relativa do ar.
Para Barry e Chorley (2013), se a temperatura sofrer mudanças, essas podem acarretar alterações em uma parcela de ar na umidade relativa. Dessa forma, mesmo que a pressão de vapor permaneça constante, a umidade relativa pode variar em diferentes horas do dia e épocas do ano devido à amplitude da temperatura diária.
A partir disso, a umidade relativa tende a variar inversamente em relação à temperatura no decorrer do dia, ou seja, quanto mais seco for o clima, mais acentuadas serão as temperaturas máximas e mínimas. Isso acontece devido à capacidade das partículas de água em suspensão no ar de absorver a energia térmica presente e posteriormente se aquecerem. (FROTA; SHIFFER, 2001).
Sendo assim, com a elevação da umidade do ar, as nuvens funcionariam como barreiras da incidência solar na superfície, uma vez que haveria maior quantidade de água em suspensão em forma de nuvens. Com a baixa formação de nuvens, o solo fica mais exposto à radiação solar direta, deixando um clima mais seco. (CANDIDO, 2017).
5.4.3 Precipitação
Torres e Machado (2018) definiram precipitação através do sistema de condensação da água que pode atingir a superfície terrestre de duas formas: líquida, através de chuva ou chuvisco ou sólida por meio de granizo, saraiva ou neve. Esse processo se inicia na evaporação das águas, posteriormente condensam e precipitam. Essa sequência caracteriza parte do ciclo hidrológico. Os autores acima pressupõe que o resfriamento do ar que contém vapor d’água resulta na condensação, outra forma de ocorrer esse processo é através de um encontro com uma massa de ar de temperatura menor. Dessa forma, quanto menor for à temperatura, menor será a quantidade de água para saturar o ar.
De acordo com Ayoade (2003), em climas tropicais a distribuição sazonal da precipitação pluvial é o fator essencial para as classificações ou subdivisões desse clima. A estação de inverno das regiões próximas aos
trópicos é relativamente seca, já que a precipitação ocorre principalmente durante o verão.
Em Cáceres, por exemplo, observa-se que o déficit hídrico é da ordem de 471,09 mm, acumulado ao longo de oito meses secos, de abril a novembro, Figura 2. Já o excedente total nessa cidade é de apenas 192,86 mm, que compreende o período de dezembro a março. (SANCHES et. al, 2011).
Figura 2- Balanço Hídrico Climatológico de Cáceres. Fonte: (SANCHES et. al., 2011).
Trata-se de cidade com longo período de estiagem, de cerca de oito meses, com pouco excedente acumulado ao longo do ano. Já os meses mais chuvosos são dezembro, janeiro e fevereiro, na estação de verão.
5.4.4 Velocidade e direção do vento
Varejão (2001) afirma que para caracterização do vento são necessários dois parâmetros, sendo eles: a velocidade em módulo e a direção atuante. Dessa forma descreve o vento como o ar em movimento. Essa movimentação do ar na superfície terrestre pode ocorrer no sentido vertical e horizontal. (AYOADE, 2003).
Para Soares e Batista (2004), a velocidade do vento é uma grandeza vetorial, da qual se medem, normalmente, parâmetros de velocidade, direção e força do vento da sua componente horizontal. Já Segundo Vianelo e Alves (apud TOMASINI, 2011), o curso diário da velocidade média do vento está diretamente relacionado à radiação solar.
-15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 JA N FE V MA R A B R MA I JUN JUL AGO SE T O UT N O V D EZ JAN mm EXC DEF (-1)
Ainda de acordo com os autores acima, a análise de direção do vento é o ponto cardeal da origem do vento. No Brasil, são adotadas oito direções fundamentais: N, NE, S, SE, W, NW, e na ausência da movimentação dos ventos considera-se como “calmaria”. As composições das forças atuantes, além da interferência da superfície terrestre, através do relevo, resultam na direção dos ventos. (PEREIRA et. al., 2002).
Considerando que o vento é influenciado pelas características geométricas de uma cidade, a análise sobre o comportamento dos ventos, por meio de condições de conforto térmico e ventilação urbana, favorece a elaboração de diretrizes urbanas no aspecto ambiental através do plano diretor municipal (TRINDADE, 2016).
5.4.5 Ilha de Calor
Oke (apud BESERRA FILHO, 2015) destaca que a região mais densa, com maior atividade e movimentação, que normalmente é a parte central das cidades, possui temperatura mais elevada dos que os bairros residenciais e periféricos, traçando assim um perfil clássico das ilhas de calor, conforme indica a Figura 3.
Figura 3- Perfil Clássico da ilha de Calor em centros urbanos. Fonte: Adaptado (OKE apud BESERRA FILHO, 2015).
A ilha de calor urbano - ICU pode ser definida como acúmulo de calor em áreas urbanas específicas, resultando em um aumento de temperatura em
relação as áreas próximas como áreas com menor densidade construtiva ou rurais (AKBARI & KOLOKOTSA, 2016; KRÜGER & GONZALEZ, 2016; NAKATA-OSAKI et. al., 2016).
Para Sanches (2015), o efeito da ilha de calor nas cidades ocorre devido à redução da evaporação, aumento da rugosidade, propriedades térmicas dos edifícios e dos materiais pavimentados.
Segundo Oke et. al. (1981), as principais causas da formação da ilha de calor nas cidades são:
1. Aumento da entrada de radiação de ondas longas, devido à absorção de ondas longas que saem e sua reemissão pelos poluentes da atmosfera urbana;
2. Menores perdas de radiação de ondas longas nas ruas e canyons urbanos, devido à redução do sky view factor pelos prédios e edifícios;
3. Maior absorção da radiação de ondas curtas pela superfície urbana, devido ao efeito das construções no albedo;
4. Grande estocagem de calor durante o dia, devido às propriedades térmicas dos materiais urbanos e grande emissão de radiação durante a noite;
5. Adição de calor antropogênico na área urbana, devido à utilização de aquecedores e refrigeradores, transportes e operações industriais; 6. Menor evaporação, devido à retirada da vegetação e à diminuição de superfícies líquidas, o que diminui o fluxo de calor latente ou evapotranspiração e aumenta o fluxo de calor sensível. (OKE et. al., 1981).
O fenômeno de ilha de calor urbana possui algumas particularidades que variam conforme as características climáticas do local estudado, como afirma Liu et. al., (2016) durante as estações mais quentes e mais frias existem diferenças na configuração da ilha de calor urbana.
Dessa forma, pode-se analisar que ao estudar sobre ilhas de calor devem ser consideradas não somente as características climáticas do ambiente local, como também as condições topográficas em que esta inserida, as características sociais e o comportamento humano, uma vez que essa está diretamente relacionada à influência no clima urbano.
De acordo com Nogueira e Lima (2013) um dos problemas ambientais mais recorrentes relacionados às atividades humanas é a formação de ilha de calor urbana, essas registram estudos desde a década de 1930.
As escalas urbanas normalmente são caracterizadas pela paisagem urbana que a compõe. Dessa forma, há necessidade de avaliar as áreas urbanas quanto as suas propriedades.
WMO (2008) apresenta uma classificação simplificada das diferentes formas urbanas, de acordo com estudos do professor T. R. Oke. Nessa classificação são definidas características básicas, como: estrutura urbana, considerando as dimensões dos edifícios e espaços, assim como a largura e o espaçamento das ruas; a cobertura urbana, sendo áreas pavimentadas, solo nu, água; tecido urbano qualificado como construção e materiais naturais e o metabolismo urbano, descrito como calor, água e poluentes devido à atividade urbana.
A união dessas quatro características básicas das cidades formam as zonas urbanas, conforme detalhadas na Figura 4.
Figura 4- Classificação simplificada das estruturas urbanas. Fonte: Adaptado (WMO, 2008).
Devido à dificuldade de medição da rugosidade em todo tecido urbano, sugere-se a classificação a seguir sobre a rugosidade em terrenos urbanizados, de acordo com a Figura 5.
Figura 5- Classificação de Davenport para rugosidade efetiva do terreno. Fonte: Adaptado (WMO, 2008)
Assim, para definição das zonas climáticas urbanas é necessário considerar esses fatores abordados, como descrição do local, rugosidade, proporção e área impermeável.
Deve-se destacar que a relevância das ZCUs não consiste em precisão exata ao descrever um determinado local, mas na possibilidade de classificar áreas de um assentamento em distritos, que apresentam semelhança em sua capacidade de modificar o clima local, e em identificar transições potenciais entre as diferentes ZCUs.
5.6 MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DO CLIMA URBANO
5.6.1 Transecto móvel
Barbirato et. al. (2007) afirma que é possível destacar três simples procedimentos a partir de métodos empíricos capazes de monitorar uma cidade. Sendo eles: por meio de estações fixas ou convencionais, utilização de transectos móveis e ainda a utilização de recursos de sensoriamento remoto.
O método empírico utilizando transectos móveis vem sendo difundido desde o final da década de 1920. Esse é muito utilizado devido ser de simples aplicação, possuir menor custo em relação aos outros métodos e também pela
confiabilidade da avaliação dos parâmetros climáticos (PERSSON apud SOUZA E ASSIS, 2007).
Esse método tem com uma de suas vantagens a descrição da heterogeneidade do meio urbano com o maior número de pontos de coleta no ambiente de estudo e também possui uma agilidade no processo de monitoramento, além do procedimento de medições poderem ser realizadas em épocas distintas (FIALHO, 2009).
Dessa forma, a escolha da metodologia foi baseada em Sanches (2015) que utiliza do método de transecto móvel para obtenção das variáveis climáticas de temperatura do ar e umidade relativa do ar para fins de análise climática.
5.6.2 Método geoestatísco de krigagem
Devido à grandeza de um espaço territorial na execução da pesquisa e também por falta de equipamentos, torna-se difícil realizar medições através do transecto móvel em pontos muito próximos. Dessa forma, os métodos geoestatísticos através de interpolação são relevantes na correção dos dados para obter as realidades das condições climáticas de um determinado espaço (ZÁRATE et. al., 2008).
Krigagem é um processo geoestatístico que diferente de outros métodos de interpolação, estima valores de variáveis distribuídas através de uma matriz de covariância espacial que define os pesos atribuídos às diferentes amostras, o tratamento da redundância dos dados, a vizinhança a ser considerada no procedimento inferencial e o erro associado ao valor estimado, utilizando o semivariograma em sua modelagem (SIQUEIRA et. al., 2012; WEBER & ENGLUND, 1994). Pode ser comparado com os métodos tradicionais de estimativa por médias ponderadas ou por médias móveis, mas a diferença fundamental é que somente a krigagem apresenta estimativas não tendenciosas e a mínima variância associada ao valor estimado.
De acordo Yamamoto (2013) o termo variograma é representado pela direção definida pelo vetor h, o valor médio do quadrado das diferenças entre os pares de pontos presentes na área estuda, tomados a uma distância h uns dos outros, conforme indicado na equação 1.
Equação 1 Onde: variância h distância x distância inicial
n o número de pares de valores separados entre si por uma magnitude |h| na direção deste vetor.
Apesar de existir diversos métodos por Krigagem, a que melhor atendia as necessidades é Krigagem ordinária, esse método mais utilizado, pela simplicidade e resultados que proporciona. É um método local de estimativa e, dessa forma, a estimativa em um ponto não amostrado resulta da combinação linear dos valores encontrados na vizinhança próxima.
O estimador da krigagem ordinária é:
Equação 2
Sendo:
λi ponderadores
Z(xi) são os dados experimentais n número total de dados
A partir disso são obtidos os pesos ótimos que são calculados sob duas condições de restrição, a primeira atribui que em média a diferença entre o valor calculado e real seja igual a zero e a segunda diz respeito à minimização da variação do erro. (JOURNEL e HUIJBREGTS apud Yamamoto, 2013).
Equação 3
A variância de estimativa ou variância do erro de estimativa é calculada como:
Equação 4
A minimização da variância do erro, sujeita à condição de não viés resulta em um sistema de equações de krigagem. A partir dessa resolução são
encontrados os ponderadores da krigagem ordinária. Os elementos então são dados em termos de covariância, para mais fácil compreensão.
Esse método foi utilizado recentemente com sucesso para o mesmo tipo de estudo por Candido (2017) e Trindade (2017).
5.7 INSERÇÃO
DAS
QUESTÕES
AMBIENTAIS
NO
PLANEJAMENTO URBANO
Willheim (1979, p. 175) afirma que o objetivo do urbanismo é analisar de forma criteriosa a realidade do âmbito da vida urbana e a partir dessa análise propor e instrumentar estratégias de mudança. Essas estratégias devem ser capazes de induzir e conduzir a alteração da realidade proposta.
Duarte (2011) define planejamento como um conjunto de medidas a serem decididas para que os objetivos sejam alcançados, considerando a disponibilidade dos recursos e os fatores externos que podem influenciar nesse processo.
Sendo assim, alguns aspectos devem ser considerados no desenho físico urbano no decorrer do processo de planejamento das cidades, como: configurações geométricas dos edifícios, propriedades dos materiais de construção, a extensão e a densidade da área construída, as cores das superfícies externas, a distribuição das áreas verdes. (BARBIRATO, 2007).
5.7.1 Macrozoneamento
O zoneamento é considerado um instrumento importante no planejamento urbano, uma vez que divide o território urbano, usualmente, em duas escalas. A primeira, nomeada de macrozoneamento, consiste na delimitação das zonas urbana, de expansão urbana, rural e especial, sendo que essas geralmente são de proteção ambiental e de interesse social do município. Já a segunda escala de zoneamento, verifica a ocupação de cada macrozona, principalmente da zona urbana, e estabelece as normas de uso e ocupação de cada uma. (RABI, 1999).
Com relação à definição de mapeamento dos usos do solo urbano, a Lei de Zoneamento se baseia em critérios de suporte ambiental para o posicionamento dos diversos tipos de usos dentro da malha urbana, levando
em consideração questões ambientais e compatibilidade funcional. (SANCHES, 2015).
A partir disso, o principal instrumento legal no processo de planejamento urbano é o plano diretor, sendo esse capaz de organizar e direcionar o desenvolvimento de uma cidade através de leis urbanísticas. (DUARTE, 2011).
5.7.2 Plano Diretor
Conforme a Constituição de 1998, o plano diretor passou a ser obrigatório para municípios com mais de 20 mil habitantes e deve ser aprovado pela Câmara dos Vereadores, após discussão participativa com a população e diferentes setores da sociedade.
Moreira et. al. (2005) garante que a atividade urbanística implementada pelos municípios necessita de prévio planejamento, sem o qual as ações realizadas podem levar a resultados indesejados e prejudiciais à população.
Sendo assim, de acordo com a Constituição Federal (art. 182, § 1o), o Plano Diretor consiste no instrumento básico da política de desenvolvimento e expansão urbana, que deve respeitar os seguintes princípios: Garantia do direito a cidades sustentáveis; planejamento do desenvolvimento das cidades; ordenação e controle do uso do solo; integração e complementaridade entre as atividades urbanas e rurais; proteção, preservação e recuperação do meio ambiente natural e construído, além da gestão democrática da cidade, por meio da participação da população.
Essa participação da população pode ocorrer de diversas formas conforme garante o Estatuto da Cidade em seu artigo 40, § 4O, que propõe e estabelece alguns instrumentos que garantem a participação popular, mas não define momentos especiais ou fases pontuais para que ocorra a convocação à participação.
À participação popular é dada tanta importância que o Estatuto da Cidade previu, nos artigos 43 a 45, que fazem parte do Capítulo IV, denominado Da Gestão Democrática da Cidade, a presença de toda a coletividade em temas que envolvem a cidade, por meio de debates, audiências, consultas públicas, iniciativa popular de projetos de lei e de planos, programas e projetos de desenvolvimento urbano, entre outras ações, sob pena de prática de ato de improbidade administrativa (art. 52, VI). Sendo
assim, para revisão do plano diretor municipal de Cáceres, foram realizadas oficinas comunitárias com crianças e adultos, a fim de entender e ouvir as necessidades de cada um no município.
Dessa forma, para que houvesse a revisão do Plano Diretor Municipal de Cáceres- PDMC, a prefeitura fez um convênio com a Universidade do Estado de Mato Grosso- UNEMAT, uma vez que a ausência da revisão do Plano Diretor coloca o prefeito municipal na mira da Lei 8.429, de 2 de junho de 1992, a Lei de Improbidade Administrativa, por incorrer em prática de ato de improbidade, conforme prevê o inciso VII do artigo 52 do Estatuto da Cidade. Dessa forma,
A equipe técnica responsável pelo trabalho é formada por professores doutores da UNEMAT, acadêmicos e técnicos das mais diversas áreas do Poder Público municipal, sendo esses responsáveis por levantar todas as questões que envolvam a cidade, em seus aspectos positivos e negativos. Não se preocupar com apenas o que funciona adequadamente, mas, também, com os problemas enfrentados diariamente pela cidade.
Para que as etapas de execução do plano diretor sejam bem estruturadas, Moreira et. al. (2005) propõe a divisão do estudo aprofundado da seguinte forma: diagnóstico, prognóstico, propostas e gestão. Essas etapas ao serem concluídas devem-se procurar modificar a realidade presente a fim de obter uma melhor qualidade de vida da população.
5.7.2.1 Diagnóstico
Consiste na análise de uma situação que compõe o cenário da realidade existente, sendo assim compreende a coleta e a organização de dados sobre uma determinada área geográfica e um determinado assunto.
Normalmente o diagnóstico é dividido em cinco eixos, sendo eles: socioeconômicos, ambientais, uso e ocupação do solo, infraestrutura e mobilidade e circulação. E nessa etapa são feitos três procedimentos com o objetivo de identificar quais são as condicionantes, as potencialidades e as deficiências da região. (FRANCO, 2001).
Neste trabalho o eixo ambiental será comumente mais abordado. A análise do planejamento ambiental nos Planos Diretores mostra que apesar da incorporação das questões ambientais nos Planos terem se expandido, poucos
municípios aderem mecanismos e instrumentos capazes de efetivar a política ambiental. (SANCHES, 2015).
Além disso, sabe-se que o Planejamento Ambiental no diagnóstico considera todas as informações disponíveis sobre a área de estudo, com o intuito de atingir o Desenvolvimento Sustentável da espécie humana. Entretanto, observa-se que geralmente a questão ambiental aparece de forma desvinculada da política de ordenamento territorial e das políticas urbanas. (FRANCO, 2001).
5.7.2.2 Prognóstico
Após a etapa do diagnóstico que se caracteriza por conhecer com segurança o ambiente de estudo, o prognóstico pode ser definido com uma pergunta: “Considerando a situação atual da cidade, se nada for feito, como esta cidade será amanhã?”. (FRANCO, 2001).
Ainda segundo o autor, esse processo determina como a cidade se comportará nos próximos 5, 10, ou 20 anos se nenhuma medida de prevenção e planejamento for tomada.
5.7.2.3 Propostas
As propostas partem do resultado de um processo de planejamento urbano e são elas que transformam um futuro previsível em um futuro possível. Para Gomes e Lamberts (2009), a criação de instrumentos urbanísticos, no contexto da elaboração de Planos Diretores, que subordinam a propriedade urbana ao cumprimento de sua função social, direito coletivo, é um avanço da legislação urbanística brasileira. Isso abre espaço para o poder público intervir na dinâmica de produção do espaço urbano, através da vinculação de tributos, sanções, compensações ou mesmo impedimento de execução de certos empreendimentos.
Com isso, as diretrizes elaboradas contidas nos Planos Diretores devem conduzir ao desenvolvimento e planejamento municipal, tratando, por exemplo, de questões relativas ao zoneamento do território urbano, seu parcelamento e uso e ocupação solo. Essas diretrizes devem ainda ser orientadas por preceitos sustentáveis, observando a capacidade dos sistemas naturais em
absorver contaminações e o uso racionais dos recursos naturais. (MARQUES, 2012).
Dessa forma de elaboração de propostas Romero (2011) em relação ao eixo ambiental afirma que uma legislação urbana bioclimaticamente adequada, deve trazer diretrizes para as variáveis mais significativas do meio urbano, sendo que muitas delas dependem de questões relativas à gestão do espaço. Como exemplo, a importância de evitar que massas de ar aquecidas venham ser transportadas sobre as áreas de concentração de habitantes, que pode ocorrer a partir da localização de vias de tráfego intenso.
5.7.2.4 Gestão Urbana
Duarte (2011) afirma que se há um plano urbanístico como resultado de um processo de planejamento, cabe à gestão urbana fazer com que ele se realize de modo eficaz e conforme previsto.
De acordo com o Estatuto da cidade, artigo 40 § 3 e 4 é papel da gestão promover a revisão da lei que institui o Plano Diretor, pelo menos, a cada dez anos. E no processo de elaboração do Plano Diretor e na fiscalização de sua implementação, os Poderes Legislativos e Executivos garantirão a população a promoção de audiências públicas e debates com a participação da população, além de garantir a publicidade e acesso a qualquer interessados os documentos e informações produzidos. Sendo assim, o Estatuto da cidade, artigo 40 reafirma a necessidade de o Plano Diretor ser aprovado por lei municipal.
De acordo com o exposto, o Plano Diretor assume grande importância no processo de planejamento, pois dele devem constar as diretrizes e as medidas para a atuação urbanística municipal necessárias à implementação da política urbana definida para a cidade.
6 METODOLOGIA
A avaliação do clima urbano pode ser feita através das metodologias escalares, empíricas ou numéricas. Os métodos escalares precisam de uma maior infraestrutura tanto em equipamentos quanto em pessoal. Já os empíricos são fundamentados em condições reais, através de medições climáticas em campo associadas ao tratamento estatístico dos dados e os métodos numéricos utilizados para localidades que já tem uma base de estudos ao longo do tempo.
A metodologia desse projeto é baseada em métodos empíricos para obtenções das variáveis climáticas devido à disponibilidade de equipamentos. E também se utiliza de métodos numéricos para o tratamento dos dados coletados.
Dessa forma, as etapas utilizadas para obtenção do mapa de análise climática e posteriormente minutas de lei a partir destes estão detalhadas na Figura 6.
Figura 6- Esquema geral da metodologia adotada. Fonte: A autora (2018).
6.1 ANÁLISE DA CIDADE
O objeto de estudo caracteriza-se pela cidade de Cáceres, localizada no Estado de Mato Grosso, latitude 16º 04’ 14’’ S e longitude 57º 40’ 44’’ W, considerada de pequeno porte (IBGE 2017), com 91.271 habitantes, densidade demográfica 3,61 hab/km² (IBGE, CENSO 2010). Foi fundada em 1778 e está situada no ponto de confluência entre o rio Paraguai e as rodovias BR-070, BR – 174 e BR-364 na microrregião do Alto Pantanal, sub-região do bioma Pantanal, é caracterizada por cerrados sem alagamento periódico, campos
1ª ETAPA Caracterização espacial de Cáceres - MT IBGE Imagens de satélite (Landsat, Google Maps) Uso e ocupação do solo 2ª ETAPA Variáveis Climáticas (temperatura, umidade, precipitação, velocidade e direção do vento) Estação Meteorológica Fixa - INMET Tratamento dos dados Excel WRPLOT Transecto Móvel (temperatura e umidade relativa do ar) Equipamentos utilizados Percurso Tratamento dos dados Excel SAGA GIS
3ª ETAPA Análise climática
Mapa de análise climática Mapa de indicações ao planejamento urbano Recomendações climáticas Plano Diretor (Minutas de Lei) Macrozoneamento
inundáveis e ambientes aquáticos, como lagoas de água doce, rios, vazantes entre outros, e na mesorregião do centro sul mato-grossense.
Quanto ao clima, pertence ao grupo II, subunidade II-A de acordo com a classificação de zoneamento socioeconômico-ecológico de Mato Grosso (Maitelli, 2005). Corresponde às depressões e planícies com altitudes entre 95 e 200m, onde o clima pode ser classificado como tropical megatérmico sub-úmido. Nessa subunidade, observa-se uma nítida diminuição dos totais de chuvas. Já as temperaturas médias anuais oscilam entre 25°C e 26°C, enquanto as máximas ultrapassam, frequentemente, 35°C durante quase todo o ano, e o período seco se prolonga de abril-maio a setembro-outubro, em geral.
Em relação ao perímetro urbano, engloba quase a totalidade da região urbanizada da sede do município de Cáceres, possui uma ocupação bastante difusa, com grande quantidade de vazios urbanos e baixa densidade populacional.
6.1.1 Uso e ocupação do solo
O mapa de uso e ocupação do solo urbano do perímetro urbano de Cáreces se divide em áreas verdes, vazios urbanos, áreas institucionais, uso residencial e uso comercial. Esses usos descritos foram demarcados no mapa a partir de imagens áreas disponibilizados pelo Google Earth e pela ferramenta do Google Street View, além da realização de trajetos com automóvel nas ruas de Cáceres- MT, a fim de registrar de forma manual cada tipo de uso do solo no mapa do perímetro urbano, que eram divididos por quadras. Posteriormente, utilizou-se o software AutoCAD para marcar com cores diferentes cada uso do solo no mapa em questão.
Importante destacar que é a partir deste mapa de uso do solo que são gerados outros mapas como mapa de distribuição da vegetação na cidade, mapa de classificação das estruturas urbanas e mapas de análise climáticas, devido a influência que cada tipo de uso pode causar no clima urbano.
6.1.2 Estruturas urbanas de acordo com sua capacidade de impactar o clima
A partir de mapas gerados anteriormente como uso do solo de Cáceres, vegetação e topografia é possível obter o Mapa de classificação das estruturas urbanas de acordo com a capacidade de impactar o clima local. Neste, pode ser representado o impacto negativo que o clima sofre, de acordo com a presença de vegetação, topografia e o uso e ocupações do solo. Através do mapa obtido, classificam-se as zonas climáticas urbanas de acordo com a Figura 4, exposta no item 5.5.
6.2 DETERMINAÇÃO DAS VARIÁVEIS CLIMÁTICAS
As análises climáticas de Cáceres se dividiram em duas etapas, sendo elas a determinação da temperatura, umidade relativa do ar, precipitação, velocidade e direção da velocidade do vento a partir de uma estação fixa do INMET localizada no município e a segunda etapa caracterizou-se pelas medições em campo por transecto móvel para obter os dados de temperatura e umidade relativa no perímetro urbano mais consolidado da cidade em estudo.
6.2.1 Estação Fixa do INMET
A partir das informações obtidas pela estação automática do INMET – Instituto Nacional de Meteorologia instalada na cidade de Cáceres, localizada na reserva militar como indica a Figura 7, foi possível verificar a evolução da temperatura, umidade relativa do ar, precipitação, velocidade e direção do vento entre os anos de 1972 e 2017, que viabilizaram analisar o comportamento das condições climáticas nesse período.
Figura 7- Estação Fixa INMET instalada em Cáceres- MT. Fonte: (Diagnóstico do PDM de Cáceres,2017).
6.2.1.1 Tratamento dos Dados
Os dados obtidos pela estação foram armazenados em planilhas eletrônicas do Microsoft Excel, para geração de gráficos e linhas de tendências a partir destes.
Para análise da direção do vento da cidade de Cáceres, os dados foram armazenados em planilhas eletrônicas do Microsoft Excel, em seguida tratados no software WRPLOT View Freeware 8.0.0.
Na planilha, Figura 8, os dados são distribuídos da seguinte forma: na primeira coluna estão localizadas as horas, uma vez que foram utilizados dados registrados do INMET de hora em hora, na segunda e terceira coluna a velocidade e a direção do vento respectivamente e nas colunas seguintes o dia, o mês e o ano em que aquele dado foi obtido. Os dados foram organizados dessa forma devido à entrada dos dados no software WRPLOT.
Figura 8- Organização dos dados na planilha eletrônica. Fonte: (A autora, 2018).
Após inserir os dados no software WRPLOT, Figura 9, analisa-se a frequência da direção do vento na planilha eletrônica e obtêm o vetor resultante da direção predominante dos ventos nos períodos de seca e chuva da região.
Figura 9- Interface do software WRPLOT. Fonte: A autora (2018)
6.2.2 Medições de campo por transecto móvel
A metodologia utilizada para determinar as variáveis climáticas de temperatura e umidade relativa do ar no período de estiagem por transecto móvel foi baseada na tese de doutorado de Sanches (2015) e Candido (2017).
6.2.2.1 Equipamentos utilizados
Para as medições móveis foi necessário utilizar um conjunto de sensores, modelo ITWH-1080 da Instrutemp, conforme Figura 10, com precisão para temperatura de ±1º C, faixa de medição de -40º C a 65º C e precisão para umidade de ±5%, faixa de medição de 10% a 99% (INSTRUTEMP, 2010). O sensor capaz de detectar a temperatura e umidade do ambiente foi montado dentro de uma proteção contra radiação solar, a fim de minimizar impacto nas leituras. Esse conjunto é acoplado no teto do automóvel do carro, Figura 11, com altura de 1,5 m através de um suporte metálico, após a montagem totaliza uma altura de 2,2 m, sendo essa próxima das alturas recomendadas pelos autores que compreendem entre 0,75 e 2,0 metros (ACHBERGER & BA, 1999; ASSIS et. al., 2007; HEUSINKVELD et. al., 2014; HÄB et. al., 2015; LIU et. al., 2016). Também foi utilizado um console, Figura 10, que no período de medição fica no interior do veículo, aonde possibilitou visualizar os dados meteorológicos da estação. Esses dados foram registrados de forma manual e posteriormente passados a uma planilha eletrônica, a fim de evitar erros no momento da medição.
Figura 10- Estação Instrutemp ITWH-1080. Fonte: Editado de Instrutemp (2018).
Figura 11- Sensores Instrutemp montados no veículo da pesquisa. Fonte: (Diagnóstico do PDM de Cáceres, 2017).
6.2.2.2 Percurso
A metodologia proposta por Sanches (2015) define os pontos de transecto a partir do grau de impacto na formação dos microclimas urbanos, de acordo com as áreas urbanizadas.
O trajeto dos pontos de transectos, Figura 12, foi realizado em 15 pontos de uma área mais consolidada da cidade de Cáceres, passando por vias de intenso tráfego e por áreas características, representando diversos padrões de uso e ocupação do solo, como comércio, residência e áreas mistas. O trajeto foi selecionado para que o tempo de medição levasse em torno de uma hora. Apesar de Cáceres não possuir uma malha urbana simétrica, os pontos foram
distribuídos de maneira mais uniforme possível relacionado à distância. Na escolha desses pontos buscou-se evidenciar as influências das áreas de reservas, como a reserva do exército e a densidade construtiva da cidade.
Figura 12- Imagem de satélite da cidade de Cáceres mostrando a localização dos pontos de medição da pesquisa.
Fonte: (Diagnóstico do PDM de Cáceres, 2017).
Após a definição dos 15 pontos para o percurso do transecto móvel, iniciaram-se as medições no período de estiagem em três dias úteis e consecutivos, sendo esses realizados na quarta, quinta e sexta feira no mês de setembro de 2017, período com maiores registros de temperatura do ar na região, conforme os horários detalhados na Tabela 1.
Tabela 1- Horários de medições.
Período Intervalo de medição Matutino 08:00 às 09:00 Vespertino 14:00 às 15:00 Noturno 20:00 às 21:00 Fonte: (Diagnóstico do PDM de Cáceres, 2017).
Os horários foram determinados de acordo com Sanches (2015), em que cada intervalo de horário representa respectivamente o período após o nascer do sol (matutino), o mais aquecido (vespertino) e o período após o pôr do sol (noturno).
Sendo assim, nos horários estabelecidos e com o equipamento acoplado no automóvel, iniciaram-se as medições no primeiro ponto. De acordo com Sanches et. al. (2017), ao realizar o trajeto, o carro não deve ultrapassar a velocidade de 40 km/h e deve permanecer pelo menos dois minutos em cada ponto de medição com o intuito de estabilizar e observar o sinal de recebimento de dados que aparece no console da estação móvel no interior do carro. Os dados anotados nessa etapa foram temperatura e a umidade relativa do ar, além de anotar o minuto exato em que esses foram registrados.
Com o objetivo de validar os dados obtidos após ter percorrido os 15 pontos, voltava-se no ponto 1 e registrava a temperatura, umidade relativa do ar e o tempo exato da anotação que adiante passaria por processos de correção. Os dados coletados no período de estiagem possibilitaram analisar o comportamento das condições climáticas, como temperatura e umidade nesse período, evidenciando a influência da organização urbana.
6.2.2.3 Tratamento dos Dados
Os dados obtidos nas medições por transecto móvel foram armazenados em planilhas eletrônicas e posteriormente passaram por correções devido à falta de uma estação fixa que registrasse de minuto a minuto com intuito de comparação dos dados.
Sendo assim, Souza e Assis (2007, p.3) afirmam que se o trajeto possuir o mesmo ponto de início e fim pode-se realizar a correção linear dos dados de maneira simplificada, “bastando distribuir uniformemente a diferença entre as temperaturas medidas no início e no fim do percurso pelo número de pontos. Após a correção, as temperaturas medidas no início e no fim do percurso serão iguais”. Contudo, esse método foi utilizado para correção dos dados de temperatura e umidade relativa do ar, já que com a finalização do percurso, voltava-se ao ponto inicial.
Posteriormente, foram gerados mapas utilizando o método da krigagem, a partir software de geoestatística SAGA GIS, Figura 13, onde foram inseridas
as médias de temperatura e umidade relativa do ar corrigidas dos três dias de medições em cada período. Dessa forma foram obtidos mapas de distribuição da temperatura e umidade separadamente para os três períodos matutino, vespertino e noturno.
A partir desses mapas foram identificadas as áreas mais aquecidas e de maior concentração de atividades urbanas de acordo com as alterações climáticas de cada região no período de estiagem.
Figura 13- Interface software SAGA GIS. Fonte: A autora (2018).
6.3 ANÁLISE CLIMÁTICA
Através da análise climática é possível destacar áreas com alterações climáticas relevantes no meio urbano, em função do mapa de uso do solo da cidade de Cáceres, além da sobreposição dos mapas de distribuição de temperatura e umidade relativa elaborados com os valores médios obtidos dessas variáveis e a partir do conhecimento do regime dos ventos, expostos anteriormente.
Utilizando o software SAGA GIS, são obtidas três regiões referentes aos valores mais altos da temperatura do ar nos três períodos de medição e três regiões caracterizando os menores valores da umidade relativa do ar encontrados no período matutino, vespertino e noturno, totalizando seis regiões. De acordo com Sanches (2015), o agrupamento dessas regiões formadas passa por um processo de sobreposição, onde essas sobreposições
