Zonas climáticas locais e as ilhas de calor urbanas: uma revisão sistemática

Autores

DOI:

https://doi.org/10.55761/abclima.v31i18.15755

Palavras-chave:

Temperatura intraurbana, Clima urbano, WUDAPT

Resumo

O efeito de Ilha de Calor Urbana (ICU) é um fenômeno profundamente analisado nos estudos climáticos. Informações sobre as forças motrizes da variação da temperatura intraurbana são essenciais para a melhoria do ambiente térmico urbano, uma vez que a urbanização rápida geralmente leva à formação da ICU, que de acordo com estudos recentes está ligada às características particulares de cada cidade. Dessa forma, identificar os principais aspectos que contribuem para a formação e intensidade das ICUs é de fundamental relevância para o planejamento urbano. A partir disso, a presente pesquisa buscou compreender a influência das Zonas Climáticas Locais (ZCL) na intensidade e ocorrência das ICUs a partir de uma revisão sistemática da literatura para o período de 2012 a 2020, com ênfase no uso da ferramenta WORLD URBAN DATABASE AND ACESS PORTAL TOOLS (WUDAPT). Foram avaliados mais de 160 trabalhos e selecionados apenas aqueles que de fato respondiam a questão central da pesquisa. Os resultados demonstraram uma correlação positiva entre as ZCL e a intensidade das ICUs e suas ocorrências, porém, esses resultados estão condicionados a diferentes arranjos metodológicos empregados nas pesquisas analisadas. A metaanálise apontou que grande parte dos estudos que fizeram o estudo em ICU e investigação in locu se concentra no hemisfério norte, já os estudos que utilizam mais dados secundários, imagens de satélite e transecto móvel para a determinação das ICUs, concentram-se no hemisfério sul.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Biografia do Autor

Vanessa Oliveira Borges , Departamento de Geografia/Núcleo de Ciências Exatas da Terra, Universidade Federal de Rondônia (UNIR)

Graduada em Geografia (licenciatura) pela Universidade Federal de Rondônia- UNIR. Pós- graduanda em Gestão Pública e Gestão Ambiental (CERQUILHO). Membro do grupo de pesquisa Bioclimatologia e mudanças Climáticas da Amazônia - BIOCLAM. Foi bolsista CNPq do programa institucional de bolsas de iniciação Científica (PIBIC/CNPq) dois anos consecutivos ciclo 2019-2020 2020-2021 e bolsista PIBEC Bolsas de Extensão e Cultura ciclo 2021- 2022. Tem experiência na área de Geociências, com ênfase em Geofísica, atuando principalmente nos seguintes temas: ilha de calor e zonas climáticas locais; áreas verdes urbanas; e o conforto térmico humano na cidade de Porto Velho / RO e integrante da equipe do projeto Investigação de Microplasticos Aerotransportados: uma cooperação entre Brasil e França (IMA).

Gean Carlos Nacimento , Departamento de Geografia/Núcleo de Ciências Exatas da Terra, Universidade Federal de Rondônia (UNIR)

Possui ensino-medio-segundo-graupela E.E.E.F.M Eduardo Lima e Silva(2013). Tem experiência na área de Agronomia.

Maria Cristina Celuppi , Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo/Faculdade de Arquitetura e Urbanismo, Universidade Presbiteriana Mackenzie (UPM)

Doutora em Arquitetura e Urbanismo pelo Programa de Pós-graduação em Arquitetura e Urbanismo da Universidade Presbiteriana Mackenzie (2022). Mestre em Arquitetura e Urbanismo pelo mesmo programa na Universidade Presbiteriana Mackenzie (2018). Especialista em Design e Arquitetura de Interiores pela Faculdade Meridional - IMED (2015). Bacharel em Design pela Universidade Luterana do Brasil - ULBRA (2012). Integra o grupo de pesquisa "Sistemas construtivos na Arquitetura Contemporânea" da FAU Mackenzie. Possui cursos nas áreas de design gráfico e interiores, bem como na área de conforto ambiental. Possui experiência profissional em paisagismo com foco em sustentabilidade. Grande interesse nas áreas de Arquitetura e Urbanismo, Conforto Humamo, Espaços Verdes, Percepção Ambiental e Humana.

Paulo Sérgio Lúcio , Departamento de Ciências Atmosféricas e Climáticas, Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)

Graduação em Matemática pela Universidade Federal do Espírito Santo (1987), Mestrado em Estatística pela Universidade Estadual de Campinas (1991) e Doutorado em Geofísica pelo "Institut de Physique du Globe de Paris" (1996). Pós-Doutorado no Instituto Superior Técnico de Lisboa (2001), no Centro de Geofísica da Universidade de Évora (2002-2005) e no "Laboratoire d'Océanographie et du Climat, Expérimentation et Approches Numériques" (LOCEAN) na França (2011/2012). Professor do Departamento de Estatística da Universidade Federal de Minas Gerais (1991-2002). Assessor-Técnico (colaborador sênior) do Instituto Nacional de Meteorologia (2006). Atualmente é Professor Associado do Departamento de Ciências Atmosféricas e Climáticas da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), Investigador Científico do Centro de Geofísica da Universidade de Évora, Coordenador do Grupo de Pesquisas do CNPq sobre "Clima, Ambiente, Saúde e Educação", Professor do Bacharelado em Meteorologia e do Programa de Pós-graduação em Ciências Climáticas (PPgCC). Coordenador do PPgCC (2012-2016) da UFRN.

Graziela Tossini Tejas , Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia de Rondônia

Possui graduação em Geografia pela Universidade Federal de Rondônia (2011), mestrado em Geografia pela Universidade Federal de Rondônia (2012) e doutorado em Desenvolvimento Regional e Meio Ambiente pela Universidade Federal de Rondônia (2019). Atualmente é professor titular do Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia de Rondônia, campus Porto Velho Calama. Tem experiência na área de Geografia, com ênfase em Geografia, atuando principalmente nos seguintes temas: clima urbano, sensoriamento remoto, qualidade ambiental, ensino, cobertura arbórea urbana e pandemia covid-19.

João Paulo Assis Gobo, Departamento de Geografia/Núcleo de Ciências Exatas da Terra, Universidade Federal de Rondônia (UNIR)

Bacharel em Geografia pela Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) (2010). Mestre em Geografia Física pela Universidade de São Paulo (USP) (2013). Doutor em Geografia Física pela Universidade de São Paulo (USP) (2017). Pós-Doutor em Ciências pela Universidade de São Paulo (USP). Foi professor convidado da Pontifícia Universidade Católica de São Paulo (PUC-SP). Atualmente é Professor Adjunto (Nível II) do Departamento de Geografia da Universidade Federal de Rondônia, Professor Permanente e Vice-Coordenador do Programa de Pós-Graduação em Geografia da mesma instituição. É líder do Grupo de Pesquisas em Bioclimatologia e Mudanças Climáticas na Amazônia - BIOCLAM, da Universidade Federal de Rondônia. Participa como pesquisador do grupo de pesquisa do Laboratório de Climatologia Ambiental e Subtropical-LaCAS da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), e do Núcleo de Apoio à Pesquisa em Mudanças Climáticas (INCLINE - INterdisciplinary CLimate INvestigation cEnter) e do Grupo de Pesquisa em Geografia e Planejamento Ambiental - GEOPLAM da UNIR. É editor assistente da revista Presença Geográfica e editor associado da revista Weather, Climate, and Society. É membro do Comitê Técnico-científico para implantação do Plano Municipal de Mudanças Climáticas do Município de Porto Velho-RO.Tem experiência na área de Climatologia Geográfica atuando principalmente nos seguintes temas: Biometeorologia Humana; Conforto Térmico; Clima e Saúde; Clima Urbano e Poluição Atmosférica.

Referências

AMORIM, M. C. C.T. Intensidade das ilhas de calor em Presidente Prudente (SP) através de Zonas Climáticas Locais (ZCL). Simpósio Brasileiro de Geografia Física Aplicada I Congresso Nacional de Geografia Física. V.20, p. 01-12, 2015.

AMORIM, M.C.C.T. O clima urbano de Presidente Prudente/SP. 2000. 374 f. Tese (Doutorado em Geografia) - Faculdade de Filosofia, Letras e Ciências Humanas, Universidade de São Paulo, São Paulo.

BECHTEL, B.; ALEXANDER, P.; BÖHNER, J.; CHING, J.; CONRAD, O.; FEDDEMA, J.; MILLS, G.; SEE, L.; Mapping Local Climate Zones for a Worldwide Database of the Form and Function of Cities. ISPRS International Journal of Geo-Information 4 (1), p. 199- 219, 2015.

CHEN, Yaping; ZHENG, Bohong; HU, Yinze. Mapping of local climatic zones using the ArcGIS-based method and exploring the temperature characteristics of the earth's surface in Chenzhou, China. Sustentabilidade, v. 12, p.1-18, 2020.

CHING, Jason et al. Pathway using WUDAPT's Digital Synthetic City tool towards generating urban canopy parameters for multi-scale urban atmospheric modeling. Urban Climate, v. 28, p. 100459, 2019.

DIAN, C.; PONGRÁCZ. R.; DEZSO. Z.; BARTHOLY.J. Annual and monthly analysis of surface urban heat island intensity with respect to the local climate zones in Budapest. Urban Climate, v .31, p.1-16 2020.

FIALHO, Edson Soares. Ilha de calor em cidade de pequeno porte: Caso de Viçosa, na Zona da Mata Mineira. 2009. Tese de Doutorado. Universidade de São Paulo.

GARCÍA, F, F. Manual de Climatologia Aplicada: Clima, Medio Ambiente y Planificación, 1st ed.; Madri: Editorial Síntesis. V. 5, p.1-288, 1995.

GELETIC, J.; LEHNERT, M.; SAVIC, S.; MILOSEVIC. Modelled spatiotemporal variability of outdoor thermal comfort in local climate zones of the city of Brno, Czech Republic. Science of the Total Environment, v. 624, p. 1-11, 2018.

GELETIC, J.; LEHNERT, M.; SAVIC , S.; MILOSEVIC, D. Inter-/intra-zonal seasonal variability of the surface urban heat island based on local climate zones in three central European cities. Building and Environment, v. 169, p. 1-13, 2019.

GOBO, João Paulo Assis et al. THE BIOCLIMATE PRESENT AND FUTURE IN THE STATE OF SÃO PAULO/BRAZIL: SPACE-TIME ANALYSIS OF HUMAN THERMAL COMFORT. Sustainable Cities and Society, v. 78, p. 103611, 2022.

ELIASSON, I., SVENSSON, M.K. Spatial air temperature variations and urban land use – a statistical approach. Meteorological Applications, v. 10, p. 135-149, 2003.

ELIASSON, I. The use of climate knowledge in urban planning. Landscape and Urban Planning, Amsterdam, v. 48, p. 31-44, 2000. ELIASSON, I., SVENSSON, M.K. Spatial air temperature variations and urban land use – a statistical approach. Meteorological Applications, v. 10, p. 135-149, 2003.

HUANG, X.; WANG, Y. Investigating the effects of 3D urban morphology on the surface urban heat island effect in urban functional zones by using high-resolution remote sensing data: A case study of Wuhan, Central China. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, v. 152, p. 1-13, 2019.

KANDYA, Anurag; MOHAN, Manju. Mitigating the Urban Heat Island effect through building envelope modifications. Energy and Buildings, v. 164, p. 266-277, 2018.

KIM, H.; GU, D.; KIM, Y, H. Effects of Urban Heat Island mitigation in various climate zones in the United States. Sustainable Cities and Society, v. 41, p. 1-12, 2018.

KOTHARKAR, R.; BAGADE, A.; Evaluating urban heat island in the critical local climate zones of an Indian city. Landscape and Urban Planning, v. 156, p. 1-12, 2018.

LITARDO,JAQUELINE. Urban Heat Island intensity and buildings’ energy needs in Duran, Ecuador: Simulation studies and proposal of mitigation strategies. Sustainable cities and society, v. 62, p. 102387, 2020.

KRÜGER, Eduardo Leite et al. Estudo de conforto em espaços abertos em região de clima temperado: o caso de Glasgow, Reino Unido. Ambiente Construído, 2012, vol. 12, nº 1, p. 725.

LIU, Y.; LI, Q.; YANG, L.;MU, K.; ZHANG, M.; LIU, J. Urban heat island effects of various urban morphologies under regional climate conditions. Science of The Total Environment, v. 743, p. 1-14, 2020.

MAHAROOF, N.; EMMANUEL, R.; THOMSON, C. Compatibility of local climate zone parameters for climate sensitive street design: Influence of openness and surface properties on local climate. Urban Climate, v. 33, p. 1-15, 2020.

MOLNÁR, G., GYONGYOSI, AZ & GÁLl, T. Integration of an LCZ-based classification in WRF to assess the intra-urban temperature pattern under a heat wave period in Szeged, Hungary. Theor Appl Climatol, v. 138, p.1-20, 2019.

MUSHTAHA, Emad et al. A study of the impact of major Urban Heat Island factors in a hot climate courtyard: The case of the University of Sharjah, UAE. Sustainable Cities and Society, v. 69, p. 102844, 2020.

OKE, T. R. et al. Urban climates. Cambridge: Cambridge University Press, 2017.

OKE, T. R. The energetic basic of the urban heat island. Quartely Journal of Royal Meteorological Society, Berkshire, v. 108, p. 1-24, 1982.

OKE, T, R. City size and the urban heat island. Atmos. Environ. V. 7, p. 769–779, 1973.

OCHOLA, E, M.; FAKHARIZADEHSHIRAZI, E.; ADIMO. O. A.; MUKUNDI. B. J.; WESONGA. M. J.; SODOUDI. S. Inter-local climate zone differentiation of land surface temperatures for Management of Urban Heat in Nairobi City, Kenya. Urban Climate, v.31, p.1-14, 2020.

PACIFICI, M.; RAMA, F.; MARIN, C, R, K. Analysis of temperature variability within outdoor urban spaces at multiple scales. Urban Climate, v. 27, p. 1-15, 2019.

PERERA, N. GR.; EMMANUEL, R. A “Local Climate Zone” based approach to urban planning in Colombo, Sri Lanka. Urban Climate, v. 23, p.1-16, 2018.

QUAN, J. Multi-Temporal Effects of Urban Forms and Functions on Urban Heat Islands Based on Local Climate Zone Classification. Int. J. Environ, v. 6, p. 1- 35, 2019.

QUANZ, JA; ULRICH, S.; FENNER, D.; HOLTMANN, A .; EIMERMACHER, J. Micro-scale variability of air temperature within a local climate zone in Berlin, Germany, during the summer. Clima, v.6, p.1-22, 2018.

RAMALHO, A. (2005). Manual para redacção de estudos e projectos de revisão sistemática com e sem metanálise. Coimbra: FORMASAU. ISBN 972-8485-54-9.

RICHARD. Y.; EMERY. J.; DUDEK. J.; PERGAUD. J.; CHATEAU-SMITH. C.; ZITO. S.; REGA. M.; VAIRET. T.; CASTEL. T.; THÉVENIN. T.; POHL. B. How relevant are local climate zones and urban climate zones for urban climate research? Dijon (France) as a case study. Urban Climate, v. 26, p. 1-17, 2018.

SANTANA. P. Clima e saúde em contextos urbanos: uma revisão da literatura. Academia Accelerating the world's research, Vol. XIX, nº 1092, 30 de septiembre de 2014.

SPROKEN-SMITH, R. A; OKE, T. R. Scale modelling of nocturnal cooling in urban parks. Boundary-Layer Meteorology, Dordrecht, v. 93, p. 287–312, 1999.

STEWART, I, D.; OKE, T, R. Local Climate Zones for Urban Temperature Studies. Bull. Amer. Meteor. Soc., v. 93, p.1-22, 2012.

SHI, Y.; XIANG, Y.; ZHANG, Y. Urban design factors influencing the surface urban heat island in the high-density city of Guangzhou based on the local climate zone. Sensors, v. 19, p. 1-20, 2019.

SHI, Y.; LAU, K, K.; REN, C.; NG, E. Evaluating the local climate zone classification in high-density heterogeneous urban environment using mobile measurement. Urban Climate, v. 25, p.1-20, 2018.

PINTON, L. G.et al. Magnitudes do fenômeno da ilha de calor urbana em Sacramento (MG): Perspectivas de aplicação do sistema das zonas climáticas locais em cidade de pequeno porte. Caminhos de Geografia: Instituto de Geografia, Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, n. 79, p. 161-179, 2021.

PITTON, S. E. C. As cidades como indicadores de alterações térmicas. 1997. Tese (Doutorado em Geografia Física) -Faculdade de Filosofia, Letras e Ciências Humanas, Universidade de São Paulo, São Paulo,1997.

TIAN, Liu et al. Review on Urban Heat Island in China: Methods, Its Impact on Buildings Energy Demand and Mitigation Strategies. Sustainability, v. 13, n. 2, p. 762, 2021.

UPMANIS, H., ELIASSON, I., LINDQVIST, S. The influence of green areas on nocturnal temperatures in a high latitude city (Goeteborg, Sweden). Int. J. Climatol., Malden, v. 18, p. 681-700, 1998.

VANDAMME, S.; DEMUZERE, M.; VERDONCK, M.L.; ZHANG, Z.; COILLIE, FV Revealing the Historic Urban Planning Policies of Kunming (China) through local climate zones. Sensoriamento Remoto, V. 11, pág. 1-20, 2019.

WANG, C.; MIDDEL,A.; MYINT, S.; KAPLAN, S.; BRAZEL, A.; LUKASCZYK,J. Assessing local climate zones in arid cities: The case of Phoenix, Arizona and Las Vegas, Nevada. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, v. 141, p.1-13, 2018.

WANG, J.; OUYANG, W.; Attenuating the surface Urban Heat Island within the Local Thermal Zones through land surface modification. Journal of Environmental Management, v.187, p. 1-14, 2017.

WAI, TK, Lee, J.-Y., Chan, Y.-H., Wargocki, P.Hide details. Structural equation modelling of occupant satisfaction with indoor Journal of Environmental Management., 2020.

YANG, X.; JIN, T.; YAO, L.; ZHU, C.; PENG, L, L.; Assessing the Impact of Urban Heat Island Effect on Building Cooling Load based on the Local Climate Zone Scheme. Procedia Engineering. V.205, p. 1-8, 2017.

YANG, X.; PENG, LH, L.; JIANG, Z.; CHENG,Y.; YAO, L.; HE, Y.; XU, T. Impact of urban heat island on energy demand in buildings: Local climate zones in Nanjing. Applied Energy, v. 260, p. 1-13, 2020.

YANG, X.; YAO, L.; JIN, T.; PENG, LH.; JIANG, Z.; HU, Z.; YE, Y. Assessing the thermal behavior of different local climate zones in the Nanjing metropolis, China. Building and Environment, v.137, p. 1-14, 2018.

YANG, Xiaoshan et al. Impact of urban heat island on energy demand in buildings: Local climate zones in Nanjing. Applied Energy, v. 260, p. 114279, 2020.

ZHOU, X.; OKAZE, T.; REN, C.; CAI, M.; ISHIDA, Y.; WATANABE, H.; MOCHIDA,A. Evaluation of urban heat islands using local climate zones and the influence of sea-land breeze. Sustainable Cities and Society, v. 55, p. 1.

Downloads

Publicado

28-07-2022

Como Citar

Oliveira Borges , V. ., Carlos Nacimento , G. ., Celuppi , M. C. ., Lúcio , P. S. ., Tejas , G. T. ., & Gobo, J. P. A. (2022). Zonas climáticas locais e as ilhas de calor urbanas: uma revisão sistemática. Revista Brasileira De Climatologia, 31(18), 98–127. https://doi.org/10.55761/abclima.v31i18.15755

Edição

v. 31 (2022)

Seção

Artigos

Licença

A aprovação dos artigos implica a aceitação imediata e sem ônus de que a Revista Brasileira de Climatologia terá exclusividade na primeira publicação do artigo. Os autores continuarão, não obstante, a deter os direitos autorais. Os autores autorizam também que seus artigos sejam disponibilizados em todos os indexadores aos quais a revista está vinculada.

Os autores mantém seus direitos de publicação sem restrições

A Comissão Editorial não se responsabiliza pelos conceitos ou afirmações expressos nos trabalhos publicados, que são de inteira responsabilidade dos autores.

A Revista Brasileira de Climatologia oferece acesso livre imediato ao seu conteúdo, seguindo o entendimento de que disponibilizar gratuitamente o conhecimento científico ao público proporciona maior democratização do conhecimento e tende a produzir maior impacto dos artigos publicados. Os artigos publicados na revista são disponibilizados segundo a Licença Creative Commons CC-BY-NC 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/). Segundo essa licença é permitido acessar, distribuir e reutilizar os artigos para fins não comerciais desde que citados os autores e a fonte. Ao submeter artigos à Revista Brasileira de Climatologia, os autores concordam em tornar seus textos legalmente disponíveis segundo essa licença