Urban Heat Island in the  North of São Paulo With Quantification of  PM2.5

Authors

DOI:

https://doi.org/10.55761/abclima.v36i21.18382

Keywords:

Satellite Image. Surface Temperature (T.S.). Air Pollution. Social vulnerability. Urban Heat Island.

Abstract

Studies show that areas affected by Urban Heat Islands (UHI) may have higher concentrations of atmospheric pollutants such as PM2.5. This research aims to analyze the situation of vulnerable, low-income people living in the Jardim Peri neighborhood and another group with medium and high income living in the Horto Florestal neighborhood, both exposed to the UHI phenomenon and PM2.5 in São Paulo's north zone (Cachoeirinha and Mandaqui districts, respectively). For UHI studies, Landsat 5 and 8 images were used to determine surface temperatures (ST). In socioeconomic studies, data from IBGE (Brazilian Institute of Geography and Statistics) and the São Paulo Inequality Map were utilized. For PM2.5 studies, this pollutant was collected in both neighborhoods. Over 32 years of sampling data, results indicated an intense UHI above Jardim Peri (which has a more vulnerable population). Otherwise, PM2.5 exposure, in 23 days of sampling, 22 were above WHO (2021) standards. However, all samples were within national standards, indicating that Brazilian laws are less restrictive regarding PM2.5 exposure. The data also show that the population of Jardim Peri was exposed to higher concentrations of MP2.5 for a greater number of days compared to Horto Florestal, despite both locations having similar average concentrations.

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Author Biographies

Thiago Luiz Lima, Universidade de São Paulo

Possui graduação em Geografia pela Universidade de São Paulo(2019). Atualmente é Téc. em Segurança do Trabalho do Instituto Butantan. Tem experiência na área de Geografia, com ênfase em Geografia Física - Climatologia.

Emerson Galvani, Universidade de São Paulo

Emerson Galvani concluiu o doutorado em Agronomia (Energia na Agricultura) [Botucatu] pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho em 2001. Mestre em Agrometeorologia pela ESALQ/USP em 1995. Atualmente é Professor Doutor da Universidade de São Paulo. Publicou 135 artigos em periódicos especializados e 251 trabalhos em anais de eventos. Possui 55 capítulos de livros publicados e 04 livros organizados. Atualmente coordena 4 projetos de pesquisa. Atua na área de Geografia, com ênfase em Geografia Física, Climatologia e Microclimatologia. Em suas atividades profissionais interagiu com 72 colaboradores em co-autorias de trabalhos científicos. Em seu currículo Lattes os termos mais frequentes na contextualização da produção científica e tecnológica são: microclima, balanço de energia, atributos climáticos, microclima de ambientes específicos. Bolsista de pesquisa e produtividade do CNPq (1D). Presidente da Associação Brasileira de Climatologia - ABCLIMA (gestão 2008 - 2010). Coordenador do programa de Pós-Graduação em Geografia Física - Universidade de São Paulo (2007 a 2011). Vice-presidente da Comissão de Pós-graduação da FFLCH/USP (2009 a 2011). Editor da Revista do Departamento de Geografia da USP a partir de março de 2011 até outubro de 2015. Membro da comissão de avaliação da CAPES na área de Geografia (triênio 2011 a 2013). Coordenador do Curso de Geografia (2015 até 2019). Editor Chefe da Revista Brasileira de Climatologia (outubro de 2016 atual) e Editor Associado da Revista GeoUSP (julho de 2016 até 2018). Vice-Presidente da Comissão de Graduação da FFLCH (Junho de 2017 atual). Orientador da Tese vencedora do prêmio ANPEGE. Pai da Madalena em 09/12/2014. Representante da área de Geografia junto ao CNPq (3/7/2020 atual). E-mail: egalvani@usp.br (Texto informado pelo autor)

Pérola Castro Vasconcellos, Universidade de São Paulo

Possui graduação em Engenharia Química pela Faculdade de Engenharia Química de Lorena (1985, hoje EEL-USP), mestrado em Engenharia Química pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (1992) e doutorado em Química Analítica pelo Instituto de Química - Universidade de São Paulo (1996). Realizou seu pós-doutorado (janeiro de 1996 a julho de 1997) no NCAR (National Center fo Atmospheric Research, Boulder, CO, EUA) e estágio no Instituto de Poluição Atmosférica Italiano (Istituto sull Inquinamento Atmosferico, Roma, Itália) de setembro de 1993 a dezembro de 1994. Atualmente é professora pesquisadora do Instituto de Química - USP. Atua em química atmosférica: determinação da composição do material particulado atmosférico coletado em áreas urbanas, de queimadas e florestais, compostos inorgânicos e orgânicos voláteis e compostos mutagênicos no ar. Integra o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia - Energia e Ambiente, coordenado pelo Prof. Jaílson B. de Andrade (UFBA). Atualmente Bolsista 1D do CNPq. 

References

BANDO, D. H. et al. Variáveis sociodemográficas e o risco relativo por acidente vascular cerebral no município de São Paulo. Espaço & Geografia, v. 18, n. 2, p. 397–417, 2015.

BARROZO, L. V. Informações sobre mortalidade infantil no Município de São Paulo: é o ônibus do indicador. Dossiê Geografia, saúde e ambiente: como abordar a complexidade dos problemas atuais da nossa saúde, ed. 37, 2018. DOI: https://doi.org/10.4000/confins.15010

BILL, M. J.; RAQUEL, M. F. L. C. The racial/ethnic distribution of heat risk–related land cover in relation to residential segregation. Environmental Health Perspectives, v. 121, n. 7, 2013. DOI: https://doi.org/10.1289/ehp.1205919

CARVALHO, M. M. Clima Urbano e Vegetação: Estudo Analítico e Prospectivo do Parque das Dunas em Natal. 2001. Dissertação (Mestrado em Arquitetura e Urbanismo) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2001.

CASTELHANO, F. J. O clima e as cidades. 1. ed. Curitiba: InterSaberes, 2020.

CHANG, S. et al. Evolution of the local climate in Montreal and Ottawa before, during and after a heatwave and the effects on urban heat islands. Science of The Total Environment, v. 890, 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.164497. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.164497

COMPANHIA AMBIENTAL DO ESTADO DE SÃO PAULO. Poluentes atmosféricos. 2021. Disponível em: https://cetesb.sp.gov.br/ar/poluentes/. Acesso em: 10 out. 2021.

CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE – CONAMA. Resolução n° 3, de 28 de junho de 1990. Dispõe sobre padrões de qualidade do ar previstos no PRONAR. Diário Oficial da União, 22 ago. 1990.

ENGELS, F. A situação da classe trabalhadora na Inglaterra. São Paulo: Boitempo, 2010. (Coleção Mundo do Trabalho).

FAGUNDES, L. T. et al. Análise do fenômeno de ilhas de calor em um município da Região Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul – BR, 2020. DOI: https://doi.org/10.34188/bjaerv3n3-113

GARTLAND, L. Ilhas de Calor: como mitigar zonas de calor em áreas urbanas. São Paulo: Oficina de Textos, 2010.

GERARDO, A. C. N. et al. Characterizing spatial and temporal deforestation and its effects on surface urban heat islands in a tropical city using Landsat time series. Landscape and Urban Planning, v. 217, 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2021.104280. DOI: https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2021.104280

HANTIAN, W. et al. Urban anthropogenic heat index derived from satellite data. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, v. 118, 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jag.2023.103261. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jag.2023.103261

HAYDER, A. et al. Estimating the effect of park proximity to the central of Melbourne city on Urban Heat Island (UHI) relative to Land Surface Temperature (LST). Ecological Engineering, v. 138, 2019, p. 374–390. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2019.07.034. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2019.07.034

HUANG, G.; CADENASSO, M. L. Pessoas, paisagem e ilha de calor urbana: dinâmica entre condições sociais da vizinhança, cobertura do solo e temperaturas da superfície. Paisagem Ecológica, v. 31, p. 2507–2515, 2016. DOI: https://doi.org/10.1007/s10980-016-0437-z. DOI: https://doi.org/10.1007/s10980-016-0437-z

INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA – IBGE. Operações censitárias. 2010. Disponível em: https://censo2010.ibge.gov.br/materiais/guia-do-censo/operacao-censitaria.html. Acesso em: 18 out. 2021.

Mapa da Desigualdade de São Paulo. Nossa Rede, 2022.

MENTASCHI, L. et al. Global long-term mapping of surface temperature shows intensified intra-city urban heat island extremes. Global Environmental Change, v. 72, 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2021.102441. DOI: https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2021.102441

MIRANDA, M. J. et al. Associação espacial entre variáveis socioeconômicas e risco relativo de nascimentos pré-termo na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) e na Área Metropolitana de Lisboa (AML). Saúde e Sociedade, v. 23, n. 4, 2014. DOI: https://doi.org/10.1590/S0104-12902014000400002

MITCHELL, B. C.; CHAKRABORTY, J. Exploring the relationship between residential segregation and thermal inequity in 20 US cities. Local Environment, v. 23, n. 8, p. 796–813, 2018. DOI: https://doi.org/10.1080/13549839.2018.1474861

MITCHELL, B. C.; CHAKRABORTY, J. Landscapes of thermal inequity: Disproportionate exposure to urban heat in the three largest US cities. Environmental Research Letters, v. 10, n. 11, p. 115005, 2015. DOI: https://doi.org/10.1088/1748-9326/10/11/115005

MONTEIRO, C. A. F. Teoria e Clima Urbano. São Paulo: USP, 1976. Tese de Livre-docência – Faculdade de Filosofia, Letras e Ciências Humanas.

MUAZZAM, M. F. U. et al. Impact of urbanization on land surface temperature and surface urban heat island using optical remote sensing data: A case study of Jeju Island, Republic of Korea. Building and Environment, v. 222, 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2022.109368. DOI: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2022.109368

NUNES, P. Ilha de calor urbana. Porto Alegre: Faculdade Dom Bosco, 2008.

OKE, T. R. Boundary Layer Climates. 2. ed. London: Routledge, 2002. DOI: https://doi.org/10.4324/9780203407219

PAPPALARDO, S. E. et al. Mapping urban heat islands and heat-related risk during heat waves from a climate justice perspective: a case study in the municipality of Padua (Italy). Landscape and Urban Planning, v. 238, 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2023.104831. DOI: https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2023.104831

RAMSAY, E. A. et al. Spatio-temporal development of the urban heat island in a socioeconomically diverse tropical city. Poluição Ambiental, v. 316, parte 1, 2023, 120443. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2022.120443

RANGEL, M. E. S.; BARROZO, L. V. Estimador bayesiano empírico local em epidemiologia espacial de casos de hanseníase no Estado do Maranhão, Nordeste do Brasil. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE SENSORIAMENTO REMOTO, 17., 2015, João Pessoa. Anais [...]. São José dos Campos: INPE, 2015.

RESOLUÇÃO CONAMA n. 491, de 19 de novembro de 2018. Dispõe sobre padrões de qualidade do ar. Disponível em: http://conama.mma.gov.br/. Acesso em: 12 jan. 2021.

SAMUELS, M. I. et al. Climate vulnerability and risks to an indigenous community in the arid zone of South Africa. Journal of Arid Environments, v. 199, 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2022.104718. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2022.104718

SARRICOLEA, P. et al. Socioeconomic inequalities and the surface heat island distribution in Santiago, Chile. Science of The Total Environment, v. 832, 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.155152. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.155152

VILA NOVA, R. A.; GONÇALVES, R. M.; LIMA, F. V. M. S. Análise temporal de ilhas de calor através da temperatura de superfície e do índice de vegetação em Recife-PE, Brasil. Revista Brasileira de Cartografia, v. 73, n. 2, p. 598–614, 2021. DOI: https://doi.org/10.14393/rbcv73n2-54522. DOI: https://doi.org/10.14393/rbcv73n2-54522

VORMITTAG, E. M. P. A. A.; CIRUEIRA, S. S. R.; SALDIVA, P. H. Análise do monitoramento da qualidade do ar no Brasil. Estudos Avançados, v. 35, n. 102, 2021. DOI: https://doi.org/10.1590/s0103-4014.2021.35102.002

YA NING, C. et al. Potential risks and challenges of climate change in the arid region of northwestern China. Regional Sustainability, v. 1, p. 20–30, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.regsus.2020.06.003

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Published

17/06/2025

How to Cite

Lima, T. L., Galvani, E., & Vasconcellos, P. C. (2025). Urban Heat Island in the  North of São Paulo With Quantification of  PM2.5. Brazilian Journal of Climatology, 36(21), 785–811. https://doi.org/10.55761/abclima.v36i21.18382

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Vol. 36 (2025)

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