Relation between land surface temperature and urban morphology based on local climate zones in Olinda-PE

Authors

DOI:

https://doi.org/10.55761/abclima.v35i20.18756

Keywords:

Urban climate, Local climate zones, Surface urban heat islands

Abstract

This study aimed to estimate the susceptibility to the occurrence of Surface Urban Heat Islands (SUHI) through the mapping and characterization of Local Climate Zones (LCZ) within the thermal field of the municipality of Olinda-PE. As the fifth most populous municipality in the state of Pernambuco and part of the Recife Metropolitan Region (RMR), Olinda has experienced the region's urban expansion process, reflected in socio-environmental inequalities throughout its landscape. Rapid and unplanned urban growth, combined with population densification, results in differentiated thermal responses of the surface, such as the formation of SUHI. The applied methodology involved the delineation of LCZs in the municipality and thermal mapping using data from the Sentinel-3 mission to identify areas susceptible to SUHI. Results were presented in descriptive technical sheets for each LCZ identified at specific points, highlighting the influence of factors such as anthropogenic flow, land cover type, and land surface temperature (LST) records. This study holds significant potential for supporting urban planning policies aimed at mitigating thermal anomalies and promoting more resilient urban environments, as well as providing tools for climate adaptation strategies in Brazilian cities with historical and landscape characteristics similar to those of Olinda.

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Author Biographies

Ariadne Fernanda Ferraz Vieira, Universidade Federal de Pernambuco

Graduate in Geography and Student of the Postgraduate Program in Geography at the Federal University of Pernambuco.

Cristiana Coutinho Duarte, Universidade Federal de Pernambuco – UFPE, Recife, Pernambuco, Brasil

PhD in Geography, Professor in the Department of Geographic Sciences and the Graduate Program in Geography at the Federal University of Pernambuco.

Edmário Marques de Menezes Júnior, Colégio de Aplicação da Universidade Federal de Pernambuco - UFPE

PhD in Geography, Professor at the Application School of the Federal University of Pernambuco - UFPE.

Ayobami Badiru Moreira, Faculdade de Meio Ambiente e Recursos Naturais da Universidade de Friburgo, Alemanha.

PhD in Geography, Researcher at the Faculty of Environment and Natural Resources at the University of Freiburg, Germany.

Ranyere Silva Nóbrega, Universidade Federal de Campina Grande – UFCG, Campina Grande, Paraiba, Brasil

PhD in Meteorology, Professor at the Academic Unit of Geography at the Federal University of Campina Grande and Collaborating Professor in the Graduate Program in Geography at the Federal University of Pernambuco.

References

BECHTEL, B. et al. Mapping Local Climate Zones for a Worldwide Database of the Form and Function of Cities. ISPRS International Journal of Geo-Information , v. 4, n. 1, pág. 199-219, 2015.

BORGES, V. O. et al. Zonas climáticas locais e as ilhas de calor urbanas: uma revisão sistemática. Revista Brasileira de Climatologia, v. 31, p. 98-127, 2022.

CARDOSO, R.; AMORIM, M. Estimativa da distribuição espacial da temperatura do ar com base em zonas climáticas locais (LCZ) e modelos de regressão. Revista de Geografia e Ordenamento do Território. Lisboa, n. 12, p. 75-99, 2017.

CASTRO, L. G. de. Zonas climáticas locais em cidades pequenas: relação entre temperatura e morfologia urbana. 2022. 115 f. Dissertação (Mestrado em Geografia) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2022.

CILEK, M. U.; CILEK, A. Analyses of land surface temperature (LST) variability among local climate zones (LCZs) comparing Landsat-8 and ENVI-met model data. Sustainable Cities and Society, v. 69, p. 102877, 2021.

CLIMATE-DATA.ORG. Clima: Olinda. Disponível em: https://pt.climate-data.org/america-do-sul/brasil/pernambuco/olinda-5041/. Acesso em: 10 jun. 2024.

COMDECOL, Defesa Civil de Olinda. Relatório 2 - Mapeamento de risco e avaliação preliminar das ações estruturais e não estruturais. Olinda-PE, 83 p, 2005.

DEMUZERE, M., KITTNER, J., BECHTEL, B. LCZ Generator: uma aplicação web para criar mapas de Zonas Climáticas Locais. Frontiers in Environmental Science 9:637455, 2021.

FERREIRA, A. G.; DA SILVA MELLO, N. G. Principais sistemas atmosféricos atuantes sobre a região Nordeste do Brasil e a influência dos oceanos Pacífico e Atlântico no clima da região. Revista Brasileira de Climatologia, v. 1, n. 1, 2005.

GIRÃO, O.; CORRÊA, AC de B.; GUERRA, A. J. T. Influência da climatologia rítmica sobre áreas de risco: o caso da região metropolitana do Recife para os anos de 2000 e 2001. Revista de Geografia, Recife, v. 23, n. 1, p. 3-40, 2006.

GOLFARI, L.; CASER, R. L.; MOURA, V. P. G. Zoneamento ecológico esquemático para reflorestamento no Brasil (2a aproximação). Brasília: PRODEPEF: PNUD/FAO/IBDF/BRA45, 1978. 66p. (Série Técnica, 11).

INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA (IBGE). Censo Demográfico 2010. Disponível em: http://www.ibge.gov.br. Acesso em: 15 set. 2023.

INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA (IBGE). Censo Demográfico 2022. Disponível em: http://www.ibge.gov.br. Acesso em: 15 set. 2023.

INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE (IPCC). Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Second part of the Sixth Assessment Report of Working Group II of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Cambridge, UK; New York, NY: Cambridge University Press, 2022.

LOPES, I. J. C. Determinação da cobertura vegetal de Olinda-PE: um subsídio a gestão florestal urbana. 2019. 37 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Florestal) - Departamento de Engenharia Florestal, Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife, 2019.

MATZARAKIS, A. Comments about Urban Bioclimate Aspects for Consideration in Urban Climate and Planning Issues in the Era of Climate Change. Atmosphere, 12(5), p. 546, 2021.

MOREIRA, A. B.; NÓBREGA, R. S.; WANDERLEY, L. S. de A.; DOS ANJOS, R. S. ZAMPARONI, C. A. G. P. Os estudos de Clima Urbano e o seu desenvolvimento na cidade do Recife - PE: campos de estudo, técnicas de investigação e perspectivas futuras. Caminhos de Geografia, Uberlândia, MG, v. 23, n. 90, p. 230–251, 2022.

OLINDA. Dados Socioeconômicos, 2012. Disponível em: www.prefeituradeolinda.gov.br. Acesso em: 27 set. 2023.

OLIVEIRA, W. D. O campo térmico do distrito de Carapina-Serra-ES: Estudo de caso em áreas litorâneas. 200 f. Dissertação (Mestrado em Geografia) – Centro de Ciências Humanas e Naturais da UFES. Vitória, 2018.

OKE, T. R. City size and urban heat island. Atmospheric environment, New York, v. 7, n. 8, p. 769–779, 1973.

OKE, T. R. The energetic basis of the urban heat island. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, London, v. 108, n. 455, p. 1–24, 1982.

OKE, T. R.; MILLS, G.; CHRISTEN A.; VOOGT, J. A. Urban heat island. In: Theoretical and Applied Climatology. Urban Climate. Cambridge: Cambridge University Press, 2017.

SANTOS, M. K. M. A expansão da verticalização no bairro de Casa Caiada, Olinda/PE (1990 a 2015). 2016. 160 f. Dissertação (Mestrado em Geografia) - Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, 2016.

SOUZA, R. S. de. Município de Olinda (PE-Brasil): processo nos anos 1950 com efeitos na morfologia urbana atual. In: XVI - Encuentro De Geógrafos De América Latina. La Paz: EGAL, v. 1. p. 1-15, 2017.

STEWART, I. D.; OKE, T. R. Local climate zones for urban temperature studies. Bulletin of the American Meteorological Society, Boston/Washington, v. 93, p. 1879-1900, dez. 2012.

VOOGT, J. A., OKE, T. R. Thermal remote sensing of urban climates. Remote sensing of environment, New York-EUA, v. 86, n. 3, p.370-384, 2003.

WERNECK, D. R. Variabilidade da temperatura de superfície diurna entre as zonas climáticas locais (LCZ): um estudo para a área urbana do Distrito Federal. 2022. 174 f., il. Tese (Doutorado em Arquitetura e Urbanismo) — Universidade de Brasília, Brasília, 2022.

Published

19/11/2024

How to Cite

Vieira, A. F. F., Duarte, C. C., Menezes Júnior, E. M. de, Moreira, A. B., & Nóbrega, R. S. (2024). Relation between land surface temperature and urban morphology based on local climate zones in Olinda-PE. Brazilian Journal of Climatology, 35(20), 547–572. https://doi.org/10.55761/abclima.v35i20.18756

Issue

Section

Artigos