16a Ilhas de calor em centros urbanos

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Ilhas de calor
em centros urbanos
Bruno Silva Oliveira
bruno.so@dsr.inpe.br
• Definição:
Ilha de calor se refere a uma anomalia térmica resultante, entre outros fatores, das
diferenças de absorção e armazenamento de energia solar pelos materiais
constituintes da superfície urbana. (COSTA, 2009).
• Luke Howard (séc. XIX) mediu à noite diferenças de quase 2ºC entre
Londres, então a maior metrópole do mundo, com mais de 1 milhão de
habitantes, e três localidades rurais próximas.
http://sustainablecitiessustainableworld.blogspot.com.br/2013/0
7/urban-heat-islands.html
Fatores:
 Localização geográfica
 Estação do ano (grandes cidades)
 Crescimento Urbano desordenado
• Cobertura da terra – edificações e asfalto
• Cores escuras
• Dif. Pressão atm. > instabilidade
 Poluição atmosférica
• Veículos e indústrias
• Transporte pelo vento
Áreas sem vegetação arbórea
Causas
• Atividade antrópica: Mudança 
de uso e cobertura da terra, ar 
condicionado, industrias, meios 
de transporte, etc.
• Propriedades das superfícies 
urbanas: Telhados e pavimento 
são tipicamente escuros e 
absorvem mais de 80% da 
energia da radiação solar. Essas 
superfícies emitem calor e fazem 
o ar do entorno aquecer
Consequências:
• Aumento do consumo de energia: 
aumenta demanda por ar 
condicionado para resfriar edifícios
• Qualidade do ar – ar mais quente > 
formação de poluentes como 
ozônio e NxO
• Doenças: temperaturas mais 
elevadas e menor qualidade do ar > 
agravar doenças respiratórias e 
relacionadas ao calor
Fonte: http://revistapesquisa.fapesp.br/2012/10/11/ilha-de-calor-na-amazonia/
• Expansão Urbana em áreas arborizadas
• Poluição atmosférica : Antropogênica e pelas queimadas
CO emitido para a atmosfera
• Alteração nos parâmetros físicos, químicos e biológicos
• Alteração nos parâmetros físicos, químicos e biológicos
• Alteração nos parâmetros físicos, químicos e biológicos
Im. Termal - 21h
-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
An
om
al
ia
 d
e 
te
m
pe
ra
tu
ra
período
Anomalia de temperatura máxima anual para São Paulo
Anomalia
Linear (Anomalia)
Fonte: Francisco de Assis Diniz, INMET
Fonte: Francisco de Assis Diniz, INMET
• Mudanças na estrutura da atmosfera
 
Vento 
Atmosfera Livre 
RCFL RCFL 
RML 
UML 
UCFL 
UCL 
RBL 
UBL 
Fatores da urbanização 
responsáveis pelas mudanças no 
balanço de energia
Alterações no balanço de energia 
nas camadas de cobertura e limite 
urbana
Aumento na área de superfície com outras 
propriedades de absorção e poluição do ar
Aumento na absorção da radiação de 
ondas curtas
Redução da quantidade de céu aberto (sky
view factor) pelos edifícios
Redução do albedo (sombras)
Menor perda de radiação de ondas longas
Construções, tráfego de veículos, indústrias, 
asfalto, aparelhos de ar condicionado
Fonte de calor antropogênicas
Fluxo de calor da Camada de Cobertura 
Urbana (UBL), telhados, materiais urbanos
Aumento no input de calor sensível e maior 
armazenamento de calor
Aumento da impermeabilização do solo Diminuição da evapotranspiração
Impactos no Balanço Hídrico
Redução da velocidade do vento Diminuição do transporte de calor 
turbulento
Quantidade de céu aberto (SVF - sky view factor)
• É a fração do céu visível do solo
• Relacionado com a geometria das edificações
• Espaços abertos têm maior SVF, resultando em melhor perda de calor durante 
a noite
Fonte: Hämmerle et al. (2011)
• Mudanças na estrutura da atmosfera
• Exemplo: Florianópolis (SC)
Fonte: Pereira (2006)
• Exemplo: Florianópolis (SC)
Fonte: Pereira (2006)
• Exemplo: Florianópolis (SC)
Fonte: Pereira (2006)
• Exemplo: Florianópolis (SC)
Fonte: Pereira (2006)
• Exemplo: Florianópolis (SC)
Fonte: Pereira (2006)
Geração de ilhas de calor ocorre quando há estabilidade atmosférica 
A
B
A
B
Fonte: Météo France/Cécile de Munck; NASA
Ilha de calor com e sem ar condicionado
Fonte: Météo France/Cécile de Munck; NASA
• Soluções
• Green roof/wall
• Soluções
• Green roof/wall
• Soluções
• Green roof/wall
• Soluções
• Soluções
• Criar mais áreas verdes nas cidades
• Soluções
• Materiais que favoreçam o aumento
do albedo
http://hubss.com/products/streetbond-
coatings-for-asphalt/streetbondsr/
• Soluções
• Soluções
• Soluções
• Aumentando o albedo, a superfície absorverá menos calor e assim 
transmitirá menos calor ao ambiente
• Redução no consumo de energia e emissão de gases de efeito estufa -
Forçante radiativa negativa
Além disso:
• Utilizar ar condicionado mais eficiente
• Planejamento urbano – áreas verdes/ espaçamento entre edifícios. Menor 
densidade demográfica e demanda de transporte por população
• Aumentar evapotranspiração plantando mais arvores / reduzir área 
impermeável
• Mudança no estilo de vida para usar menos energia
Obrigado!
Bruno Silva Oliveira
bruno.so@dsr.inpe.br