Ilhas de calor: conceito e causas

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Ilhas de calor
Ilhas de calor

Ilhas de calor urbana ocorre quando uma cidade experimenta temperaturas muito mais quentes do que as áreas rurais próximas. Nesse sentido, a diferença de temperatura entre áreas urbanas e áreas rurais menos desenvolvidas tem a ver com o quão bem as superfícies de cada ambiente absorvem e retêm o calor.

As ilhas de calor são áreas urbanizadas que experimentam temperaturas mais altas do que as áreas periféricas. Assim, estruturas como edifícios, estradas e outras infraestruturas absorvem e reemitem o calor do sol mais do que paisagens naturais, como florestas e corpos d’água.

Primeiramente, as áreas urbanas, onde essas estruturas são altamente concentradas e a vegetação é limitada, tornam-se “ilhas” de temperaturas mais altas em relação às áreas periféricas. Assim, as temperaturas diurnas nas áreas urbanas são cerca de 1 a 7°C mais altas do que as temperaturas nas áreas periféricas e as temperaturas noturnas são cerca de 2 a 5°C mais altas.

O termo “ilha de calor urbana” refere-se ao fato de que as cidades tendem a ficar muito mais quentes do que as paisagens rurais circundantes, principalmente durante o verão. Essa diferença de temperatura ocorre quando as estradas e edifícios sem sombra das cidades ganham calor durante o dia e irradiam esse calor para o ar circundante. Como resultado, as áreas urbanas altamente desenvolvidas podem experimentar temperaturas no meio da tarde que são 15 a 20°C mais quentes do que as áreas circundantes com vegetação.

O que causa as Ilhas de Calor Urbanas?

As cidades criam seus próprios microclimas porque alteram muito a paisagem local. Existem muitas razões para as ilhas de calor. Os materiais de construção geralmente são muito bons em isolamento ou retenção de calor. Esse isolamento torna as áreas ao redor dos edifícios mais quentes.

O “calor residual” também contribui. As pessoas e suas ferramentas, como carros e fábricas, estão sempre gastando energia, seja correndo, dirigindo ou apenas vivendo o dia-a-dia. A energia que as pessoas gastam geralmente escapa na forma de calor. E se houver muitas pessoas em uma área, é muito calor.

As áreas urbanas são densamente povoadas, ou seja, muitas pessoas em um espaço pequeno. As áreas urbanas também são densamente construídas, o que significa que os edifícios são construídos muito próximos uns dos outros. Quando não há mais espaço para uma área urbana se expandir, os engenheiros constroem para cima, criando arranha-céus. Toda essa construção significa desperdício de calor – e o calor que escapa do isolamento não tem para onde ir. Ele permanece dentro e entre os edifícios da Ilha de calor.

As temperaturas noturnas nessas ilhas permanecem altas. Isso ocorre porque edifícios, calçadas e estacionamentos impedem que o calor vindo do solo suba para o céu noturno frio. Como o calor está preso em níveis mais baixos, a temperatura é mais quente.

Ilhas de calor urbanas podem ter ar e qualidade de água piores do que seus vizinhos rurais. Dessa maneira, geralmente têm qualidade de ar mais baixa porque há mais poluentes (resíduos de veículos, indústrias e pessoas) sendo bombeados para o ar. Esses poluentes são impedidos de se espalhar e se tornar menos tóxicos pela paisagem urbana: edifícios, estradas, calçadas e estacionamentos.

E o que mais pode ocorrer?

A qualidade da água também sofre. Quando a água quente da ilha de calor acaba fluindo para os córregos locais, ela estressa as espécies nativas que se adaptaram à vida em um ambiente aquático mais frio.

Os cientistas estão estudando como as ilhas de calor urbanas podem contribuir para o aquecimento global, o padrão de mudança climática mais recente que inclui o aquecimento gradual da temperatura da Terra.

Quando está muito calor, muitos de nós corremos direto para o ventilador ou para o ar condicionado. Isso é especialmente verdadeiro em áreas urbanas que sofrem com os efeitos das ilhas de calor urbanas. Nesse sentido, os centros urbanos contribuem para as demandas de energia no verão, sobrecarregando os recursos energéticos.

Os grandes centros urbanos, geralmente estão sujeitos a “blecautes contínuos” ou quedas de energia. As concessionárias começam a rolar apagões quando não têm energia suficiente para atender às demandas de seus clientes. A energia utilizada em ventiladores elétricos e ar condicionado acaba contribuindo para uma UHI ainda mais quente.

Por causa desses efeitos negativos, os cientistas dizem que os moradores, arquitetos e designers da cidade precisam trabalhar para reduzir o impacto das pessoas nas áreas urbanas. O uso de telhados verdes, que são telhados de edifícios cobertos de plantas, ajuda a resfriar as coisas. As plantas absorvem dióxido de carbono, um dos principais poluentes. Eles também reduzem o calor das áreas circundantes. Usar materiais de cores mais claras em edifícios também ajuda. Cores claras refletem mais luz solar e retêm menos calor.

Baixo albedo, materiais de armazenamento de calor

Superfícies escuras (baixo albedo) absorvem mais energia da luz solar do que superfícies mais claras e reflexivas (alto albedo). Essa energia absorvida é então liberada ao longo do tempo como energia térmica que podemos sentir. Se você colocar a mão em uma superfície escura que esteve exposta ao sol, é por isso que ela está quente. As cidades costumam ter muito mais materiais absorventes de calor. A diferença de temperatura entre as superfícies de alto e baixo albedo pode ser vista usando uma câmera infravermelha.

Falta de árvores e outra vegetação

As árvores e outras vegetações, assim como o solo, absorvem e liberam umidade (evapotranspiração). Evaporar a água (convertê-la de um líquido para um gás) requer energia, o que significa que a evaporação esfria o ar porque a energia térmica é usada para a evaporação. É por isso que o suor ajuda o corpo humano a se resfriar. As árvores também fornecem sombra, o que também tem um efeito refrescante.

Por que devemos nos preocupar com o calor urbano?

Estimam que a taxa anual de mortes relacionadas ao calor por 100.000 habitantes é de 0,3 nas grandes áreas metropolitanas centrais – a maior taxa de mortalidade paralela apenas às áreas rurais “não centrais”, que também experimentam uma taxa de mortalidade de 0,3 (Relatório MMWR).

Além da mortalidade, as temperaturas mais altas comprometem a saúde e o conforto humano com um risco aumentado de doenças respiratórias, exaustão pelo calor, insolação e mortalidade relacionada ao calor. Dessa maneira, eles também aumentam o consumo de energia necessária para climatizar residências e edifícios, o que leva ao aumento das emissões de poluentes atmosféricos e gases que retêm o calor, agravando as mudanças climáticas.

O calor urbano não é distribuído uniformemente pela cidade. Vizinhanças na mesma cidade ao mesmo tempo podem diferir em temperatura em 20°C, em grande parte devido a diferenças nos fatores que causam o efeito de ilha de calor urbana. Estudos mostraram que políticas históricas discriminatórias, como redlining, contribuíram para essas diferenças, com áreas anteriormente com redline sendo mais quentes do que áreas sem redline em muitas cidades.

O que pode ser feito para combater o calor urbano?

Líderes comunitários e indivíduos podem tomar muitas medidas para reduzir o calor urbano. Muitas dessas ações têm co-benefícios adicionais:

  • Plante árvores ao longo das ruas para fazer sombra, especialmente sobre superfícies escuras
  • Adicione vegetação aos espaços urbanos, incluindo telhados verdes
  • Implemente superfícies frias em telhados, estradas e paredes
  • Forneça mais acesso a espaços públicos com ar condicionado
  • Varie a altura dos novos edifícios para aumentar o fluxo de ar e criar desfiladeiros de sombra
  • Use mais ventilação natural em edifícios

Referências:

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