ALTERAÇÕES DO MICROCLIMA URBANO DE PARANAGUÁ DEVIDO A AÇÃO ANTROPICA PR COLÉGIO ESTADUAL PORTO SEGURO

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1 ALTERAÇÕES DO MICROCLIMA URBANO DE PARANAGUÁ DEVIDO A AÇÃO ANTROPICA PR COLÉGIO ESTADUAL PORTO SEGURO Gean do Amaral Geovane do Amaral Aline Mendes Pereira Co-autores: Francisco Xavier da Silva de Souza -franciscoisulpar@hotmail.com Regina Celi Rosim regina.rosim@yahoo.com.br RESUMO Este trabalho tem por objetivo comparar as alterações da temperatura microclimáticas e a utilização do solo na cidade de Paranaguá localizada no Estado Paraná, no período de 2010 a Os dados foram obtidos por meio de revisão bibliográfica, pesquisa nos arquivos do IBGE Paranaguá, pesquisa de campo na Estação de Meteorologia de Paranaguá, e no Colégio Estadual Porto Seguro. Foi instalado no interior do Colégio um abrigo meteorológico contendo um Thermo Hygrometro digital com sensor de temperatura máxima, mínima e umidade do ar. A coleta dos dados foi realizada, às 09h00min, 15h00min e 21h00minh seguindo horários estabelecidos pela (OMM). Utilizando processamento matemático foram analisadas as variações da temperatura diária, para o período de fevereiro a setembro de 2010 e Para a população a contagem foi realizada em intervalos de 10 anos, conforme dados do IBGE. A média térmica foi comparada com o uso do solo para analisar, se a ações antrópicas influenciam na variação térmica. Os resultados parciais da pesquisa mostram que no ano de 2010 as temperaturas médias da Estação Meteorológica foram de 21,41ºC e no ano de 2011 a média foi de 20,74ºC. No Colégio Porto Seguro, para o ano de 2010 o resultado foi de 21,95ºC e no ano de 2011 a média foi de 20,9ºC. Os resultados parciais mostram que na área de estudo, as variações de temperatura foi de 0,4ºC a 0,16ºC mais elevadas que os valores coletados na estação Meteorológica. Este aumento atribui-se ao crescimento populacional, o qual contribui para o aumento da média térmica. A urbanização está modificando a paisagem local, onde as ruas estão sendo pavimentadas e as calçadas impermeabilizadas, reduzindo os espaços livres e áreas verdes. Sabemos que o município precisa expandir suas atividades, tendo em vista o crescimento populacional, mas é preciso usar a tecnologia 109

2 sem provocar a destruição da cobertura vegetal que ainda resta no perímetro urbano, utilizando-se de planejamento e de uma gestão ambiental adequada para cidade de Paranaguá. Palavras chaves: clima, urbanização, impermeabilização e vegetação. 2. INTRODUÇÃO No município de Paranaguá mais de 90% da população reside na área urbana, e em busca de conforto, vários núcleos habitacionais foram construídos na década de 80 e 90 em regiões insalubres, áreas de manguezais, tendo em vista, a necessidade de residirem próximo ao local de trabalho. Esse processo é contínuo, pois o desenvolvimento econômico do município está atrelado aos ciclos econômicos e a expansão portuária. Neste processo o Porto de Paranaguá é um forte organizador do espaço e da economia local, demandando o crescimento do setor urbano em atividades ligadas ao setor portuário, no comércio de bens e serviços. A modernização portuária, em função do ciclo da diversificação, é continua e as áreas mais valorizadas são ocupadas para a expansão portuária e em conseqüência, reflete na ocupação de áreas menos valorizadas, surgindo assim novos bairros. Esta alteração no espaço, devido a necessidade de crescimento, torna-se cada vez mais constante, onde retira-se parte da cobertura vegetal como: áreas de manguezais e florestas nativas para a construção de núcleos habitacionais. A consequência desse processo é a degradação ambiental bem como as mudanças micoclimáticas devido a ação antrópica. Supõe-se que existam dentro da cidade de Paranaguá, áreas mais prejudicadas em relação ao clima que outras, em virtude das características de sua forma urbana e de sua influência nas modificações microclimáticas. Ademais, considera-se o tema clima urbano, como de extrema importância, e pode servir de respaldo, no âmbito do planejamento urbano, para a discussão de futuras modificações na legislação em vigor, com o Plano Diretor de Paranaguá PR 3. OBJETIVOS 3.1 OBJETIVO GERAL 110

3 Possibilitar ao aluno do ensino fundamental e médio o acesso à utilização do recurso da Estação Meteorológica para verificar as mudanças de temperaturas no entorno das escolas. 3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS - Verificar as variações térmicas em torno do Colégio Estadual Porto seguro; - Mostrar aos alunos os impactos ambientais causados pelas alterações climáticas; - Levantar hipóteses sobre as possíveis causas da expansão do Município de Paranaguá para determinadas regiões. 4. REVISÃO TEÓRICA 4.1 O CLIMA URBANO No processo de urbanização, a poluição do ar afeta a transferência de radiação e acrescenta núcleos de condensação no ar, aumentando a precipitação. A densidade e a geometria das edificações criam superfícies rugosas que, influenciam na circulação do ar e no transporte de calor e vapor d'água. Os materiais de construção e o asfaltamento das ruas aumentam o estoque de calor, a impermeabilização do solo aumenta a possibilidade de enchentes. Esses fatores, associados a outros, contribuem para a formação de um microclima local, denominado clima urbano (MAITELLI, 1994; apud DOURADO 1, 2000; in ALMEIDA JUNIOR, 2005). De acordo com Lombardo 2 (1995) apud Almeida Junior (2005) o clima urbano é um sistema que abrange o clima de um dado espaço terrestre e sua urbanização. É 1 DOURADO, S. C. Ilhas de calor e urbanização na Amazônia mato-grossense. Trabalho de conclusão de curso, Departamento de Geografia, Universidade Federal do Mato Grosso, Cuiabá, LOMBARDO, M. A. Ilha de calor nas metrópoles: o exemplo de São Paulo. São Pulo: Hucitec p. 111

4 um mesoclima que está incluído no macroclima e que sofre, na proximidade do solo, influencias microclimáticas derivadas dos espaços urbanos. Deve-se analisar as variações do ambiente urbano, nos vários níveis, tais como nos bairros, ruas, casas, ambientes internos. A ação ecológica natural, associada aos fenômenos urbanos, constitui o conjunto complexo de inter-relações que produzam o clima urbano (SOUZA ; apud ALMEIDA JUNIOR 2005). Tempo é o estado atmosférico em certo momento, considerando em relação a todos os fenômenos metodológicos: temperatura, vento, umidade, entre outros. Esse estado é essencialmente variável. Entretanto um determinado lugar em meio a essas continuas mudanças, distingue-se de constante, de previsível, que constitui o que se chama de clima. Assim, o clima pode ser definido como a função característica e permanente do tempo, num lugar, em meio a suas infinitas variações, (ALMEIDA JUNIOR, 2005). Os quatros fatores dinâmicos do clima Temperatura, Umidade, Movimento do Ar e a Radiação afetam a perda de calor no homem. Esses fatores (elementos) climáticos não atuam isolados, mas conjuntamente. O efeito de sua ação conjunta sobre o individuo denomina-se pressão térmica, (ALMEIDA JUNIOR, 2005). De acordo com Bueno 4 (1998) Apud Almeida Junior (2005), as alterações clima urbano têm ficado mais evidentes a cada dia. Segundo Romero (1988) apud Bueno (1998) in Almeida Junior (2005): A prática do desenho urbano tem se dado sem levar em conta os impactos que provoca no ambiente, repercutindo não só no desequilíbrio do meio como também no conforto e salubridade das populações urbanas. 3 SOUZA, L. C. L. Desempenho térmico de coberturas livres: Aplicação do Modelo NBSLD. São Carlos. 87 f. Dissertação (Mestrado) Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo. São Carlos, BUENO, C. L. Estudo da atenuação da radiação solar incidente por diferentes espécies arbóreas. Universidade de Campinas, Dissertação de mestrado, Faculdade de Engenharia Civil,

5 Esses impactos são decorrentes das mudanças das características térmicas das superfícies, das taxas de evaporação e dos novos padrões de circulação do ar, tendo como conseqüência denunciadora à formação das chamadas ilhas de calor, que corresponde ao aumento de temperatura de uma determinada área urbana em relação aos seus arredores, (LABAKI & SANTOS, 1996; BUENO, 1998 apud ALMEIDA JUNIOR, 2005). Ainda segundo Romero 5 (1988) apud Carvalho (2001)... o desenho urbano, busca definir as condições ambientais, do meio natural, que melhor satisfaçam às exigências do conforto térmico do homem, enfocado, assim, o desenho urbano dentro do conceito orientado pela concepção arquitetural da bioclimatologia, considerando-se que essa concepção...é antes de tudo uma interação de vários elementos climáticos, do lugar, de uma cultura, com a finalidade de criar ou recriar ambientes urbanos (CARVALHO, 2001). No que se refere às informações climáticas, segundo Mascaró 6 (1996) apud Carvalho (2001) devem-se considerar três patamares de dados: macroclima, mesoclima e microclima: Os dados macroclima são obtidos nas estações metereológicas e descrevem o clima geral de uma região, dando detalhes de insolação, nebulosidade, precipitação, temperatura, umidade e ventos. Os dados mesoclimáticos, nem sempre de fácil obtenção, informam as modificações do macroclima provocadas pela topografia local como vales, montanhas, grandes massas de água, vegetação ou tipo de cobertura de terrenos... No microclima são levados em consideração os efeitos das ações humanas sobre o entorno, assim a influencia que estas modificações exercem sobre a ambiência dos edifícios. 5 ROMERO, Marta Adriana Bustos. Princípios bioclimáticos para o desenho urbano. São Paulo: Projeto, 1988, 128p. 6 MASCARÓ, Lucia. Ambiência Urbana. Porto Alegre DC Luzzato

6 Neste trabalho pretende-se utilizar os dados macroclima para conhecer o processo pelo qual provoca alterações nas temperaturas médias térmicas do município de Paranaguá Paraná. 4.2 ÁREAS VERDES Os espaços livres são áreas não edificadas, com possibilidades de se transformarem em áreas verdes, quando predominantemente não impermeabilizados e/ou com significativa cobertura vegetal. Assim, toda área verde se enquadra como espaço livre, não sendo verdadeira a recíproca. As áreas verdes são consideradas aqui como áreas com cobertura vegetal, pública ou privada Martins JR 7, (1996) apud Costa, (2003) e são importantíssimas na amenização climática. Mota 8 (1981) apud Costa, (2003) enfatiza que a ocupação urbana resulta em uma da cobertura vegetal original do solo, no entanto, se as principais características ambientais forem consideradas através de uma utilização ordenada do solo, os efeitos sobre o meio ambiente poderão ser minimizados e as conseqüências benéficas da vegetação poderão ser aproveitadas em favor da população. A vegetação interfere na composição do microclima de forma parecida com a massa d água. Ela absorve energia em forma de calor e a utiliza no processo de fotossíntese liberando energia em forma de oxigênio e gás-carbônico, renovando o ar atmosférico e produzindo vapor d água, que umidifica o ar. Assim, arvores e áreas verdes contribuem significadamente para esfriar nossas cidades e economizar energia, além de reduzir as temperaturas urbanas, Santamouris 9 (1997) apud Costa, (2003) enfatiza que as árvores podem em fornecer 7 MARTINS JR.,Osmar Pires. Uma cidade ecologicamente correta. Goiânia: Ed. AB, p. 8 MOTA, Suetônio. Planejamento Urbano e preservação ambiental. Fortaleza: UDUFC, SANTAMOURIS, M. Energy and indoor Climate in Urban environments Recentrends, In: ENCONTRO NACIONAL DE CONFORTO NO AMBIENTE CONSTRUIDO 4, Salvador, 1997, Anais... Salvador. FAUFBA/ANTAC, 1997, p

7 proteção solar para edificações no período de verão, atenuar o efeito estufa, filtrar poluentes. Absorver o barulho, prevenir a erosão e proporcionar privacidade. Sua eficiência, no entanto, dependem de sua intensidade, forma, dimensão e localização. Segundo Mascaro (1996) apud Costa, (2003) a incidência do vento sob a arborização reduz as diferenças de temperaturas e umidade entre as áreas sombreadas e ensolaradas, evidenciando assim o papel importante do sombreamento na caracterização do microclima urbano, e na melhoria das condições ambientais adversas e do conforto humano. Neste sentido, a vegetação ajuda a atenuar condições extremas de frio ou de calor intenso. 4.3 O TIPO DE RECOBRIMENTO DO SOLO A permeabilidade do solo constitui-se num dos atributos morfológicos condicionantes do clima urbano e da melhoria das condições microclimáticas dos diversos espaços que formam as cidades. Por outro lado Garcia 10 (1999) apud Costa (2003) a impermeabilização das cidades, com as superfícies edificadas e os pavimentos das ruas, fazem com que a evacuação da água de precipitação seja muito rápida, e por haver poucas superfícies com solo natural e vegetação, a evapotranspiração seja reduzida. A impermeabilização da superfície do solo urbano ocasiona ainda a ocorrência de inundações (OLIVEIRA, 1988; apud COSTA, 2003). Como o material das superfícies urbanas tem usualmente grande capacidade calorífera, seu potencial de armazenar energia é maior que os das superfícies rurais e, portanto, é maior também seu potencial de aumentar a temperatura noturna do ar através da irradiação de energia acumulada. De acordo com Santamouris, (1997) e Hough 11 (1998), o armazenamento de calor, e sua conseqüente emissão para a 10 GARCIA, Maria C. M. Climatologia Urbana. Barcelona: Universitat de Barcelona Textos Docents HOUGH, Michael. Naturaleza y ciudade: planificação urbana y procesos ecológicos. Barcelona: Gustavo Gili,

8 atmosfera, é significadamente maior para o asfalto que para os solos de concreto e sem pavimento. Uma propriedade importante na determinação da taxa de energia refletida de volta para a atmosfera e depende do tipo e da cobertura da superfície. 5. METODOLOGIA Esta metodologia foi adaptada do trabalho elaborado por Nicacio Lemes de Almeida Júnior, sobre O Estudo do Clima Urbano da Cidade de Cuiba - MT, Dissertação de Mestrado em Física e Meio Ambiente. As leituras foram executadas pelos alunos nos horários de 09h00, 15h00 e 21h00 seguindo as normas internacionais. Essas leituras de temperatura tiveram início no dia 01 fevereiro de 2010 com término no dia 30 de novembro de 2011 e os participantes do projeto são os alunos do Colégio Estadual Porto Seguro. Foi criado um espaço no interior da escola contendo um abrigo de madeira denominado Stevenson screen (Figura 1), utilizamos um termômetro digital (Figura 2) para medir a temperatura do ar, umidade do ar, temperatura máxima e mínima e um pluviômetro para medir volume de precipitação, e também analisar o ph da água da chuva, para verificar a formação da chuva ácida. Os dados obtidos são comparados com os da Estação meteorológica de Paranaguá (EMP), que esta situada na Avenida Coronel Elisio Pereira que será um referencial para a comparação de dados coletados. Esses dados coletados são trabalhados nas disciplinas de: Matemática, Geografia, Ciências, Português e Informática para a tabulação dos resultados e elaboração de relatório. 116

9 Figura 1- Mini estação meteorológica Figura 2- Thermo Hygrometro 6. RESULTADOS E DISCUSSÕES 117

10 A partir da década de 1970 as temperaturas começaram a elevar-se em maiores proporções atingindo um aumento entre 0,2 e 0,4ºC por ano sendo o período de 1970 a 2008 que registrou os maiores aumentos nas médias anuais, com registro de temperatura de 21,2ºC em 1980 sendo a menor média, e 22,8ºC em 2003 a maior média. Segundo Guerra, (2001) a urbanização é o processo derivador das alterações climática, e no município de Paranaguá em 1950 a população era de , e habitantes (IBGE 2007), e observa-se que o crescimento populacional foi um dos fatores que contribuiu para o aumento na média térmica do município. Para identificar as variações de temperatura no entorno da escola foram coletados dados simultâneos no Colégio Estadual Porto Seguro e na Estação meteorológica de Paranaguá. Os dados preliminares referentes ao período de fevereiro a setembro de 2010/2011, o quadro nº. 01 e 02 mostram que os bairros possuem diferentes temperaturas e a tendência é ocorrer um aumento nesses valores, tendo em vista que todas as atividades humanas liberam e consomem energia. Quadro nº.01 temperaturas média 2010 Ano/2010 Fever. março abril maio junho julho agosto Set. Média EMP 26,8 23,8 23,4 21,0 18,7 17,8 18,0 18,6 21,0 Col.Porto Seguro 27,5 24,4 23,8 21,4 19,1 18,3 18,5 19,2 21,5 Quadro nº.02 temperaturas média 2011 Ano/2010 Fever. março abril maio junho julho agosto Set. Média EMP 28,0 25,7 21,6 20,0 19,3 18,7 17,8 20,0 21,4 Col.Porto Seguro 29,1 26,3 22,1 20,5 19,8 19,0 18,2 20,6 21,9 EMP e Colégio Estadual Porto Seguro 118

11 O quadro nº.1 mostra que na Estação Meteorológica de Paranaguá, localizada na Av. Cel. Elísio Pereira (Aeroparque), no ano de 2010 apresentou à média foi de 21,0ºC, sendo a menor média. O local é aberto, solo é de grama, com vegetação de pequeno porte, com altitude de 4,5 metros. Se comparado com o Colégio Estadual Porto Seguro, localizado no Bairro porto Seguro, área com muito espaços verdes, vegetação de médio e grande porte, registrou a média de 21,5ºC, a variação na temperatura foi de 0,5ºC, mais elevada, porém observou-se que, quando se aproxima da primavera e verão as diferenças nas temperaturas tendem a aumentar, ver gráfico nº. 01. Portanto, o quadro nº. 2 mostra que no ano de 2011 a EMP apresentou a média foi de 21,4ºC, e o Colégio Estadual Porto Seguro, registrou a média de 21,9ºC, porém observou-se que, houve aumento nas temperaturas médias, no entanto, a variação na temperatura média foi de 0,5ºC, a mais elevada. Ver gráfico nº. 2. Gráfico 1- Temperatura média de fevereiro a setembro

12 Gráfico 2- Temperatura média de fevereiro a setembro CONSIDERAÇÕES FINAIS O resultado parcial da pesquisa mostra, que o Colégio Estadual Porto Seguro localizado no bairro Porto Seguro, apresenta temperaturas mais elevadas comparados com os dados da Estação Meteorológica de Paranaguá, tendo em vista, que o abrigo meteorológico está localizado dentro do pátio do Colégio, em um ambiente mais quente. Durante a pesquisa percebemos que, no bairro as ruas e avenidas não são pavimentadas, e a vegetação está sendo destruída para a construção de núcleos habitacionais. Os rios e córregos a céu aberto, são depósitos de lixos e entulhos, bem como, o lançamento de esgotos domésticos sem prévio tratamento, que comprometem a qualidade da água e a saúde da população. Na próxima fase, serão estudados a degradação ambiental nas margens do Rio da Vila e identificar se os fatores antrópicos, alteram as temperaturas locais e interferem nas mudanças microclimáticas na áreas de estudo. Os resultados parciais da pesquisa, serão detalhados em outubro 2012, na terceira fase, será feito mapeamento dos espaços verdes, rios, canais, mata ciliar, no entorno da área de abrangência do Colégio com termino previsto para 30 de novembro de

13 8. REFERÊNCIAS ALMEIDA JUNIOR, Nicácio Lemes de. Estudo do clima urbano: uma proposta metodológica/ Nicácio Lemes de Almeida Junior Dissertações (mestrado) Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Ciências Exatas e da Terra, v,94p. : il.. color. CARVALHO, Márcia Monteiro de. Clima urbano e vegetação: estudo analítico e prospectivo do Parque das Dunas em Natal/Márcia Monteiro de Carvalho. Natal: s.n., p. : il Dissertação (Mestrado) Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Departamento de Arquitetura. COSTA, Angelina Dias Leão. Analise bioclimática e investigação do conforto térmico em ambientes externos: uma experiência no bairro de Petrópolis em Natal/RN. Dissertação (Mestrado) Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo. Natal, RN, p. BIGARELLA, J.J. et al., A serra do mar e a porção oriental do estado do Paraná. Curitiba: Associação de Defesa e Educação Ambiental, 1978, 248p. EMATER PR, Escritório Regional de Paranaguá Rua Comendador Correia Junior. Estação Metereologica de Paranaguá Av. Cel. Elisio Pereira Aeroparque Impactos Ambientais urbanos no Brasil/ Antônio José Teixeira Guerra, Sandro Baptista da Cunha (organizadores) Rio de Janeiro: Bertrand Brasil p. 121

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