CLIMA da REGIÃO de GOIÂNIA

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1 UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS DEPARTAMENTO DE ARTES E ARQUITETURA "Escola Professor Edgar Albuquerque Graeff" CLIMA da REGIÃO de GOIÂNIA Prof. António Manuel C. P. Fernandes maio

2 APRESENTAÇÃO O presente texto apresenta os principais aspectos climáticos da região de Goiânia; preocupa-se em especial com os valores médios dos diversos fenômenos climáticos e procura construir uma interpretação já comprometida com uma abordagem arquitetônica do assunto para conseguir-se melhor entrada no ato da concepção do projeto. INTRODUÇÃO A cidade de Goiânia situa-se geograficamente na latitude 16º 41 sul e na longitude 49º 17 oeste. Segundo mapa atribuído a Köppen (figura 1), a região de Goiânia localisa-se numa imaginária linha divisória entre a zona tropical e a subtropical. Ao analisar os dados climáticos da região verifica-se que é muito difícil seu enquadramento entre as duas divisões clássicas de climas quentes, isto é, quente e úmido ou quente e seco. Há, realmente, um conjunto de características bastante peculiares que impossibilitam uma classificação tão singela. Ver-se-á, a seguir, que o clima de Goiânia e toda uma vasta região ao seu redor é um clima composto de duas estações determinantes. Em termos gerais a região onde se encontra Goiânia apresenta duas características significativas: a continentalidade, pois está muito afastada do litoral atlântico; e a grande regularidade do processo cíclico dos deslocamentos das massas de ar o que, conjugado com outros fatores implica num regime pluviométrico muito bem definido apresentando uma estação chuvosa (tendo 5 meses com precipitação na casa dos 200 mm mensais) e uma estação seca (com 3 meses praticamente secos e 2 meses de pouca chuva); além disso um regime de ventos com predominâncias de direção bastante evidentes. Se abordarmos os dados climáticos no seu conjunto verificaremos que será bastante coerente abandonar a clássica divisão anual das 4 estações com picos de calor no verão e de frio no inverno e adotar a idéia acima definida de um clma composto de 2 estações: a estação das chuvas e a estação da seca. Corroborando com isto verifique-se que as maiores temperaturas anuais ocorrem na época do ano astronomicamente chamada de primavera (setembro) e não no verão como classicamente se poderia esperar. 2

3 TEMPERATURAS Repare na figura 2 onde se apresentam os dados de temperatura: as linhas de temperatura média, de temperatura média das máximas, temperatura média das mínimas e as máximas e mínimas absolutas. É bom lembrar que as chamadas médias das máximas e médias das mínimas devem ser entendidas como a referência principal pois representam, respectivamente, a tendência média das temperaturas vespertinas (cerca das 3 horas da tarde) e das temperaturas do final da madrugada (antes do sol raiar). Observe com atenção as oscilações, ao longo do ano, das respectivas curvas das temperaturas acima descritas: a média das máximas oscila 3,8 º C (de 28,2 em dezembro a 32,0 em setembro), a temperatura média oscila 4,8 º C (de 18,8 em julho a 23,6 em outubro) e a média das mínimas 8,4 º C (de 9,8 em julho a 18,2 em dezembro e em fevereiro). Podemos resumir uma interpretação desses dados afirmando que temos calor à tarde o ano inteiro com um destaque curioso: a menor média das máximas não é no solstício de inverno (junho) mas em dezembro em pleno solstício de verão; temos frio pela madrugada durante os meses da estação da seca, isto é, em maio, junho, julho e agosto e é este frio noturno que faz a temperatura média cair, embora não muito, durante o período do solstício de inverno. O gráfico da figura 3 apresenta os mesmos dados de temperatura mas o faz de forma diferente oferecendo uma outra visão do fenômeno envolvendo, além da temperatura do ar e da seqüência dos meses do ano, a variação horária durante o dia. É preciso um certo cuidado e paciência para obter uma compreensão plena e dinâmica dele. Assim, repare nos eixos X e Y, respectivamente os meses do ano e a variação horária diária. O desenvolvimento da temperatura ao longo do dia/ano é percebido e identificado quantitativamente pelas curvas isotérmicas (curvas de mesma temperatura). A construção do gráfico pressupõe um determinado horário de ocorrência das médias das mínimas (5:30) e das máximas (14:30) e uma determinada curva (sinozoidal) de desenvolvimento diário das temperaturas. Se se observar este gráfico como um mapa topográfico pode-se intuir a depressão do frio das madrugadas dos meses de maio, junho, julho e agosto e o cocoruto do calor das tardes de setembro e outubro. 3

4 A variação anual da média mensal da amplitude térmica diária (diferença entre a média das máximas e a média das mínimas) é apresentada na figura 4 onde se pode destacar o ápice do fenômeno (mais de 19º) no mês de agosto (o mês mais seco do ano) e as menores amplitudes, embora não sejam pequenas (acima de 10º), durantes os meses úmidos, como se verá mais à frente. Nos meses de maior amplitude os valores são semelhantes aos de climas desérticos e realmente o clima é bastante seco como se verá posteriormente. Esta amplitude térmica elevada é um fenômeno que pode ser muito bem trabalhado pela arquitetura obtendo resultados bastante significativos, isto é, pode-se usar o frio noturno para reduzir-se a temperatura média interior, é uma questão de física aplicada e os povos árabes demonstram essa eficiência há séculos. PRECIPITAÇÃO PLUVIOMÉTRICA E UMIDADE RELATIVA A precipitação pluviométrica e a umidade relativa são apresentadas na tabela da figura 5 com suas médias mensais ao longo do ano. Há cinco meses de chuva na casa dos 200 mm: de novembro a março; um mês de transição do período das águas para o da seca: abril. Um mês de transição do período da seca para o das chuvas: outubro. Dos cinco meses do período seco temos dois deles, maio e setembro, com muito pouca chuva e os três outros, junho, julho e agosto absolutamente secos, especialmente este último. O desenvolvimento da umidade relativa (UR) acompanha o ritmo das variações das chuvas mas ligeiramente defasado: enquanto as chuvas diminuem rapidamente, a UR cai mais lentamente; já ao passar do período seco para o das chuvas a UR aumenta no mesmo ritmo do aumento das chuvas. UMIDADE RELATIVA E PRECIPITAÇÃO PLUVIOMÉTRICA Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Umidade Relativa (%) Prec. Pluviométrica (mm) Figura 5 É muito importante explicar que os valores da UR apresentados são valores médios e, portanto, esse valor oscila durante o dia com valor máximo pela madrugada e valor mínimo no meio da tarde; no perído seco a amplitude tármica diária é muito grande como já se viu o que implicará numa oscilação bastante elevada da UR; dessa forma, embora a tabela mostre um valor de UR média de 52% em agosto, à tarde a UR deverá estar entre 30 a 35% o que realmente é bastante seco e, pela madrugada, alcançará com facilidade 70%. 4

5 Há uma interpretação importante a respeito dos dados acima descritos. Devemos lembrar que as maiores temperaturas vespertinas são em agosto, setembro e outubro e que nestes meses, à tarde, temos a UR bem baixa o que ameniza a sensação de calor pois facilita a evaporação na pele aumentando as perdas de calor do corpo; ao contrário, nos meses da estação chuvosa, com UR média na casa de 80% e com uma amplitude térmica bem menor que no período seco (e portanto com menor oscilação da UR ao longo do dia) mesmo as médias das máximas sendo menores, na verdade, teremos uma conjugação de temperatura e umidade relativa cuja sensação térmica deverá ser mais desconfortável: é o calor úmido que dá a sensação da pele suada. NEBULOSIDADE, INSOLAÇÃO E RADIAÇÃO SOLAR Os dados de nebulosidade, insolação e radiação solar estão apresentados em uma mesma tabela (figura 6) pois há uma relação entre eles muito importante, talvez até óbvia, e de grande significado para o trato de uma arquitetura adequada às condições climáticas. Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Nebulosidade (%) Insolação (h/mês) Rad Solar (w/m2.dia) Figura 6 Antes de mais nada lembre-se que a nebulosidade é medida em porcentagem (%), isto é, um percentual da área do céu ocupada por nuvens ou percentual de dias encobertos; a insolação, que significa o tempo em que há rediação solar direta, é mensurada em horas por mês (h/mês); a radiação solar global é medida em watt por metro quadrado por dia (w/m2.dia), em superfície horizontal. Os valores da radiação solar da tabela não são dados medidos mas dados indiretos, isto é, obtidos a partir de relações entre a latitude do local e o regime de nebulosidade. Na latitude de Goiânia a diferença aproximada do tamanho do dia na época do solstício de inverno (junho) e o tamanho do dia na época do solstício de verão é de duas horas. Com essa informação seria presumível imaginar que no verão teríamos maior tempo de insolação e no inverno menor: os próprios nomes poderiam indicar isso, inverno e verão. Neste caso, entretanto, reparando-se no desenvolvimento da nebulosidade e tendo em vista a dicotomia entre as estações (inverno seco e verão chuvoso) pode-se constatar que durante o período chuvoso, embora os dias sejam maiores a insolação é menor (em dezembro temos 161 h/mês), e bem menor, por causa da grande nebulosidade no verão e a baixa nebulosidade no período seco (em agosto temos 299 h/mês). A insolação efetiva, ou seja, o percentual da duração do dia com sol direto, na época seca, chega a ser de mais de 90%. 5

6 A radiação solar global é a soma da radiação direta do sol e a radiação difusa proveniente da atmosfera. Dependendo das condições do céu (limpo, encoberto, etc) a composição entre direta e difusa pode mudar bastante. Assim, num dia de céu claro a composição é aproximadamente 1/10 de difusa e 9/10 de radiação direta; a componente difusa vai aumentando à medida que o céu se apresente nublado (as nuvens brancas irradiam muito mais radiação difusa que o céu azul) e, obviamente, quando o céu estiver totalmente encoberto só teremoa radiação difusa que pode ser relativamente intensa (nebulosidade clara: forte mormaço) ou fraca (nebulosidade mais escura). De qualquer forma pode-se afirmar que, num mesmo local, o céu encoberto proporciona menor radiação global e o céu limpo maior pois a radiação direta do sol é muito intensa. No caso em tela há uma conjugação interessante e ao reparar-se no desenvolvimeto ao longo do ano da radiação global na tabela da figura 6 verifica-se que os valores mensais variam muito pouco: quando os dias são menores tem-se menos nuvens e portanto muito sol (a radiação direta é cerca de 70% da global) e quando os dias são maiores temos muitas nuvens e menos sol direto (a radiação direta é cerca de 35% da global). Isto é extraordinariamente importante, embora pareça obvio depois de explicado, e é, depois da variação sazonal da amplitude térmica diária, a mais peculiar característica decorrente da dicotomia entre a estação seca e a chuvosa. A importância se potencializará ao pensarmos nas conseqüências arquitetônicas principalmente no que tange à implantação de edifícios, orientação das fachadas e à proteção solar das mesmas e das suas aberturas transparentes. Na figura 7 apresenta-se um desenho esquemático com base no qual propõe-se um raciocínio de aproximação das repercussões arquitetônicas do descrito acima. Imagine-se um muro construído na linha leste-oeste, isto é, suas faces com orientação norte (no desenho, à direita) e sul (à esquerda). Como se sabe, o caminho aparente do sol varia, entre os solstícios de verão e de inverno, em 47º. Como Goiânia está na latitude sul 16º as posições limite do sol, ao meio dia, ficam geometricamente definidas como no desenho apresentado. Somem-se a isso as características anteriormente apontadas e com certeza pode-se, com um pouco de atenção e paciência, entender a imensa assimetria entre as fachadas sul e norte quanto à insolação e radiação solar. Em dezembro o sol atinge a fachada sul com um ângulo de incidência muito grande (83º), quase rasante com a fachada (apenas 7º) e, nesta angulação até o vidro comum torna-se espelhado refletindo grande parte da radiação solar. Além disso somem-se as condições de nebulosidade elevada e, portanto, pouco tempo de sol direto. Ao contrário, no solstício de inverno, em junho, o ângulo de incidência é bem menor (50º) fazendo 40º com a fachada. Somado a isto temos a baixa nebulosidade com uma insolação efetiva de mais de 90% como já citado. Esta constatação poderá ser conferida em muitos edifícios ao longo da cidade que sintetizaram e aplicaram com muita propriedade tal conhecimento ao proporem fachadas 6

7 sul bastante despojadas de proteções solares e com grandes panos de vidro e fachadas norte mais parcimoniosas quanto à quantidade de superfície envidraçada ou com significativas proteções solares exteriores, normalmente brises horizontais fixos ou móveis ou mistos com elementos horizontais e verticais. VENTOS Quanto aos ventos apresenta-se o a tabela na figura 8 que identifica, para os doze meses do ano, a primeira e segunda predominância de rumo do vento assim como as respectivas velocidades médias. Aqui, também se pode notar o reflexo da dicotomia das estações: durante o período chuvoso a primeira predominância é norte mudando para leste durante o período seco. Pode-se notar que no período seco, entre os meses de maio a setembro a segunda predominância é sul em três meses e isto está relacionado com o avanço de frentes frias que às vezes conseguem chegar até esta latitude no meio do ano quando temos madrugadas frias. As velocidades médias entre 2,5 e 3,5 m/s são consideradas fracas aumentando a responsabilidade do projetista no trato da ventilação dos ambientes interiores pois precisará otimiza-la para alcançar resultados satisfatórios. Predominância Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Primeira Rumo N N E E E E E E E N N N Veloc. 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,5 3,0 3,0 3,5 3,0 2,5 2,5 Segunda Rumo NNO NNE ENE ENE S S ESE ENE S NNE ENE NNE Veloc. 3,0 3,0 3,5 2,5 2,5 2,5 3,0 4,0 2,0 2,5 3,0 2,5 Figura 8 É bom salientar que o aproveitamento dos ventos para obter-se a ventilação natural dos edifícios é assunto e tarefa melindrosa. Os dados de vento foram tomados no aeroporto da cidade numa área periférica, bastante aberta e com ocupação horizontal e são médias de cinco anos consecutivos. No centro da cidade, com ocupação verticalizada e densa, estas referências podem sofrer alterações significativas principalmente a redução da velocidade do vento ou mesmo alteração menor ou maior de direção. Será preciso um cuidado do projetista analisando o sítio no qual está atuando para perceber mudanças microclimáticas particulares, não só com relação ao vento mas quanto a outros dados como temperatura e umidade relativa. PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS CLIMÁTICAS Radiação Solar Global intensa e constante o ano inteiro; Temperatura elevada e Umidade Relativa alta durante o período chuvoso; Amplitude Térmica Diária elevada, especialmente no período seco. 7

8 REREFÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: FERNANDES, A. M. C. P. Conforto Ambiental e Ensino de Arquitetura - Documento 1: Principais Aspectos Climáticos da Cidade de Goiânia; Laboratório Nacional de Engenharia Civil LNEC; Lisboa;