Sazonalidade da radiação solar e temperatura do ar na Região Amazônica Brasileira

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1 Sazonalidade da radiação solar e temperatura do ar na Região Amazônica Brasileira Ingrid Monteiro Peixoto de Souza¹, Antônio Carlos Lola da Costa 1, Maria do Carmo Felipe de Oliveira 1, José Danilo Souza Filho 1, Alex Antônio de Oliveira 1, Leandro Michel de Assis Universidade federal do Pará, Instituto de Geociências, Faculdade de Meteorologia/IG/UFPA, Belém PA, Fone (0xx91) , ingridpeixoto1@gmail.com RESUMO Na presente pesquisa analisou a sazonalidade da radiação solar e temperatura do ar na em cidades de diferentes dimensões dentro da Região Amazônica no período de um ano consecutivo. Utilizaram-se dados médios horários da radiação solar e temperatura do ar, para as cidades de Belém-PA, Macapá-AP, Manaus-AM e Santarém-PA, os quais foram obtidos através de estações meteorológicas automáticas, instaladas no centro urbano de cada uma delas. Verificou-se que as altas temperaturas registradas comportaram-se diretamente proporcional ao elevado volume de insolação recebida. Assim como as diferentes localizações das cidades, os efeitos da continentalidade fizeram com que tais variáveis meteorológicas pudessem variar. Notou-se que durante o período chuvoso os valores de temperatura do ar foram menores, quando comparados, ao período menos chuvoso da região, isto se deve, possivelmente a grande influencia da cobertura de nuvens e a umidade do ar presente na atmosfera, gerando assim a condensação do vapor d água e precipitação, registrando diminuição no acumulo de energia solar e conseqüentemente menores valores de temperatura do ar nesse período. Entretanto, no período menos chuvoso encontraram-se valores elevados de radiação solar e temperatura do ar em todas as cidades estudadas. Palavra Chave: Sazonalidade, Radiação Solar, Temperatura do Ar, Amazônia. ABSTRACT In the present study examined the seasonality of solar radiation and air temperature in cities of different sizes within the Amazon region in the period of one year in a row. We used data from the hourly average solar radiation and air temperature, to the cities of Belém-PA-AP Macapa, Manaus-AM and Santarém-PA, which were obtained from automatic weather stations, installed in the urban center of each one of them. It was found that the high temperatures recorded behavior was directly proportional to the high volume of incoming sunlight. Just as different locations of the cities, the effects of continentality caused such meteorological variables could vary. It was noted that during the rainy season the values of air temperature were lower when compared to the less rainy period in the region, this is, possibly the great influence of cloud cover and air humidity in the atmosphere, thereby generating condensation of water vapor and precipitation, recording a decrease in the accumulation of solar energy and consequently lower

2 values of air temperature during this period. However, during the dry season we found high levels of solar radiation and air temperature in all the cities studied. Word - Key: Seasonality, Solar Radiation, Air Temperature, Amazon. 1. Introdução Uma das mais marcantes modificações climáticas provocadas pela urbanização é o aumento da temperatura do ar, em relação ao seu entorno rural adjacente. Este fenômeno é conhecido com o nome de ilha de calor urbana. Estas alterações térmicas são devidas a uma complexa interação de fatores, dentre as quais merecem destaque: a substituição de superfícies vegetadas por outros tipos de superfícies, de características térmicas distintas; as diferentes inclinações e orientações das superfícies urbanas; a geração de calor antrópico pelo complexo urbano; a reduzida quantidade de vegetação; e, a qualidade do ar atmosférico urbano (LOWRY, 1967). Muitas cidades localizadas na Amazônia Brasileira, apesar de se localizar em uma Região Brasileira relativamente pouco desenvolvida, nas últimas décadas vêm apresentando um grande crescimento urbano. Considerando-se a pequena quantidade de pesquisas desenvolvidas sobre este tema na Região Amazônica, torna-se evidente a importância do desenvolvimento da presente pesquisa, que tem como objetivo principal estudar a sazonalidade da radiação solar e temperatura do ar, em cidades de grande e médio porte na região Amazônica, o que certamente, irá contribuir no sentido de proporcionar subsídios à estudos de planejamento e controle da qualidade ambiental urbana nesta Região. 2. Materiais e Métodos Foram utilizados dados médios horários de radiação solar global e temperatura do ar, para as cidades de Belém-PA, Macapá-AP, Manaus-AM e Santarém-PA, obtidos através de estações meteorológicas automáticas instaladas em cada um dos diferentes locais propostos nessa pesquisa. A Organização Meteorológica Mundial (OMM) recomenda o espaçamento máximo de 150 km entre estações sinóticas e de 300 km entre estações aerológicas (VIANELLO, 1991). Entretanto, os dados coletados nestas estações meteorológicas, geralmente, não representam as condições de tempo urbano, uma vez que, tais estações têm por finalidade a previsão de situações sinóticas em locais onde os elementos do tempo não são perturbados pela estrutura urbana ou atividades antrópicas.nesta pesquisa, utilizaram-se quatro cidades de diferentes portes localizadas em latitudes equatoriais. Os dados foram coletados nas respectivas cidades, em uma área intensamente urbanizada e com mínima porcentagem de cobertura vegetal, com a finalidade de apresentar resultados característicos do tipo de utilização e uso do ambiente urbano.

3 3.Resultados Foram realizadas análises sazonais dos locais em questão durante o período de um ano consecutivo. Foram divididos dois períodos distintos: Um chuvoso (abril e maio de 2009 e janeiro a abril de 2010), e outro menos chuvoso (agosto a novembro de 2009). - Sazonalidade da Temperatura do Ar. Na figura 01 temos a sazonalidade média da temperatura do ar para as quatro cidades estudadas. Observou-se que nos dois primeiros meses estudados (abril e maio de 2009) as temperaturas do ar foram menores de todo o período estudado. Tais valores associados ao período chuvoso da região. A partir de junho as temperaturas começam a experimentar um aumento gradativo, culminando com máximos por volta dos meses de agosto a novembro, quando as temperaturas começam a apresentar uma pequena redução em seus valores. Os valores máximos observados foram de 30,4 C em Manaus-AM e mínimos de 27,8 C em Belém-PA. A menores temperaturas observadas em Belém-PA durante esse período deve-se, certamente, ao fato da grande influência das brisas litorâneas que atuam naquela cidade, que além de tornar a cidade mais ventilada em determinados horários, também contribuem para a ocorrência de fortes atividades convectivas, ocasionando precipitações que tendem a reduzir, mesmo que suavemente, as temperaturas do ar. A cidade de Manaus apresentou as maiores temperaturas médias do ar, certamente por sua característica de continentalidade. Observou-se também que quando comparado abril do ano de 2009 com abril de 2010, houve uma tendência de todas as cidades apresentarem maiores valores durante o ano de 2010, fato já comentado em itens anteriores. Na cidade de Belém-PA, a temperatura de abril de 2010 foi de 1 C maior que o mesmo mês do ano de Figura 01 Sazonalidade média mensal da temperatura do ar para as quatro cidades estudadas.

4 - Sazonalidade da radiação solar global Na figura 02 temos a sazonalidade média mensal da radiação solar global nas quatro cidades estudadas. Observou-se que a radiação solar global apresentou o mesmo padrão de distribuição sazonal da temperatura do ar, obviamente em função da dependência entre ambos os elementos. Os máximos valores médios de radiação solar global foram de 184,7 W m-² em Santarém-PA e 168,2 Wm-² em Macapá-AP. Em Belém-PA e Manaus-AM estes valores foram de 149,4 Wm-² e 163,3 Wm-², respectivamente. Das quatro cidades observadas, Manaus apresentou os menores valores de energia total acumulada, máximo (18,4MJ.m-².dia-¹, em setembro de 2009) e mínimo (11,4MJ.m-².dia-¹ em fevereiro de 2010). Santarém apresentou o maior valor médio de energia recebida a cada dia, 23,1 MJ.m-².dia-¹, em setembro de 2009). Belém e Macapá receberam uma radiação diária na ordem de 19,0 MJ.m-².dia-¹ (agosto de 2009) e 22,8 MJ.m- ².dia-¹ (outubro 2009), respectivamente.tais valores justificado pelo aumento do índice de precipitação, isto é, um período que denominamos de período chuvoso. Junho e julho são os meses de transição para o período menos chuvoso, característico dos meses de agosto a novembro, por apresentarem registros de elevada radiação solar em torno de 228,5 Wm-². Comparando as cidades de Macapá e Santarém, os valores de radiação solar global se assemelham de 903,5 Wm-² e 854,2 Wm-², respectivamente, ás 13:00 horas. Apresentando um aumento da alta radiação solar quando comparados com as cidades de Belém com 668,5 Wm-² e Manaus com valor de 662,2 Wm-², ambos, ás 12:00 horas Figura 02 - Variação média mensal da radiação solar global para o período chuvoso e período seco para as 4 cidades nos anos de Conclusão Comparando a sazonalidade da temperatura do ar nas quatro cidades (Belém-PA, Macapá-AP, Manaus-AM e Santarém-PA), observamos que as menores temperaturas ocorreram em Belém e Macapá, por serem cidades litorâneas e Manaus e Santarém obtiveram as maiores temperaturas

5 devido serem cidades interioranas, máxima de 30,4 C em Manaus-AM e mínima de 27,8 C em Belém-PA. Percebemos que de abril de 2009 para abril de 2010, a temperatura aumentou 1 C. Quanto a comparação da sazonalidade da radiação solar global, nos meses de abril e maio de 2009 a radiação solar foi menor, em torno de 166,4 Wm-² para as 4 cidades, devido ao alta umidade relativa do ar (vapor d'água), onde a mesma absorve radiação com o objetivo de manter o equilíbrio da superfície atmosférica. No período chuvoso as cidades apresentaram os maiores índices de radiação solar foram Santarém-PA e Macapá-AP, 184,7 W m-² e 168,2 Wm- ², respectivamente. Belém-PA registrou 149,4 Wm-² e Manaus-AM de 163,3 Wm-². Os meses de agosto a novembro apresentaram registros de elevada radiação solar em média de 228,5 Wm- ². No período menos chuvoso a radiação solar em Macapá-AP e Santarém-PA foram de 903,5 Wm-² e 854,2 Wm-², respectivamente, enquanto que, em Belém foi de 668,5 Wm-² ás e Manaus com valor de 662,2 Wm-². Macapá e Santarém assim como Belém e Manaus apresentaram comportamento semelhante durante todo período menos chuvoso. Os valores de radiação solar para os meses chuvosos em 2009 foram inferiores aos valores do ano de 2010, (período menos chuvoso), isso se deve ao acúmulo de águas mais quentes no oceano, que com esse aquecimento das águas e com o enfraquecimento dos ventos, observa-se mudança do padrão de radiação solar e de umidade do ar de um ano ao outro ( ), e, portanto variações na distribuição de chuvas nas cidades. Nota-se que nesse período chuvoso verificamos tanto baixa radiação solar global quanto registros de baixa temperatura do ar. 5. Agradecimentos Agradeço ao CNPq Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico pelo financiamento desta pesquisa e ao orientador (Antônio Carlos Lõla da Silva) pela oportunidade da bolsa IC e da orientação e a professora Maria do Carmo de oliveira pelo apoio. 6. Referências Bibliográficas COSTA, A.C.L. Estudo de Variações Termo-Higrométricas de Cidade Equatorial devido ao Processo de Urbanização. O caso de Belém - PA. Tese de Doutorado em Engenharia Ambiental, EESC-USP. São Carlos, SP. 232p, il., IBGE (Fundação Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística), Cidades: Brasil, Belém, Macapá, Manaus e Santarém: IBGE. LANDSBERG, H. E. The urban climate. New York. Academic Press, LOWRY, W.P. The climate of cities. Scientific American, v.217, n.2, 1967, p