İlerleme Miktarının Yüzey Pürüzlülüğü Üzerine Etkisi

As cidades são sistemas complexos, abertos a fluxos de energia e massa, e caracterizados por um contínuo processo de mudança. A concentração de área construída e verticalizada, resultado da rápida expansão do tecido urbano, implica em alterações no comportamento dos parâmetros meteorológicos. Os espaços ocupados por indústrias e comércio, com altos índices de áreas pavimentadas, associados à presença de poluentes, criam condições que alteram as propriedades da baixa troposfera e do clima local.

Para Hidore e Oliver (2002), o clima de uma área urbana é uma modificação substancial de um clima local. No entanto, ainda não é possível estabelecer com exatidão qual o número de habitantes, concentração populacional, grau de impermeabilização ou densidade de edificações em que essa perturbação do clima local se inicia. Fatores naturais como a topografia e drenagem podem atenuar os efeitos da urbanização.

Sobre as cidades, como é apontado por Drew (2002, p.181), paira uma “abóbada climática” própria, dentro da qual os parâmetros meteorológicos como temperatura, umidade, ventos e radiação diferem de certa forma do clima regional dominante. Segundo o autor, nas grandes cidades localizadas em latitudes médias, com um milhão de habitantes ou mais, um domo de poluição situa-se entre 50 a 300 metros acima da superfície, estendendo-se a dezenas de quilômetros sobre o tecido urbano.

De acordo com Oke (1978), Landsberg (1981) e Monteiro (1976), o clima urbano é produto direto de alterações no balanço de energia, massa e movimento na camada-limite planetária

(PBL - Planetary Boundary Layer)7,7ocasionado pelas mais variadas atividades humanas.

Um dos principais efeitos da alteração do clima sobre as cidades pode ser verificado na comparação dos valores térmicos e hígricos, principalmente entre áreas rurais e urbanas, e na concentração elevada de poluentes e material particulado. Devido às inúmeras modificações em superfície, a cidade produz um aumento de calor, complementada por alterações na ventilação, na umidade e até nas precipitações, que tendem a ser mais concentradas em função do aumento de núcleos de condensação (LANDSBERG, 1981;

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Quando se leva em conta o efeito que a superfície terrestre provoca no movimento do ar, é comum dividir a troposfera em duas regiões: camada-limite planetária e atmosfera livre. A primeira estende-se da superfície do solo até, no máximo, 2 a 3 quilômetros de altura, possuindo 10% da massa atmosférica (VIANELLO e ALVES, 1991). Caracteriza-se por movimentos turbulentos gerados pelo atrito do ar junto à superfície e pelo intenso aquecimento basal, processos que facilitam a troca de vapor d’água e calor entre o solo e a atmosfera. A segunda encontra-se acima da camada-limite e não é influenciada diretamente pelos efeitos da topografia, o escoamento horizontal prevalece sobre o vertical (VAREJÃO-SILVA, 2000).

LOWRY, 1998). Por outro lado, a própria urbanização provoca modificações na composição química da atmosfera, atingindo, freqüentemente, condições adversas.

Lowry (1977), em seus estudos sobre os efeitos locais do clima urbano, expressou a natureza deste através da seguinte equação:

M, i, t, x = C, i, t, x + L, i, t, x + U, i, t, x

Em que M é o valor assumido por uma dada variável climática, no local urbano x, no momento t e com o tipo de tempo i, C é a componente regional, L a componente local devida aos elementos não urbanos, como relevo, e U a componente urbana propriamente dita. Com base nessa equação, Lowry (1977) percebe o clima urbano como produto direto da interação dos fatores morfológicos locais com o meio físico pré-existente.

Uma das barreiras enfrentadas pelos estudiosos em clima urbano é a adoção de metodologias adequadas, ou modelos teóricos acessíveis, capazes de “solucionar” os inúmeros problemas práticos enfrentados em situações de abordagem real. Isso porque, além de se tratar de um fenômeno físico, constitui-se também de um fenômeno urbano, cujas especificidades são objetos de estudos de vários campos de investigação, como Geografia, Arquitetura, Sociologia, Engenharia, entre outros.

Apesar de nos últimos anos ter sido registrado um aumento no número de trabalhos sobre climatologia urbana e fenômenos atmosféricos locais, a maioria destes limitou-se a bons diagnósticos e análises descritivas. Em parte, isto se deve à enorme complexidade envolvida na aplicabilidade destes estudos no planejamento urbano, principalmente nas metrópoles.

Duarte e Serra (2003) afirmam que falta aos estudos de climatologia urbana uma metodologia quantitativa que incorpore as variáveis meteorológicas e urbanas em questão; em especial a compatibilidade entre verticalização, alta densidade ocupacional e manutenção da ventilação entre as edificações.

Para Monteiro e Mendonça (2003) torna-se necessário uma análise mais ampla das perspectivas metodológicas a partir das quais tem-se explorado os problemas, não só em nível ambiental, como também as disritmias na esfera socioeconômica geradas pelo intenso processo de urbanização e industrialização.

Com o objetivo de sistematizar os estudos em climatologia urbana Monteiro (1976), em seu trabalho Teoria e Clima Urbano, estabeleceu uma classificação taxonômica das diversas escalas de abordagem, a que chamou Sistema Clima Urbano (S.C.U). Neste, existe a preocupação em caracterizar a organização hierárquica do tecido urbano no que concerne a ligação no plano vertical e conexões no plano horizontal:

O Sistema Clima Urbano importa energia através do seu ambiente, é sede de uma sucessão de eventos que articulam diferenças de estados, mudanças e transformações internas, a ponto de gerar produtos que se incorporam ao núcleo e/ou são exportados para o ambiente, configurando- se como um todo de organização complexa que se pode enquadrar na categoria dos sistemas abertos (MONTEIRO, 1976, p.96).

Segundo Monteiro (1976), os equipamentos e a massa edificada criada pela urbanização, integrados aos fatores físicos e dinamizados pelos fluxos urbanos, constitui o ‘operando’ do sistema clima urbano. Neste, a estrutura é influenciada por fluxos energéticos da atmosfera, o ‘operador’, incluindo o natural e o construído pelo homem:

A visão organísmica e as implicações cibernéticas no S.C.U são capazes de refletir a co-participação da natureza e do homem na elaboração do clima da cidade. Essa visão nos habilita à compreensão de que o insumo energético não determina o conjuto-padrão do clima urbano, necessitando da ação transformadora da estrutura (MONTEIRO, 1976, p.124).

Monteiro (1976) deixa claro que a estrutura interna do Sistema Clima Urbano não pode ser definida pela simples superposição ou adição de suas partes (topografia, uso do solo, morfologia do tecido urbano, funções e fatores de larga escala), mas somente por meio da íntima conexão entre elas. A dinâmica e a variabilidade têmporo-espacial possuem um fator bastante considerável. Toda área urbana é um sistema aberto que pode sofrer interferências naturais ou antrópicas nos fluxos de energia.

O S.C.U. é caracterizado por vários graus de hierarquia funcional e diferentes níveis de resolução, estando esses últimos ligados à percepção humana. Dessa forma, seriam estabelecidos canais de percepção associados aos principais níveis de resolução dos sistemas, separando, assim, os grandes conjuntos de fenômenos dentro do universo climático:

Não se trata, aqui de uma redução ao nível de elementos, mas de uma aglutinação em conjuntos que, mantendo associação intrinsecamente atmosférica – composição, comportamento e produção meteórica – são dirigidos à percepção sensorial e comportamental do habitante da cidade (MONTEIRO, 1976, p.125).

Dentro dessa lógica, Monteiro (1976) define os seguintes canais de percepção: o conforto térmico (subsistema termodinâmico), a qualidade do ar (subsistema físico-químico) e o impacto meteórico (subsistema hidromecânico) (QUADRO 1).

QUADRO 1:

Sistema Clima Urbano: articulações dos subsistemas segundo os canais de percepção

Subsistemas Canais / Caracterização I Termodinâmico Conforto Térmico II Físico-Químico Qualidade do Ar III Hidrometeórico Impacto Meteórico Fonte Atmosfera Radiação Circulação Horizontal Atividade urbana Veículos automotores Indústrias Obras-Limpeza Atmosfera Estados especiais (desvios rítmicos) Trânsito no Sistema Intercâmbio de operador

e operando

De operando ao operador

Do operador ao operando Mecanismo de Ação Transformação no

sistema Difusão através do sistema Concentração no sistema Projeção Interação Núcleo Ambiente

Do núcleo ao ambiente Do ambiente ao núcleo Desenvolvimento Contínuo (permanente) Cumulativo (renovável) Episódio (eventual)

Observação Meteorológica especial (trabalhos de campo) Sanitária e meteorologia especial Meteorológica Hidrológica (trab. de campo) Correlações disciplinares e tecnológicas Bioclimatologia Arquitetura Urbanismo

Engenharia sanitária Engenharia sanitária e infra-estrutura urbana

Produtos

Ilha de Calor Ventilação Aumento de Precipitação

Poluição do ar Ataques à integridade urbana

Efeitos diretos Desconforto e redução do desempenho humano Problemas sanitários, doenças respiratórias, oftalmológicas, etc. Problemas de circulação e comunicação urbana Reciclagem adaptativa

Controle do uso do solo Tecnologia de conforto habitacional Vigilância e controle dos agentes de poluição Aperfeiçoamento da infra-estrutura urbana e regularização fluvial. Uso do Solo Responsabilidade Natureza e Homem Homem Natureza

Fonte: MONTEIRO (1976, p.127).