Ilha de calor urbana e sua influência na microfísica de nuvens em metrópoles brasileiras
Urban areas modify the surface energy balance, leading to greater heat accumulation, with the consequence, compared to the surrounding areas of an increase in air and surface temperature values. This condition is described by the urban heat island (UHI) phenomenon, which, in recent years, has bee...
Na minha lista:
| Autor principal: | |
|---|---|
| Outros Autores: | |
| Formato: | doctoralThesis |
| Idioma: | pt_BR |
| Publicado em: |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
|
| Assuntos: | |
| Endereço do item: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/32264 |
| Tags: |
Adicionar Tag
Sem tags, seja o primeiro a adicionar uma tag!
|
| id |
ri-123456789-32264 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
Repositório Institucional |
| collection |
RI - UFRN |
| language |
pt_BR |
| topic |
Amazônia Balanço de energia urbano Clima urbano Sensoriamento remoto termal Precipitação urbana TRMM Brisa de rio |
| spellingShingle |
Amazônia Balanço de energia urbano Clima urbano Sensoriamento remoto termal Precipitação urbana TRMM Brisa de rio Monteiro, Felipe Ferreira Ilha de calor urbana e sua influência na microfísica de nuvens em metrópoles brasileiras |
| description |
Urban areas modify the surface energy balance, leading to greater heat accumulation,
with the consequence, compared to the surrounding areas of an increase in air and surface
temperature values. This condition is described by the urban heat island (UHI)
phenomenon, which, in recent years, has been further investigated by different fields.
This phenomenon affects the population’s health, energy consumption, among other
strategic areas. In Brazil, the intense urbanization has direct effects on the intensity of the
phenomenon, which increases the mortality risks from heat-related diseases, besides the
increase in energy consumption, among other impacts. Given this context, a concern arose
to know in detail about the presence and effects of the UHI phenomenon in large Brazilian
metropolises and whether there is an influence of urban overheating on the characteristics
of precipitation and microphysical properties of clouds in the urban areas. To allow this
understanding, methodologies applied to active and passive remote sensing data were
used, together with statistical studies, which allowed to understand the effects of the UHI
in different metropolitan regions and their relationships with other environmental
variables (surface albedo and NDVI), analyzing UHI trends over 17 years (2000-2016)
and the similarities between metropolitan regions, from statistical tests such as: Mann
Kendall, Theil-Sen, t-Student (t paired). Our results indicate that all 21 metropolitan
regions studied present heat islands, both diurnal and nocturnal and that of this total, 10
showed a positive trend in diurnal UHI values, which may be related to 2 different
biophysical factors investigated, NDVI and surface albedo. Of these 21 studied regions,
Manaus was the metropolitan region with the largest diurnal heat island recorded, besides
its homogeneous surrounding with rain forest cover, because of this it was selected to
evaluate the microphysical properties of urban clouds. The Ice Water Path (IWP), Rain
Water Path (RWP), Convective Rain and Surface Rain properties were analyzed during
the dry season in the Manaus metropolitan region for a period of 15 years (2000-2014).
The results indicated that during the studied period, the urban convective precipitation
rates were always higher at any time, however, with variations in the IWP and RWP
concentrations, according to the time of day. With relation to the spatial-temporal
distribution in the diurnal cycle, it was evident that the precipitation and other
microphysical properties of the clouds are modulated by local circulation, in particular,
by the action of river breeze. During the dawn, the highest values of all the microphysical
properties studied are on the river, while in the afternoon these results occur on the banks.
In this context, the presence of higher temperatures in Brazilian metropolises during the
dry season, that possibly, a change in the pattern of cloud cover and precipitation
(convective and surface) on the urban area and surroundings, which aggravates the
impacts of heat on urban inhabitants and exposes the urban surface to receive a greater
load of radiation. |
| author2 |
Gonçalves, Weber Andrade |
| author_facet |
Gonçalves, Weber Andrade Monteiro, Felipe Ferreira |
| format |
doctoralThesis |
| author |
Monteiro, Felipe Ferreira |
| author_sort |
Monteiro, Felipe Ferreira |
| title |
Ilha de calor urbana e sua influência na microfísica de nuvens em metrópoles brasileiras |
| title_short |
Ilha de calor urbana e sua influência na microfísica de nuvens em metrópoles brasileiras |
| title_full |
Ilha de calor urbana e sua influência na microfísica de nuvens em metrópoles brasileiras |
| title_fullStr |
Ilha de calor urbana e sua influência na microfísica de nuvens em metrópoles brasileiras |
| title_full_unstemmed |
Ilha de calor urbana e sua influência na microfísica de nuvens em metrópoles brasileiras |
| title_sort |
ilha de calor urbana e sua influência na microfísica de nuvens em metrópoles brasileiras |
| publisher |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte |
| publishDate |
2021 |
| url |
https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/32264 |
| work_keys_str_mv |
AT monteirofelipeferreira ilhadecalorurbanaesuainfluencianamicrofisicadenuvensemmetropolesbrasileiras |
| _version_ |
1773967269832949760 |
| spelling |
ri-123456789-322642021-04-18T09:07:56Z Ilha de calor urbana e sua influência na microfísica de nuvens em metrópoles brasileiras Monteiro, Felipe Ferreira Gonçalves, Weber Andrade http://lattes.cnpq.br/9951240700957855 http://lattes.cnpq.br/3901367142857642 Andrade, Lara de Melo Barbosa http://lattes.cnpq.br/0327817672623352 Alcântara, Clênia Rodrigues http://lattes.cnpq.br/5915864826877257 Mendes, David http://lattes.cnpq.br/4411895644401494 Mattos, Enrique Vieira http://lattes.cnpq.br/8010078550088178 Amazônia Balanço de energia urbano Clima urbano Sensoriamento remoto termal Precipitação urbana TRMM Brisa de rio Urban areas modify the surface energy balance, leading to greater heat accumulation, with the consequence, compared to the surrounding areas of an increase in air and surface temperature values. This condition is described by the urban heat island (UHI) phenomenon, which, in recent years, has been further investigated by different fields. This phenomenon affects the population’s health, energy consumption, among other strategic areas. In Brazil, the intense urbanization has direct effects on the intensity of the phenomenon, which increases the mortality risks from heat-related diseases, besides the increase in energy consumption, among other impacts. Given this context, a concern arose to know in detail about the presence and effects of the UHI phenomenon in large Brazilian metropolises and whether there is an influence of urban overheating on the characteristics of precipitation and microphysical properties of clouds in the urban areas. To allow this understanding, methodologies applied to active and passive remote sensing data were used, together with statistical studies, which allowed to understand the effects of the UHI in different metropolitan regions and their relationships with other environmental variables (surface albedo and NDVI), analyzing UHI trends over 17 years (2000-2016) and the similarities between metropolitan regions, from statistical tests such as: Mann Kendall, Theil-Sen, t-Student (t paired). Our results indicate that all 21 metropolitan regions studied present heat islands, both diurnal and nocturnal and that of this total, 10 showed a positive trend in diurnal UHI values, which may be related to 2 different biophysical factors investigated, NDVI and surface albedo. Of these 21 studied regions, Manaus was the metropolitan region with the largest diurnal heat island recorded, besides its homogeneous surrounding with rain forest cover, because of this it was selected to evaluate the microphysical properties of urban clouds. The Ice Water Path (IWP), Rain Water Path (RWP), Convective Rain and Surface Rain properties were analyzed during the dry season in the Manaus metropolitan region for a period of 15 years (2000-2014). The results indicated that during the studied period, the urban convective precipitation rates were always higher at any time, however, with variations in the IWP and RWP concentrations, according to the time of day. With relation to the spatial-temporal distribution in the diurnal cycle, it was evident that the precipitation and other microphysical properties of the clouds are modulated by local circulation, in particular, by the action of river breeze. During the dawn, the highest values of all the microphysical properties studied are on the river, while in the afternoon these results occur on the banks. In this context, the presence of higher temperatures in Brazilian metropolises during the dry season, that possibly, a change in the pattern of cloud cover and precipitation (convective and surface) on the urban area and surroundings, which aggravates the impacts of heat on urban inhabitants and exposes the urban surface to receive a greater load of radiation. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES As áreas urbanas modificam o balanço de energia em superfície, levando ao maior acumulo de calor, tendo como consequência, comparados com as áreas circundantes, a elevação nos valores de temperatura do ar e de superfície. Essa condição é descrita pelo fenômeno da ilha de calor urbana (ICU), o qual, nos últimos anos, vem sendo mais investigado por diferentes campos. Este fenômeno afeta na saúde da população, consumo de energia, entre outras áreas estratégicas. No Brasil, a intensa urbanização tem efeitos diretos na intensidade do fenômeno, que eleva os riscos de mortalidade por doenças relacionadas ao calor, além do aumento no consumo de energia dentre outros impactos. Diante desse contexto, surgiu a preocupação de conhecer em detalhes sobre a presença e os efeitos do fenômeno ICU nas grandes metrópoles e se há influência do sobreaquecimento urbano nas características da precipitação e propriedades microfísicas das nuvens da área urbana. Portanto, para permitir essa compreensão foram utilizadas metodologias aplicadas a dados de sensoriamento remoto ativo e passivo, aliados a estudos estatísticos, as quais permitiram compreender os efeitos da ICU nas diferentes regiões metropolitanas e suas relações com outras variáveis ambientais (Albedo superficial e NDVI), analisando as tendências da ICU ao longo de 16 anos (2000-2016) e as similaridades entre regiões metropolitanas, a partir de testes estatísticos, como: Mann Kendall, Theil-Sen, t-Student (t pareado). Nossos resultados indicam que todas as 21 regiões metropolitanas estudadas apresentam ilha de calor, tanto diurna quanto noturna e que deste total, 10 apresentaram tendência positiva nos valores de ICU diurna, que pode estar relacionado a 2 diferentes fatores biofísicos investigados, NDVI e Albedo superficial. Dessas 21 regiões estudadas, Manaus foi a região metropolitana com a maior ilha de calor diurna registrada, além de seu entorno homogêneo com cobertura florestal, por conta disso foi selecionada para avaliarmos as propriedades microfísicas das nuvens urbanas. Foram analisadas as propriedades Ice Water Path (IWP), Rain Water Path (RWP), Chuva convectiva e Chuva em superfície, durante a estação seca da região metropolitana de Manaus para um período de 14 anos (2000-2014). Os resultados indicaram que, durante o período estudado, as taxas de precipitação convectiva urbana sempre foram mais elevadas em qualquer horário, entretanto, com variações nas concentrações de IWP e RWP, segundo o turno. Com relação a distribuição espaçotemporal no ciclo diurno, foi evidenciado que a precipitação e outras propriedades microfísicas das nuvens são moduladas pela circulação local, em especial, pela ação da brisa de rio. Durante a madrugada, estão sobre o rio os valores mais elevados de todas as propriedades estudadas, enquanto pela tarde esses resultados ocorrem nas margens. Nesse contexto de presença de maiores temperaturas nas metrópoles brasileiras durante a estação seca, que possivelmente, possa ocorrer uma mudança no padrão de cobertura de nuvens e de precipitação (convectiva e em superfície) sobre a área urbana e seu entorno, o que agrava os impactos do calor sobre os habitantes urbanos e expõe a superfície urbana a receber uma maior carga de radiação. 2021-04-16T22:46:03Z 2021-04-16T22:46:03Z 2020-12-10 doctoralThesis MONTEIRO, Felipe Ferreira. Ilha de calor urbana e sua influência na microfísica de nuvens em metrópoles brasileiras. 2020. 93f. Tese (Doutorado em Ciências Climáticas) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2020. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/32264 pt_BR Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS CLIMÁTICAS |