Influência do uso e cobertura do solo no clima de Piracicaba, São Paulo: análise de séries históricas, ilhas de calor e técnicas de sensoriamento remoto

• Main Author: Coltri, Priscila Pereira
• Other Authors: Demetrio, Valdemar Antonio
• Format: Others
• Language: pt
• Published: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP 2006
• Subjects: climatologia – Piracicaba (SP); climatology - Piracicaba (SP); cobertura do solo; heat island; imageamento de satélite; infrared thermal data; land use and cover; local and regional climate; remote sensing; satellite images; sensoriamento remoto; uso do solo
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11136/tde-25102006-123617/

As mudanças climáticas globais, regionais e locais representam, na atualidade, uma das maiores preocupações da humanidade. Essas mudanças podem ocorrer tanto a partir de causas naturais quanto a partir de causas antrópicas. As áreas das cidades se caracterizam por apresentarem temperaturas mais elevadas quando comparadas com as áreas rurais. Essa anomalia térmica causa a formação de ilhas de calor e esse fenômeno é reconhecidamente importante em estudos de clima urbano. O objetivo do presente trabalho foi, através de técnicas do sensoriamento remoto, identificar e analisar as ilhas de calor do Município de Piracicaba, SP verificando sua sazonalidade, intensidade e morfologia. Para tanto foi necessário realizar uma análise climática regional e verificar a possibilidade do uso do algoritmo de transformação termal do software IDRISI 3.2 nas imagens do satélite Landsat 7. Para validar o algoritmo foram aplicados dois métodos de transformação de temperatura aparente de superfície. Para a análise climática regional foram estudados os principais elementos climáticos do Município de Piracicaba, SP utilizando-se de dados da Estação Meteorológica da ESALQ/USP entre os anos de 1950 e 2005 e estes foram correlacionados com variáveis da urbanização. Concluiu-se, com os dados encontrados, que os elementos temperatura, precipitação, umidade relativa e evaporação tiveram tendência de aumento no período estudado e todos eles foram classificados como tendências climáticas. A temperatura apresentou tendência de aumento mais acentuada e se correlacionou positivamente com o aumento da urbanização. O algoritmo de transformação do software IDRISI 3.2 para o satélite Landsat 7 foi validado, sendo uma importante ferramenta para a utilização de imagens de melhor resolução. As ilhas de calor mais intensas do verão são representadas por locais com excesso de material de construção civil e pouca ou nenhuma área verde. A diferença entre a área urbana e a área rural da cidade ultrapassou 16°C no verão. O Parque da Rua do Porto é uma ilha de frescor e exerce um "efeito oásis" no centro e nos bairros vizinhos. O perfil das ilhas de calor do Município de Piracicaba não segue aquele delimitado por OKE (1974). As ilhas de calor variam sazonal e espacialmente e a intensidade destas, ao longo das estações do ano, está intimamente relacionada com a sazonalidade da cultura da cana-deaçúcar. As ilhas de calor da época da entressafra são, em média, 3.5°C mais intensas que as da época da safra. Por fim, pode-se afirmar que o uso e a cobertura do solo rural e urbano é um dos grandes agentes modificadores do clima local e regional. === Global, regional and local climate changes represent one of the greatest concerns of humanity. Climate changes can occur through natural or anthropogenic causes. Urban areas usually present higher temperatures than rural areas. This thermal effect is called "heat-island phenomenon" and has great importance on urban climate studies. In the present work, we identified and analyzed the heat-islands from Piracicaba, São Paulo using remote sensing techniques. The heat-islands were analyzed according to its seasonality, intensity and morphology using images from Landsat 7 satellite. We performed analysis on regional climate changes and investigated the use of the IDRISI thermal algorithm to convert Landsat 7 infrared thermal data on land surface temperature (LST). In order to transform Landsat 7 infrared thermal data we used two mathematical methods. Climate changes were analyzed by monitoring the climate elements for long periods of time, enabling the visualization of directional or periodical regional changes. The main climate elements were studied using data from ESALQ meteorological station for the last 55 years (1950-2005). Temperature, relative humidity, evaporation and precipitation variation were found to be correlated with urban growth parameters. The results indicated that temperature, precipitation, relative humidity and evaporation increased during the studied period and have been classified as "climate trends". The temperature presented the more accentuated trend of increase and was positively correlated with the growing urbanization. The software IDRISI 3.2 can be used with Landsat 7 high resolution images, being a useful and rapid tool to study urban heat islands. The most intense summer heatislands were represented by regions with higher amounts of constructed areas and almost any green area. In fact, during the summer the difference between the urban and rural areas was greater than 10°C. The Rua do Porto park was identified as a fresh-island and showed the "oasis effect" to the Center and neighbouring regions. Heat-islands varied according to the season and space and its intensity is intimately related to the sugar-cane seasonality. During the intercrop period the heat-islands were 3.5°C more intense than during the crop period. In conclusion land cover and land use affect local and regional climates.