Urbanização causa tempo de calor desconfortável nas cidades

Todo mundo ama a vida na cidade. Mas a vida urbana não parece ser a melhor opção para os verões.

De acordo com a pesquisa publicada em 9 de dezembro na Geophysical Research Letters, viver em uma cidade se traduz em duas a seis horas extras de desconforto clima por dia no verão para as pessoas no leste e centro dos Estados Unidos.

A urbanização aumenta a temperatura das regiões urbanas em comparação com as áreas rurais; também diminui a umidade do ar urbano. A urbanização pode ter um efeito heterogêneo no estresse por calor em dias mais quentes.

O estresse por calor é um efeito líquido da temperatura ambiente e da umidade.

Os cientistas apresentam este e outros trabalhos relacionados esta semana na reunião anual da União Geofísica Americana.

As horas desconfortáveis ​​adicionais ocorrem principalmente à noite. As cidades assam ao sol do verão, com concreto, pavimento escuro e estruturas absorvendo o calor durante o dia e liberando-o à noite, resultando no aumento do índice de calor noturno.

Viver em uma cidade impulsionada o índice de estresse por calor urbano noturno em qualquer lugar de 1,9 a 4,9 graus Celsius (cerca de 3,5 a 9 graus Fahrenheit) em comparação com áreas rurais próximas. O efeito durante o dia foi muito menor. Devido à umidade mais baixa, algumas cidades ficam um pouco mais confortáveis ​​durante o dia.

Pesquisadores do Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico do Departamento de Energia também descobriram que, quando ocorre uma onda de calor, a penalidade de calor de viver em uma cidade cresce ainda mais. Embora todos na região estejam experimentando temperaturas mais quentes, o calor extra dos moradores da cidade em comparação com seus vizinhos rurais se torna ainda maior. Quanto mais quente, maior a penalidade – uma preocupação especialmente à luz do futuro aquecimento global.

Como mais de quatro em cada cinco americanos vivem em áreas urbanas, o escopo da penalidade é provavelmente extenso . O calor extremo agora é listado rotineiramente como uma das principais causas de morte relacionadas ao clima nos EUA, geralmente antes de enchentes, incêndios florestais e furacões.

As áreas urbanas são mais quentes do que as áreas rurais – e a penalidade de estresse por calor nas cidades dos EUA é particularmente forte durante a noite. (Animação por Sara Levine | Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico)

“As pessoas conhecem o efeito da ilha de calor urbana há mais de 180 anos, mas o fato de que as diferenças entre a noite e o dia e entre as diferentes cidades são tão substanciais é um tanto surpreendente” disse o cientista atmosférico da PNNL Yun Qian, autor correspondente do artigo.

“Nossas descobertas mostram que a vida urbana faz as horas noturnas em todas as cidades dos EUA estudadas são mais desconfortáveis,”

acrescentou Qian.

Falta entre urbano e rural

Os pesquisadores descobriram que um aumento de temperatura de 1 grau C (cerca de 2 graus F) se traduz em 30 minutos extras de clima desconfortável em um dia para os moradores da cidade .

Isso significa que uma onda de calor, ou aquecimento futuro, que aumenta a temperatura de fundo em 6 graus C, aproximadamente 11 graus F, pode se traduzir em mais três horas de clima desconfortável em um dia.

Isso está acima e além do desconforto extra que outros moradores que vivem em áreas menos urbanas na mesma região experimentam.

Para fazer o estudo, os cientistas projetaram e executaram um sistema clima-urbano modelo e analisou os resultados para seis verões, de 2008 a 2013. O estudo incluiu grandes cidades como Nova York, Boston, Filadélfia, Washington, Atlanta, Miami, Chicago, Detroit, Houston e Dallas. Os cientistas examinaram o índice de estresse por calor, que descreve como a temperatura se sente quando a umidade é considerada.

Em seguida, a equipe calculou “horas de cuidado com o calor”, que eles definiram como horas em que o índice de calor atingiu acima de 27 graus C, ou cerca de 80 graus F—a linha divisória que eles usaram entre confortável e desconfortável.

A equipe observou uma dinâmica competitiva entre temperatura e umidade nas cidades. Quando se trata de conforto, as cidades têm a vantagem da umidade. Geralmente há menos umidade nas áreas urbanas porque não há tantas plantas, árvores e outras vegetações para liberar água. Mas temperaturas mais altas e desconfortáveis ​​nas cidades são um fator mais influente, com impacto cerca de cinco vezes maior que a umidade.

Em todas as cidades estudadas, o ar se tornou mais desconfortável à noite com o aumento da temperatura, independente da umidade. Além disso, os efeitos da vida urbana variaram um pouco de região para região.

As background temperatures go up, the number of uncomfortable hours in a day rise more in U.S. cities in the Southeast, like Atlanta and Miami, than in cities in the Northeast, such as Boston and New York. (Graphic courtesy of Yun Qian | Pacific Northwest National Laboratory)Diferenças regionais

À noite, áreas urbanas do Nordeste, como Nova York e Filadélfia, sofreram a penalidade noturna mais significativa. O índice de calor aumentou para cerca de 4,5 graus C.

Mas em termos de número de horas extras de clima desconfortável, os efeitos foram mais pronunciados no sudeste dos Estados Unidos. Os moradores de Atlanta, por exemplo, experimentam em média quatro a cinco horas extras por dia durante o verão de clima desconfortável. As pessoas que vivem no Nordeste são mais propensas a ter duas ou três dessas horas.

As background temperatures go up, the number of uncomfortable hours in a day rise more in U.S. cities in the Southeast, like Atlanta and Miami, than in cities in the Northeast, such as Boston and New York. (Graphic courtesy of Yun Qian | Pacific Northwest National Laboratory)As background temperatures go up, the number of uncomfortable hours in a day rise more in U.S. cities in the Southeast, like Atlanta and Miami, than in cities in the Northeast, such as Boston and New York. (Graphic courtesy of Yun Qian | Pacific Northwest National Laboratory)

Como as temperaturas de fundo sobem, o número de horas desconfortáveis ​​em um dia aumenta mais nas cidades norte-americanas do sudeste, como Atlanta e Miami, do que nas cidades do nordeste, como Boston e Nova York. (Gráfico cortesia de Yun Qian | Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico)

Em muitas cidades, a vida urbana torna o dia horas menos confortável também. Filadélfia, Washington, Nova York e Chicago experimentam um índice de calor mais alto e mais estresse por calor durante o dia do que em regiões mais rurais próximas. Mas por causa da umidade mais baixa que acompanhou as temperaturas mais altas nas cidades, o conforto diurno foi ligeiramente aprimorado no sul e leste dos Estados Unidos, incluindo Dallas, Houston, Atlanta e Miami.

“É importante notar as diferenças entre as cidades,” disse o coautor TC Chakraborty. “O que é útil para mitigação de calor em Chicago, por exemplo, pode ser diferente do que é útil em Miami. Mesmo dentro de uma cidade, diferentes bairros podem ser muito diferentes. Por exemplo, uma área ao longo de um rio comparada a um bairro sem grama ou água nas proximidades.”

Junto com Qian, ex-pesquisadora de pós-doutorado do PNNL Chandan Sarangi , agora no Instituto Indiano de Tecnologia na Índia, é o principal autor do artigo. Outros autores do PNNL são Jianfeng Li, Ruby Leung e Ying Liu.

Referência do Diário

    Chandan Sarangi, Yun Qian, Jianfeng Li, L. Ruby Leung, TC Chakraborty, Ying Liu; A urbanização amplifica o estresse térmico noturno em dias mais quentes nos EUA Geophysical Research Letters (2021) DOI: 10.1029/2021GL095678

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