Diagnóstico de extremos meteorológicos para detecção de ilha de calor em regiões urbanas: aplicação à Região da Grande Lisboa

Abstract

A execução deste estudo teve como objectivo a avaliação do fenómeno da "ilha de calor urbano" no que respeita ao seu comportamento, i.e., à sua variação, forma e intensidade. Numa primeira fase foram analisadas as séries de dados meteorológicos relativos à temperatura do ar (máxima e mínima diária) a 1.5 metros de altura em algumas estações da região da Grande Lisboa no período entre 1941 e 2001, com o intuito de detectar e avaliar as tendências associadas a cada série de dados. Para a execução desta primeira fase foi necessário implementar um algoritmo para recuperar os registos com falhas, chamado modelo integrado de recuperação de séries (MIRS), que na sua essência se dividiu em dois momentos: interpolação temporal recorrendo a autocorrelação, e interpolação espacial baseado na distância horizontal e vertical entre estações meteorológicas. Numa segunda fase deste estudo, recorrendo às séries de dados meteorológicos do ano de 2002, resultado das observações executadas nas estações meteorológicas automáticas do IM instaladas na região de Lisboa com a integração em períodos de 10 minutos, procurou-se observar a interacção do fenómeno da "ilha de calor urbano" no que respeita ao seu comportamento com a situação meteorológica e outros parâmetros meteorológicos, designadamente campo do vento (intensidade e direcção) à superfície. O resultado da análise de tendência, aplicado à série da média anual da temperatura mínima do ar entre 1958-2001, traduz-se num aumento de 1.0°C na estação meteorológica instalada no Geofísico, centro da cidade Lisboa. Este facto é parcialmente corroborado pelo processo do fenómeno de ilha de calor urbano cuja a intensidade apresenta uma forte dependência sazonal e diária, bem como circulações de anticiclone, vento fraco e céu pouco nublado. /*** Abstract - In this study is proposed to research the influence of urban heat advection on the air temperature time series, or to observe the space-time behavior, shape, intensity and form, of the Urban Heat Island phenomenon. The procedures for evaluating extreme air temperature time series obey a sequential strategy divided in two phases: the first one uses the annual series of extreme air temperature anomalies for each meteorological station and analyzed the respective tendencies. Moreover, the first phase was still subdivided in two moments to deal with the reconstruction of climate time series, taking into account daily data sets: interpolation considering the autocorrelation time-memory; and the spatial interpolation procedure based upon the "optimum distance" between stations. Hence, an integrated modal for the reconstruction of time series was developed, which conjugates small-scale space-time interaction between meteorological stations. In the second phase was used the air temperature time series of the several station to studied, empirically by comparing the hourly meteorological data series from the Meteorological Institute (2002) obtained through the automatic meteorological stations installed in the metropolitan area of Lisbon, the space/time behavior of the Urban Heat Island phenomenon duo to the different wind regimes and synoptic situations that affect Lisbon. Particular situations of wind direction and regimes are analysed and associated with the heat urban island phenomenon. Because the urban areas around the site expanded in the past century, urban heat advection trends contaminate the long-term trends in the air temperature series, the linear trend obtained was 0.0233°C/year in the minimum air temperature annual average. The Urban Heat Island phenomenon is observed in the large metropolitan areas, and it can be described as a thermal anomaly [AT] between a well characterized urban area and the rural background, in which the air near the ground in urban areas has high values than rural areas.