Publicação

Clima e ordenamento do território no Funchal

Detalhes bibliográficos
Resumo:	Neste trabalho, o clima do Funchal é estudado nas suas múltiplas vertentes. O principal objetivo foi o de sintetizar toda a informação climática, aplicando-a ao ordenamento do território, do modo a contribuir para a melhoria do conforto e saúde humana e segurança dos seus habitantes e dos seus bens. O crescimento urbano do Funchal, condicionado pela orografia que limita a sua expansão em continuum, extravasou as fronteiras do limite administrativo do concelho em direção às áreas limítrofes. No centro da cidade as bandas de edifícios foram construídas perpendicularmente aos cursos de água canalizados e, por conseguinte, paralelamente ao litoral, fazendo com que atualmente, a ventilação da atmosfera urbana inferior seja bastante limitada pela barreira arquitetónica, aspeto que tende a aumentar o risco de stresse térmico. Por outro lado, o caráter turbulento do escoamento hidrológico deixa a cidade também vulnerável ao risco de aluviões. Os elementos do clima observados (precipitação, vento, temperatura e humidade do ar) foram tratados estatisticamente e interpretados em complemento com os resultados obtidos com base em vários métodos de estimação espacial: a) a krigagem e a regressão linear simples para a precipitação, sendo que o primeiro se revelou mais adequado para a estimação das precipitações subdiárias; b) a modelação numérica do escoamento atmosférico (vento regional) sobre a ilha; c) a modelação da dispersão de partículas na Baixa do Funchal; d) a regressão múltipla utilizada na interpolação regional da temperatura do ar e da PET (Physiological Equivalent Temperature); e) e a modelação atmosférica de micro-escala da componente térmica do clima no Funchal. A distribuição espacial e temporal da precipitação foi analisado em detalhe. O regime de precipitação na Madeira é caracterizado pela forte variabilidade interanual que, tudo indica, estar relacionada com o padrão da North Atlantic Oscillation (NAO). As precipitações mais intensas e concentradas são mais prováveis nos relevos da vertente sul da ilha, do que nos da vertente norte, ao contrário do que sucede com os quantitativos anuais médios, que são claramente mais elevados na vertente norte. De acordo com a análise de suscetibilidade às precipitações intensas e aluviões, as áreas menos vulneráveis estão localizadas principalmente no sector oeste do concelho, enquanto as mais vulneráveis se localizam sobretudo na cintura intermédia do concelho, acima de 500 m de altitude. As características do vento dominante de nordeste, ao qual estão associados vários efeitos atmosféricos de mesoescala, como as esteiras de turbilhão em redor da ilha ou alongadas para sotavento desta, a aceleração e a separação do fluxo da superfície depois de ultrapassarem os relevos principais têm efetivamente uma grande importância na ocorrência dos tipos de tempo locais e no clima urbano do Funchal, criando um mosaico de padrões termo higrométricos, que deverão ser tidos em conta no ordenamento territorial. Esta separação do fluxo geral permite a ativação dos sistemas de circulação local a sotavento, numa atmosfera estável, com o desenvolvimento duma inversão térmica de subsidência pronunciada sobre a cidade. Contudo os dois sistemas de ventos funcionam em articulação, na medida em que a brisa do mar tende a soprar com maior intensidade quando a sua corrente de retorno é reforçada pelo vento de NE, também ele mais forte e regular no topo da montanha. De dia, a circulação de brisa do mar, cujo quadrante predominante é o SW, representa o tipo de regime de vento mais frequente em todas as estações do ano, sendo que no verão ocorre em quase 80% dos dias e no inverno em 45%. A partir da análise efetuada entre a circulação das brisas de mar e de montanha e a concentração de poluentes atmosféricos no Funchal (em particular no que se refere à concentração de PM10) demonstrou-se que ocorre um aumento progressivo das concentrações ao longo do período diurno nos principais corredores de circulação viária, em parte explicado pelo efeito de acumulação das emissões dos veículos automóveis. Ao contrário do que sucede noutras cidades, no Funchal ocorre apenas um pico diário de concentração de PM10 coincidente com a hora de ponta da tarde e com a fase de diminuição da velocidade da brisa do mar. Os máximos horários podem atingir frequentemente valores na ordem das 50 a 60 μg/m3, sendo que nas primeiras 3 a 4 horas da noite, as concentrações de PM10 permanecem elevadas, numa altura do dia em que a circulação das brisas de terra e de montanha ainda são bastante fracas. Mas não só não foram observados picos de concentração de PM10 na hora de ponta da manhã, como nesta altura do dia ocorrem normalmente os valores mínimo diários, devido possivelmente à persistência da circulação da brisa de montanha, que favorece a dispersão das partículas. Ao nível do planeamento urbano mostrou-se igualmente que se deve promover a ventilação de modo a reduzir os efeitos nefastos dos poluentes atmosféricos no Funchal. Conclui-se que, para manter os níveis de PM10 em valores abaixo dos máximos exigidos por lei, será necessário reduzir em 50% o número de viaturas nas principais vias de comunicação nas horas de pico. O conforto bioclimático foi estudado através da análise das frequências de ocorrência de variáveis como a temperatura e a humidade do ar e a PET. Os níveis de humidade mantêm-se elevados nas áreas mais abrigadas da brisa do mar, no interior da cidade, em especial no período diurno (acima de 60%), diminuindo durante a noite, principalmente nos locais mais expostos à drenagem noturna do ar fresco da montanha. No litoral, a situação de tempo quente e húmido a meio da tarde, dada pelo limiar de tensão de vapor de 18 hPa é a mais frequente de junho a outubro (40% dos dias em cada mês), atingindo uma frequência máxima de julho a setembro (80 a 90%). Nesse tipo de tempo de verão o clima do Funchal é na generalidade confortável (com sensação térmica de “ligeiramente quente”), em todos os locais de medição, mesmo no interior da malha urbana, pese embora muito próximo do limiar entre condição de “ligeiramente quente” e “quente”, o que, nalguns locais, poderá gerar situação de stresse térmico moderado. Por fim foram delimitadas as Unidades de Reposta Climática Homogénea (URCH), às quais se adicionou informação sobre as áreas de suscetibilidade hidrológica (hidroclimatopos), de poluição por partículas e de desconforto térmico por excesso de calor, apresentando-se subsequentemente um conjunto de orientações climáticas espacializadas, traduzidas em medidas para melhorar as componentes do clima urbano consideradas adversas para a saúde e conforto humano, ou que ponham em causa a segurança de pessoas e bens.
Autores principais:	Lopes, Sérgio da Silva
Assunto:	Teses de doutoramento - 2015
Ano:	2015
País:	Portugal
Tipo de documento:	tese de doutoramento
Tipo de acesso:	acesso aberto
Instituição associada:	Universidade de Lisboa
Idioma:	português
Origem:	Repositório da Universidade de Lisboa

Descrição
Resumo:	Neste trabalho, o clima do Funchal é estudado nas suas múltiplas vertentes. O principal objetivo foi o de sintetizar toda a informação climática, aplicando-a ao ordenamento do território, do modo a contribuir para a melhoria do conforto e saúde humana e segurança dos seus habitantes e dos seus bens. O crescimento urbano do Funchal, condicionado pela orografia que limita a sua expansão em continuum, extravasou as fronteiras do limite administrativo do concelho em direção às áreas limítrofes. No centro da cidade as bandas de edifícios foram construídas perpendicularmente aos cursos de água canalizados e, por conseguinte, paralelamente ao litoral, fazendo com que atualmente, a ventilação da atmosfera urbana inferior seja bastante limitada pela barreira arquitetónica, aspeto que tende a aumentar o risco de stresse térmico. Por outro lado, o caráter turbulento do escoamento hidrológico deixa a cidade também vulnerável ao risco de aluviões. Os elementos do clima observados (precipitação, vento, temperatura e humidade do ar) foram tratados estatisticamente e interpretados em complemento com os resultados obtidos com base em vários métodos de estimação espacial: a) a krigagem e a regressão linear simples para a precipitação, sendo que o primeiro se revelou mais adequado para a estimação das precipitações subdiárias; b) a modelação numérica do escoamento atmosférico (vento regional) sobre a ilha; c) a modelação da dispersão de partículas na Baixa do Funchal; d) a regressão múltipla utilizada na interpolação regional da temperatura do ar e da PET (Physiological Equivalent Temperature); e) e a modelação atmosférica de micro-escala da componente térmica do clima no Funchal. A distribuição espacial e temporal da precipitação foi analisado em detalhe. O regime de precipitação na Madeira é caracterizado pela forte variabilidade interanual que, tudo indica, estar relacionada com o padrão da North Atlantic Oscillation (NAO). As precipitações mais intensas e concentradas são mais prováveis nos relevos da vertente sul da ilha, do que nos da vertente norte, ao contrário do que sucede com os quantitativos anuais médios, que são claramente mais elevados na vertente norte. De acordo com a análise de suscetibilidade às precipitações intensas e aluviões, as áreas menos vulneráveis estão localizadas principalmente no sector oeste do concelho, enquanto as mais vulneráveis se localizam sobretudo na cintura intermédia do concelho, acima de 500 m de altitude. As características do vento dominante de nordeste, ao qual estão associados vários efeitos atmosféricos de mesoescala, como as esteiras de turbilhão em redor da ilha ou alongadas para sotavento desta, a aceleração e a separação do fluxo da superfície depois de ultrapassarem os relevos principais têm efetivamente uma grande importância na ocorrência dos tipos de tempo locais e no clima urbano do Funchal, criando um mosaico de padrões termo higrométricos, que deverão ser tidos em conta no ordenamento territorial. Esta separação do fluxo geral permite a ativação dos sistemas de circulação local a sotavento, numa atmosfera estável, com o desenvolvimento duma inversão térmica de subsidência pronunciada sobre a cidade. Contudo os dois sistemas de ventos funcionam em articulação, na medida em que a brisa do mar tende a soprar com maior intensidade quando a sua corrente de retorno é reforçada pelo vento de NE, também ele mais forte e regular no topo da montanha. De dia, a circulação de brisa do mar, cujo quadrante predominante é o SW, representa o tipo de regime de vento mais frequente em todas as estações do ano, sendo que no verão ocorre em quase 80% dos dias e no inverno em 45%. A partir da análise efetuada entre a circulação das brisas de mar e de montanha e a concentração de poluentes atmosféricos no Funchal (em particular no que se refere à concentração de PM10) demonstrou-se que ocorre um aumento progressivo das concentrações ao longo do período diurno nos principais corredores de circulação viária, em parte explicado pelo efeito de acumulação das emissões dos veículos automóveis. Ao contrário do que sucede noutras cidades, no Funchal ocorre apenas um pico diário de concentração de PM10 coincidente com a hora de ponta da tarde e com a fase de diminuição da velocidade da brisa do mar. Os máximos horários podem atingir frequentemente valores na ordem das 50 a 60 μg/m3, sendo que nas primeiras 3 a 4 horas da noite, as concentrações de PM10 permanecem elevadas, numa altura do dia em que a circulação das brisas de terra e de montanha ainda são bastante fracas. Mas não só não foram observados picos de concentração de PM10 na hora de ponta da manhã, como nesta altura do dia ocorrem normalmente os valores mínimo diários, devido possivelmente à persistência da circulação da brisa de montanha, que favorece a dispersão das partículas. Ao nível do planeamento urbano mostrou-se igualmente que se deve promover a ventilação de modo a reduzir os efeitos nefastos dos poluentes atmosféricos no Funchal. Conclui-se que, para manter os níveis de PM10 em valores abaixo dos máximos exigidos por lei, será necessário reduzir em 50% o número de viaturas nas principais vias de comunicação nas horas de pico. O conforto bioclimático foi estudado através da análise das frequências de ocorrência de variáveis como a temperatura e a humidade do ar e a PET. Os níveis de humidade mantêm-se elevados nas áreas mais abrigadas da brisa do mar, no interior da cidade, em especial no período diurno (acima de 60%), diminuindo durante a noite, principalmente nos locais mais expostos à drenagem noturna do ar fresco da montanha. No litoral, a situação de tempo quente e húmido a meio da tarde, dada pelo limiar de tensão de vapor de 18 hPa é a mais frequente de junho a outubro (40% dos dias em cada mês), atingindo uma frequência máxima de julho a setembro (80 a 90%). Nesse tipo de tempo de verão o clima do Funchal é na generalidade confortável (com sensação térmica de “ligeiramente quente”), em todos os locais de medição, mesmo no interior da malha urbana, pese embora muito próximo do limiar entre condição de “ligeiramente quente” e “quente”, o que, nalguns locais, poderá gerar situação de stresse térmico moderado. Por fim foram delimitadas as Unidades de Reposta Climática Homogénea (URCH), às quais se adicionou informação sobre as áreas de suscetibilidade hidrológica (hidroclimatopos), de poluição por partículas e de desconforto térmico por excesso de calor, apresentando-se subsequentemente um conjunto de orientações climáticas espacializadas, traduzidas em medidas para melhorar as componentes do clima urbano consideradas adversas para a saúde e conforto humano, ou que ponham em causa a segurança de pessoas e bens.