Avaliação da temperatura da superfície e temperatura do ar em Manaus: geometria urbana e influências para o microclima
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Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA
Resumo
Este trabalho analisou a distribuição espacial das zonas de calor na área urbana de Manaus entre 2012 e 2022, avaliou a variabilidade da temperatura da superfície (TS), e sua relação com a morfologia das edificações (densidade, altura, albedo) , a cobertura vegetal (altura, área, ndvi, albedo) e a temperatura do ar (TA) em escala intraurbana (zonas climáticas locais, bairros e quarteirões). A análise multitemporal (2012–2022) de TS na área urbana de Manaus revela um padrão fragmentado de “arquipélagos de calor”, característico de um crescimento multinuclear da cidade, destacando zonas e populações que podem ser impactadas por extremos de calor. A distribuição espacial de TS está fortemente associada à morfologia urbana e à presença de vegetação com forte variabilidade na escala intraurbana. As tipologias com densa cobertura arbórea apresentaram as menores TS, enquanto tipologias com alta densidade construtiva e grande verticalização apresentaram valores mais elevados de TS. Há relação direta da morfologia tridimensional (altura e densidade de edifícios) e as propriedades dos materiais (albedo de telhados) com TS entre as escalas analisadas. Os padrões de aquecimento observados mostraram correspondência com as classes LCZ, validando a metodologia para a cidade de Manaus. A aplicação de dados de satélite em alta resolução espacial permitiu a avaliação do aquecimento da superfície e da atmosfera em escala local e micro e a quantificação da contribuição (atribuição) das tipologias urbanas. Em áreas densamente edificadas, com pavimentação extensa e baixa ventilação, há forte acoplamento TS–TA, resultando em trocas intensas de calor sensível e elevação conjunta das temperaturas. Nos setores com maior presença de vegetação, contínua e densa, ocorre desacoplamento térmico, com TS mais baixa, e TA mais estável, devido aos efeitos combinados de sombreamento, evapotranspiração e interceptação da radiação solar.
Abstract:
This study analyzed the spatial distribution of heat zones in the urban area of Manaus between 2012 and 2022, evaluating the variability of land surface temperature (LST) and its relationship with building morphology (density, height, albedo), vegetation cover (height, area, NDVI, albedo), and air temperature (AT) at the intraurban scale (local climate zones, neighborhoods, and blocks). The multitemporal analysis (2012–2022) of LST in the urban area of Manaus revealed a fragmented pattern of “heat archipelagos,” characteristic of a multinuclear urban growth process, highlighting zones and populations potentially impacted by heat extremes. The spatial distribution of LST was strongly associated with urban morphology and vegetation presence, exhibiting high variability at the intra-urban scale. Typologies with dense tree cover presented the lowest LST values, whereas those with high building density and verticalization exhibited the highest LST values. A direct relationship was observed between the three-dimensional morphology (building height and density) and material properties (roof albedo) with LST across the analyzed scales. The observed heating patterns corresponded to LCZ classes, validating the methodology for the city of Manaus. The use of high-spatial-resolution satellite data enabled the assessment of surface and atmospheric warming at local and micro scales, as well as the quantification (attribution) of the contribution of urban typologies. In densely built-up areas, characterized by extensive pavement and low ventilation, there was strong LST–AT coupling, resulting in intense sensible heat exchange and joint temperature increases. In sectors with a greater presence of continuous and dense vegetation, thermal decoupling occurred, with lower LST and more stable AT, due to the combined effects of shading, evapotranspiration, and solar radiation interception.