Há uma boa razão para os habitantes da cidade fugirem para o campo para se refrescarem no calor do verão: as áreas rurais geralmente não são tão quentes. Por causa do efeito “ilha de calor urbano”, as cidades de um milhão ou mais de pessoas podem estar 1 a 3 ° C (1, 8 a 5, 4 ° F) mais quentes em média - e até 12 ° C (22 ° F) mais quentes no noite - do que a área circundante, de acordo com a Agência de Proteção Ambiental dos EUA.
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Existem muitas razões pelas quais as cidades são mais quentes. Todas essas pessoas, seus edifícios e as máquinas dentro criam calor. O ar condicionado, por exemplo, pode elevar as temperaturas em mais de 1 ° C, informaram pesquisadores da Universidade Estadual do Arizona no mês passado. Edifícios e outras estruturas podem armazenar mais calor durante o dia do que plantas; à noite, eles emitem um pouco desse calor, contribuindo para temperaturas mais altas quando está escuro. As cidades também podem ter menos reflexividade, o que as deixaria absorver mais do calor do Sol.
Mas a maioria dos pesquisadores considera que o maior contribuinte para o efeito da ilha de calor urbana é a redução na evaporação que ocorre quando as plantas são substituídas pelo concreto. Essa evaporação, o pensamento vai, absorve energia e mantém o campo mais frio.
De acordo com um novo estudo, porém, essa diferença na evaporação não é o grande fator por trás do efeito ilha de calor. O clima local pode importar mais. Lei Zhao, da Universidade de Ciência e Tecnologia da Informação de Nanjing, na China, e colegas publicaram essas descobertas hoje na Nature .
Zhao e seus colegas começaram com uma pergunta: cidades semelhantes localizadas em climas diferentes experimentariam o mesmo aumento de temperatura do efeito de ilha de calor urbana? De dados de satélite da NASA de 65 cidades dos EUA, eles puderam ver algumas tendências: À meia-noite, as cidades maiores tendiam a experimentar uma diferença maior de temperatura, em comparação com a área rural circundante, do que as cidades menores. No meio do dia, porém, cidades mais úmidas experimentaram um efeito de ilha de calor maior.
Os pesquisadores então criaram um modelo computacional que permite avaliar a importância de vários fatores que podem influenciar o efeito da ilha de calor urbana. Estes incluíam características como a evaporação, o calor criado pelos seres humanos e suas estruturas e o calor armazenado pelas cidades. Também foram incluídas as diferenças na terra e na convecção - a transferência de calor da cidade ou região rural para a atmosfera.
A partir do modelo, os pesquisadores puderam ver que esses dois últimos fatores foram importantes e interagiram com o clima local. Em áreas úmidas, como as da Costa Leste dos EUA, “a convecção é menos eficiente em dissipar o calor da terra urbana do que da terra rural”, observam Zhao e colegas, e essas cidades são geralmente cerca de 3 graus mais quentes que a zona rural próxima. A vegetação densa da área rural é aerodinamicamente mais áspera que a cidade, o que aumenta a eficiência da convecção, permitindo que mais calor se mova da terra para a atmosfera.
Em regiões secas, onde a vegetação rural está em falta - pense em Las Vegas - o oposto realmente ocorre. “Em média, a terra urbana é cerca de 20% mais eficiente na remoção de calor da superfície por convecção do que a terra rural”, escrevem os pesquisadores. E em algumas dessas cidades, a diferença de convecção é grande o suficiente para que eles não experimentem o efeito de ilha de calor urbana.
À noite, no entanto, não importa o clima, a liberação de calor armazenada durante o dia impulsiona o efeito ilha de calor. Aquele calor fica aprisionado na camada superficial da atmosfera perto da superfície e, para se dissipar, precisa se mover mais horizontalmente para escapar. Para as grandes cidades, o calor terá que ir mais longe, então o centro de uma cidade grande tenderá a ser muito mais quente do que o meio de uma cidade pequena, observam os pesquisadores.
O efeito das ilhas de calor urbanas é mais do que apenas um aborrecimento para os habitantes das cidades - também pode exacerbar os problemas de saúde associados ao estresse térmico, acrescentando condições já desconfortáveis, especialmente em anos secos em áreas normalmente úmidas, dizem os pesquisadores. Mas esta nova pesquisa dá algumas dicas sobre quais medidas podem ajudar a aliviar parte desse calor.
Reduzir o calor de nossos condicionadores de ar e outras máquinas pode parecer uma solução simples, mas, de acordo com o modelo do computador, isso não ajudaria muito, porque o calor antropogênico não é um fator importante. Enfrentar os grandes contribuintes - eficiência de convecção e armazenamento de calor - no entanto, não é uma solução prática "porque exigiria mudanças fundamentais na morfologia urbana", observam Zhao e colaboradores.
O que ajudaria, no entanto, é aumentar a reflexividade da cidade, dizem eles. Isso diminuiria a quantidade de calor que a cidade absorve durante o dia e até ajudaria indiretamente à noite, diminuindo a quantidade de calor disponível para ser liberada depois que o sol se põe. Além disso, é fácil - os telhados da cidade plana podem ser pintados de branco ou outra cor reflexiva.
Os telhados brancos também têm benefícios adicionais, como a redução do consumo de energia, porque não é necessário ar condicionado para equilibrar o calor absorvido pelos edifícios. E reduzir o uso de energia também significa reduzir as emissões de carbono - um benefício que se estende além da dinâmica de uma ilha de calor urbana.
