1De acordo com os dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatísticas (IBGE, 2010), a população urbana brasileira na década de 1940 era de 34,3%, enquanto, no ano de 2010 seu total atingiu 81,2%, representando um aumento de quase 47% em 70 anos.

2Os problemas ambientais urbanos como as frequentes enchentes e alagamentos das vias e residências, a poluição do solo, do ar e dos corpos hídricos, são alguns dos resultados desse crescimento acelerado e do planejamento urbano negligente com o ambiente e com a população (Amorim, 2000).

3Dentro dessa realidade a cidade de Três Lagoas, localizada no Mato Grosso do Sul, nos últimos 12 anos experimentou um período de urbanização acelerado (Ortiz Porangaba; Bacani; Milani, 2020), com planejamento ambiental inadequado, o que tem gerado rotineiros problemas ambientais.

4Os impactos relacionados à atmosfera urbana são os mais preocupantes, pois influenciam diretamente na vida e na saúde das pessoas, por questão de salubridade e de desempenho humano (Amorim, 2019; Ortiz Porangaba, 2015). Essa transformação do ambiente natural para um ambiente artificial cria um novo clima local, denominado clima urbano, conceituado como “[...] um sistema que abrange o clima de um dado espaço terrestre e sua urbanização” (Monteiro, 1975, p.116).

5Como explica Monteiro (1975), o fenômeno clima urbano implica não somente no ambiente, mas também diretamente na vida das pessoas que ali residem, trazendo transformações que podem ser definitivas se as medidas necessárias não forem tomadas para solucionar seus efeitos.

6Entender o ambiente urbano, sua configuração, os sistemas atmosféricos e os fatores geográficos que o influenciam ou impactam, torna-se importante para o planejamento urbano e a melhoria da qualidade de vida do citadino (Sant´Anna Neto e Rampazzo, 2016).

7Como resultado da produção do espaço urbano as ilhas de calor são um dos fenômenos mais estudados no escopo do clima urbano (Ortiz Porangaba; Teixeira, Amorim, 2017), pois a formação das mesmas pode influenciar negativamente na saúde e no desempenho físico dos citadinos pelo desconforto térmico e o estresse físico decorrentes desse fenômeno.

As ilhas de calor resultam da intervenção humana na superfície natural através da urbanização. As ilhas de calor são um dos fenômenos mais estudados por pesquisadores da área de Climatologia Urbana devido às mudanças nas condições climáticas em escala local (Ortiz Porangaba et al., 2021, p. 01, tradução nossa)

8A ilha de calor pode ser considerada como uma anomalia térmica com dimensões horizontais, verticais e temporais (Oke, 1973), que conforme Oke et al. (2017) dividem-se em quatro tipos, sendo: a ilha de calor atmosférica (Canopy layer urban heat island), a ilha de calor vertical (Boundary layer urban heat island) e a ilha de calor de superfície (Surface urban heat island) e a ilha de calor de subsuperfície (Subsurface urban heat island).

9Conforme Amorim (2019), os principais fatores que contribuem para a configuração das ilhas de calor urbanas provêm da dinâmica do balanço de energia que é consequência dos aspectos naturais e urbanos. Sendo os fatores naturais os tipos de tempo, o relevo e a presença/ausência de superfícies com vegetação e os fatores urbanos, as características dos espaços construídos e as atividades humanas.

10Nesse cenário, estudos anteriores realizados em Três Lagoas detectaram intensidades de ilha de calor de até 6,4°C (Ortiz Porangaba, et al., 2020; Ponso, 2014). Nesse escopo, o presente estudo teve por objetivo analisar dados climatológicos noturnos de Três Lagoas, nos meses de fevereiro a junho de 2019, para identificar a evolução, intensidade e magnitude da ilha de calor noturna. A cidade de Três Lagoas (MS) localiza-se sob as coordenadas geográficas de 20° 45' 35'' latitude sul e 51° 41' 42'' longitude oeste, conta com população de 125.137 hab. (Estimativa IBGE, 2021). As características climáticas de Três Lagoas são governadas pelo tipo AW com verão quente e úmido (Dubreuil, et al., 2018).

11Acredita-se que os resultados adquiridos nesta pesquisa possam subsidiar o poder público no planejamento ambiental da área de estudo, como também indicar medidas mitigadoras.

12Procedimentos metodológicos

13O presente estudo se embasou nas proposições teórico-metodológicas do Sistema Clima Urbano (S.C.U.) de Monteiro (1975), sob o subsistema termodinâmico que tem como canal de percepção humana o conforto térmico.

14Para análise das ilhas de calor são realizados cálculos considerando a diferença da temperatura, registrada simultaneamente, entre o ambiente urbano (alterado) e o ambiente rural (menos alterado), figura 2. Desta forma, as ilhas de calor são analisadas a partir de dados de temperatura do ar do ambiente urbano e de seu entorno rural (Ortiz Porangaba; Teixeira, Amorim, 2017). Sendo assim, possível observar o quanto a urbanização interferiu na atmosfera da cidade próxima da superfície (Oke et al., 2017). Portanto, os dados foram obtidos através de trabalho de campo com a instalação de pontos fixos de representatividade, considerando um ponto urbano e um ponto rural, com sensores térmicos Hobo Pro V2 (figura 3).

15Os dados foram coletados no período de 02 de fevereiro de 2019 à 30 de junho de 2019, utilizando-se para análise os dados noturnos, que compreendem das 20h às 6h. O tratamento se deu no software Excel® (marca registrada da Microsoft Corporation), gerando planilhas de intensidades da ilha de calor através da equação (Oke, 1973):

16ΔTu-r = Tu-Tr (equação 1)

17Sendo que:

18ΔTu-r = intensidade da ilha de calor.

19Tu = temperatura do ar na área urbana.

20Tr = temperatura do ar no ambiente rural.

21A análise da intensidade da ilha de calor foi realizada de acordo com a classificação de Fernández García (1996), considerando sua magnitude, sendo:

• Intensidades de 0ºC a 2ºC são consideradas ilhas de calor de fraca magnitude;

• Intensidades de 2,1ºC a 4°C são consideradas ilhas de calor de moderada magnitude;

• Intensidades de 4,1º a 6ºC são consideradas ilhas de calor de forte magnitude;

• Intensidades acima de 6ºC são consideradas ilhas de calor de muito forte magnitude.

22Os valores negativos foram considerados como ilhas de “frescor”. Este o conceito foi utilizado por Mendonça (1994) e Amorim (2000), referindo-se quando as diferenças entre as temperaturas do ar de áreas urbanas em comparação com o ambiente do entorno foram menores do que zero (ΔTu-r). Oke (1973) denominou essas alterações negativas de “efeito parque”.

24Para a análise rítmica foram utilizados os dados de pressão atmosférica, temperatura do ar máxima e mínima, umidade relativa do ar, direção e velocidade dos ventos das 21h e a precipitação acumulada com os dados do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). Para a verificação dos sistemas atmosféricos atuantes foram utilizadas as cartas sinóticas da 00 Z (Marinha do Brasil) e as imagens de satélite Goes 16 das 21h.

As intensidades das ilhas de calor noturnas em três lagoas para o período de fevereiro a junho de 2019

25Os resultados demonstraram que o campo térmico noturno nos meses analisados teve como característica a formação de ilhas de calor em todas as noites. As magnitudes dessas intensidades variaram conforme as influências dos elementos da paisagem bem como a atuação dos controladores atmosféricos.

26Em fevereiro observaram-se as maiores intensidades das ilhas de calor, atingindo sua máxima de 10,7° no dia 03/02 às 21h e no dia 05/02 às 00h e 01h, classificada como magnitude muito forte de acordo com Fernández García (1996), sendo influenciada pela massa Equatorial continental (mEc) e uma frente fria (FF) em desenvolvimento. A mínima foi de -0,5°C na noite de 21/02 às 20h, sob influência da Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS), desde o dia 18/02, que proporcionou precipitações em dias sequenciais (36 mm), homogeneizando as temperaturas e diminuindo assim as intensidades, configurando a formação de ilha de frescor (tabela 1).

27Em março observaram-se as menores intensidades das ilhas de calor nos meses analisados, que atingiu sua máxima de 5,8°C em 07/03 às 20h, sendo classificada como de forte magnitude, sob influência da mEc e da massa Tropical atlântica (mTa) e ventos de brisa leve. A mínima foi de -1,3°C na noite de 19/03 às 20h quando entrou uma FF, observou-se que uma mEc instalou-se na região na noite de 13/03 e permaneceu até a noite de 20/03, trazendo volumes expressivos de precipitação, juntamente com a entrada de FF nas noites 21 e 22/03, com esse volume de precipitação (91 mm), a tendência foi a homogeneização das temperaturas, diminuindo as intensidades, assim como, no começo do mês (01/03 a 05/03) sob influência das ZCAS e de um cavado (tabela 2).

28Em abril observou-se nas intensidades das ilhas de calor sua máxima de 6,2°C (magnitude de muito forte), em 02/04 às 06h, sob influência da massa Tropical continental (mTc), e a mínima foi de -0,4°C na noite de 06/04 às 22h influenciada por um sistema de FF, na noite seguinte houve precipitação acumulada de 56,2 mm devido à presença de uma Zona de Convergência de Umidade (ZCOU). Nas noites de 13 e 14/04 a mEc trouxe um pequeno volume de precipitação (1,4 mm), diminuindo as intensidades da ilha de calor. Entre 16 e 21/04 a atuação de uma FF, da mTc e da massa Polar Atlântica Tropicalizada (mPat) intensificaram as intensidades da ilha de calor. Na noite de 28 para 29/04 uma FF trouxe 29 mm de precipitação diminuindo as intensidades (tabela 3).

29Em maio a intensidade da ilha de calor teve sua máxima de 7,1°C, considerada de magnitude muito forte, em 21/05 às 20h, sob influência da mPa com a mTc, a mínima foi de -0,1°C na noite de 03/05 às 22h sob influência da mTc com a mTa, o mês ficou dividido praticamente sob a influência das mEc em seu início e a partir da noite de 14 a 27-28/05 sob influência da mPa. Na noite de 19/05 um Vórtice Ciclônico (VC) potencializou as máximas intensidades (de 6,1 a 7,1°C), assim como uma Depressão Subtropical (DS) na noite de 20/05 (tabela 4).

30Em junho observou-se nas intensidades das ilhas de calor sua máxima de 7,7°C (muito forte magnitude), em 17/06 às 23h e 22/06 às 03h sob influência da mPa, a mínima foi de 0,5°C na noite de 26/06 às 06h sob a mTc, o mês teve o predomínio da influência da mPa maximizando as intensidades, os sistemas que amenizaram as intensidades foram as FE (frente estacionária), nas noites de 02 a 04/06 e a FF de 26-27/06 (tabela 5).

31Em síntese os meses de fevereiro e março apresentaram volumes expressivos de precipitação somando 284,2 mm, sendo característico do verão, assim os sistemas que atuaram mais expressivamente foram as mEc e as ZCAS, no final do mês de março as mPa começaram suas entradas sendo mais expressivas sua atuação nos meses de maio e junho, como característica do outono no Brasil, sendo meses de transição do verão para o inverno no hemisfério sul, do final do mês de março a maio, as massas mEc e mPa alternaram suas entradas, além das entradas do sistema de frente fria e das massas mTc e mTa com menores atuações. No mês de junho a mPa predominou, mas houve participação também da mTa nas noites de 10 a 16, e entradas de sistemas de frentes frias e estacionárias.

32Os regimes de ventos nos meses analisados, segundo a escala de Beaufort, ficaram em aragem a brisa fraca.

33As precipitações ocorrem de forma concentradas e em curtos períodos de tempo, sendo o mais significativo o da noite de 26/02 que precipitou em 1 hora (57,6 mm), representando 31,3% do acumulado do mês.

34Com relação as intensidades analisadas nos meses de fevereiro ao começo de junho o fator homogeneizador precipitação foi responsável pela diminuição das intensidades, classificadas como intensidades de fraca magnitude nessas condições, observou-se que as entradas das massas polares e atlânticas no mês de junho foi um fator homogeneizante de elevadas magnitudes, classificadas como intensidades de forte e muito forte magnitudes nessas condições.

Considerações finais

35Os resultados apresentados identificaram a formação das ilhas de calor e suas magnitudes no centro urbano, em todos os meses analisados, com as maiores intensidades no mês de fevereiro com 10,7°C, seguido por 7,7°C em junho, 7,1°C em maio, 6,2°C em abril e 5,8°C em março. As magnitudes dessas intensidades ficaram em fortes e muito fortes. As precipitações ocorreram de forma concentrada no verão, destaque para fevereiro com 284,2 mm, sob influencia das mEc e ZCAS, no outono, do final do mês de março a maio, as massas mEc e mPa alternaram suas entradas, além das entradas do sistema de frente fria e das massas mTc e mTa menos expressivas, em junho as mPa predominaram, mas houve participação da mTa nas noites de 10 a 16, e entradas de sistemas de frentes frias e estacionárias. Os regimes de ventos não se mostraram como regulador de temperatura relevantes nesse período, corroborando com os resultados encontrados pelo trabalho de Ortiz Porangaba (2015). As precipitações no verão e outono foram os fatores homogeneizantes na diminuição das intensidades, sendo classificadas como de fraca magnitudes e as massas polares e atlânticas no mês de junho foi um fator homogeneizante de elevadas magnitudes, classificadas como forte e muito forte magnitudes.

36O centro urbano com maior adensamento construtivo, pavimentação e circulação de pessoas e carros, e com menos arborização, apresentou elevadas intensidades em todos os meses analisados.

37O uso e ocupação do solo de Três Lagoas são densos com poucas áreas verdes, seu entorno rural possui muitas pastagens, descampados, solos expostos, silviculturas, poucas reservas e áreas de proteção permanentes, afluentes assoreados sem proteção e preservação de suas encostas, e na barranca dos rios Sucuriú e Paraná não possuírem mais sua vegetação original. Tudo isso influência na formação do clima urbano de Três Lagoas.

38Propõe-se aos gestores de Três Lagoas um olhar mais atento para as questões relacionadas ao meio ambiente, traçando medidas urgentes de preservação, conservação, manutenção e restauração da biodiversidade, para assim chegarmos numa solução que contribua para o conforto do citadino, a manutenção da qualidade de vida e dos ecossistemas.

39Medidas devem ser adotadas no sentido de criação de mais áreas verdes no núcleo urbano, arborização das vias públicas, implantação de parques e praças, preservação dos afluentes e encostas dos rios, incentivos para a população construir de forma mais sustentável, utilizando materiais com baixa absorção de calor.

41Espera-se que este estudo possa contribuir para subsidiar o poder público para tomada de decisões que se voltem para o conforto do citadino e a preservação do meio ambiente.

Agradecimentos

42Os autores agradecem ao Programa CAPES/COFECUB (Processo: 88881.191765/2018-01) pelo financiamento do projeto Ciclamen: Cidades, Clima e Vegetação: Modelagem e Políticas Públicas Ambientais.