Implemente os métodos corretos de adaptação climática para sua cidade

• Planos personalizados de adaptação climática: Acesse recomendações sob medida para medidas como o verdeamento de telhados e fachadas, construção de áreas de água e remoção de impermeabilização para reduzir efetivamente as temperaturas urbanas.
• Planejamento urbano à prova de futuro: Utilize mapas de calor e projeções de temperatura para cenários atuais e futuros (por exemplo, 2050 e 2085), apoiando o planejamento a longo prazo e a adaptação.
• Desenvolvimento de infraestrutura sustentável: Informe o planejamento urbano com dados científicos para desenvolver infraestrutura que apoie o crescimento sustentável das cidades e sua resiliência.
• Suporte para tomada de decisões: Receba suporte contínuo e orientação para medidas subsequentes, garantindo a melhoria contínua e adaptação.
• Medidas de adaptação baseadas em ciência: Confie em modelos comprovados de balanço de energia de superfície (SUEWS) para previsões e avaliações precisas das estratégias de adaptação às mudanças climáticas, fornecendo uma base científica sólida para a tomada de decisões.

Ilhas de Calor Urbanas

O efeito de ilha de calor urbana é um fenômeno típico do clima de uma cidade, e é caracterizado por uma diferença de temperatura do ar entre o centro da cidade exposto ao calor e as áreas rurais circundantes mais frias. A maior diferença de temperatura do ar geralmente ocorre à noite e pode chegar a até 10 graus (dependendo da cidade). Muitos locais específicos dentro do centro da cidade são particularmente expostos ao calor. Esses locais são chamados de hot-spots. Esses pontos quentes geralmente são regiões com alta densidade de construção, cânions de ruas e superfícies vedadas onde o calor se acumula facilmente.

O mapa de ilha de calor urbana (acima) mostra a intensidade da ilha de calor urbana para a cidade de Zurique (CH) em uma resolução horizontal de 10 x 10 m, como exemplo. As áreas em vermelho indicam pontos quentes, enquanto as áreas azuis representam áreas mais frias.

Com o auxílio dos mapas de calor, é possível obter informações locais específicas sobre as noites tropicais, dias de calor, dias de aquecimento e dias de resfriamento. Essas análises podem ser calculadas para o ano atual, e para o futuro próximo e distante usando os cenários de emissão RCP. As análises constituem, portanto, uma importante contribuição científica para o gerenciamento de calor de uma cidade, e fornecem uma importante ferramenta de apoio à decisão para ajudar as cidades a combater as mudanças climáticas com dados confiáveis.

Cenários de planejamento urbano

Devido às superfícies seladas (por exemplo, concreto ou pavimento), as cidades contribuem para o seu próprio aquecimento. Por exemplo, a impermeabilização de superfícies evita o encharcamento da água que poderia evaporar posteriormente, resfriando o ambiente no processo. Em vez disso, a superfície absorve a radiação solar de ondas curtas e depois a libera na forma de calor. A falta de ventilação causada pelo desenvolvimento urbano compacto impede a circulação de massas de ar, e, consequentemente, o resfriamento das áreas urbanas. Esses são apenas alguns dos fatores que influenciam o clima urbano, e levam a um aquecimento geral da cidade.

Também está claro que há várias maneiras de mudar o clima da cidade por meio de medidas de adaptação. Algumas das mais comuns são a ecologização de telhados e fachadas, a utilização de asfalto branco, remoção da vedação das superfícies ou irrigação.

A remoção da vedação das superfícies pode ser uma medida de adaptação muito eficaz quando as áreas permeáveis à água cobrem uma grande parte da cidade. Quando as superfícies são vedadas, a água da chuva não pode mais ser absorvida e evaporar novamente mais tarde, o que contribuiria para o resfriamento. Em vez disso, as superfícies impermeabilizadas se aquecem e contribuem para o aquecimento geral da cidade. A remoção da impermeabilização pode restaurar as funções naturais do solo e a capacidade de percolação, tornando as superfícies mais resistentes a inundações. As superfícies não seladas podem ser verdes ou com cascalho. A vegetação adicional, por sua vez, contribui para o resfriamento da cidade. A copa das árvores reduz a luz solar que chega ao solo, ou seja, a sombra mantém o solo fresco e pode aumentar o conforto térmico. Além disso, a vegetação pode trazer uma série de benefícios para o microclima por meio da evapotranspiração ou da regulação do movimento do ar, e melhores condições para os organismos vivos.

Esse serviço explora o impacto das medidas de adaptação às mudanças climáticas implementadas com a rede de medição da IoT. É realizada uma análise específica do ponto de mudança da temperatura do ar e das temperaturas da superfície, com base em modelos comprovados de balanço de energia de superfície (SUEWS, ou Surface Urban Energy Water-balance Scheme). Nesse serviço, mais de 20 estratégias diferentes de mitigação de mudanças climáticas podem ser testadas.

A redução da temperatura da superfície e da temperatura do ar (em comparação com o estado atual) é calculada pelos modelos SUEWS para várias medidas de adaptação às mudanças climáticas. A análise se concentra em áreas particularmente quentes da cidade. Dessa forma, serão usadas quatro estratégias diferentes com opções diferentes (veja a tabela abaixo), enquanto diferentes tamanhos de medidas de adaptação são simulados.

Resumo das possíveis estratégias de adaptação climática

Estratégias azuis	Estratégias verdes	Medidas em edifícios	Medidas técnicas para alterar as propriedades do material
Irrigação de áreas verdes	Cobertura verde do telhado	Ecologização da fachada	Materiais de isolamento térmico para telhados (cool roofs)
Construção de fontes e áreas de água	Plantio de novas árvores	Materiais adaptados às mudanças climáticas em edifícios	Materiais adaptados às mudanças climáticas para asfalto (pavimentos frios)
	Implementação de novas áreas verdes		Ruas brancas

A análise diferencia a hora do dia, a estação do ano, bem como uma série de condições atmosféricas (como condições de vento, cobertura de nuvens e dias de calor). Junto com cenários de emissão de mudanças climáticas (do relatório do IPCC) possibilitam a comparação das condições atuais com as condições esperadas para 2050 (opcionalmente 2085). Dessa forma, os diferentes impactos da mudança climática, com e sem medidas de adaptação, podem ser estimados. Os dados são fornecidos por meio de um repositório da Web (por exemplo, OneDrive) como arquivos csv e arquivos png (ou similares). Esse serviço também pode distinguir entre análises específicas de pontos unidimensionais (1D) e análises de áreas bidimensionais (2D).

Enquanto as análises 1D se concentram em um local específico e representativo, as análises 2D abrangem uma área para a qual as medidas de adaptação às mudanças climáticas são combinadas.

Os resultados são então apresentados aos representantes da cidade para que eles possam decidir sobre as medidas mais desejáveis para a adaptação climática, que podem ser implementadas posteriormente pela cidade.

Abordagem técnica

A análise é realizada por meio do SUEWS, com base nas medições da temperatura do ar nos arredores da área de interesse. A análise fornece resultados para a temperatura da superfície e a temperatura do ar.

Em primeiro lugar, é realizada uma simulação de referência do estado atual da área. Além disso, várias "execuções de sensibilidade" são realizadas posteriormente, nas quais a superfície da área é modificada artificialmente. A modificação artificial da superfície altera propriedades importantes de materiais específicos da superfície como albedo, emissividade, condutividade térmica e outras.

As diferenças (antes - depois) nas variáveis de temperatura da superfície e temperatura do ar são determinadas por um cálculo de diferença.

ΔT=T_sens-T_ref

onde T_sens é a temperatura da execução de sensibilidade (após a adaptação) e T_ref é a temperatura da simulação de referência (antes da adaptação).

No total, três grupos diferentes de parâmetros podem ser alterados:

1. A estratégia de adaptação às mudanças climáticas
2. A opção de adaptação às mudanças climáticas
3. A extensão da medida de ajuste

Para testar a eficácia da medida planejada de adaptação às mudanças climáticas, a área da adaptação pode ser ajustada de acordo com o tamanho no modelo. Isso permite que as perguntas sejam respondidas, por exemplo, como a redução da temperatura muda se a área considerada for duplicada ou reduzida à metade. A redução da temperatura devido à medida de adaptação é simulada para a área da medida de adaptação, e depois extrapolada para toda a área.

A temperatura da superfície e a temperatura do ar são exibidas nas seguintes condições:

• Hora do dia: condições diurnas vs. noturnas
• Estações do ano: condições de verão vs. inverno
• Radiação: condições nubladas vs. ensolaradas
• Vento: condições de vento vs. ausência de vento
• Condições atuais vs. condições em 2050
• Todos os resultados serão apresentados na forma de gráficos, mapas ou tabelas com tendências, extremos e distribuições de frequência.

Um exemplo: Área Triangular em Basiléia, Suíça

Este relatório testa a remoção de vedações como uma medida de adaptação às mudanças climáticas. Para isso, foi estudada a chamada Área do Triângulo ou Área Triangular na cidade suíça de Basiléia (no bairro de Erlenmatt, próximo à Badischer Bahnhof).

Uma grande área selada foi removida e coberta com cascalho e plantada com 18 árvores pequenas. Elas continuarão a crescer nos próximos anos, criando um ambiente mais verde na área (figura abaixo).

Área do triângulo antes das medidas de adaptação (esquerda) e depois (direita)

A densa rede de medição de IoT em Basileia foi usada para detectar pequenas alterações na temperatura do ar, em comparação com o ambiente (sem medidas de adaptação). Para detectar pequenas diferenças nas temperaturas do ar na área do triângulo, três sensores foram instalados na área três meses antes do início das obras de renovação. Além disso, 12 sensores de referência nas proximidades foram usados para comparação (figura abaixo). Os valores médios dos três sensores na área do Triângulo e dos 12 sensores na área de referência foram usados para comparação.

Localizações das estações meteorológicas na área do Triângulo (três estações dentro do círculo preto) e na área de referência (12 estações dentro do círculo azul) ao redor.

A próxima figura, no canto inferior esquerdo, mostra a diferença de temperatura do ar (área do triângulo - área de referência) antes, durante e após a implementação da ação de mitigação (no lado esquerdo). Antes da adaptação, as diferenças entre a área do Triângulo e a área ao redor eram, em média, de - 0,3°C, o que significa que a área ao redor era mais quente do que a área do Triângulo. Após a implementação da medida de adaptação, as diferenças entre a área do Triângulo e a área ao redor são 0,6°C menores que 0. Portanto, a área do triângulo tem um efeito de resfriamento de 0,3°C devido à implementação da medida de adaptação.

Exemplo: Área de Klybeck em Basiléia, Suíça

As cidades têm uma temperatura mais alta do que as áreas rurais ao redor. Principalmente nos meses de verão, a diferença de temperatura entre as áreas urbanas e rurais pode ser de vários graus Celsius. É por isso que as cidades são frequentemente chamadas de Ilhas de Calor Urbanas (UHI).

Há várias maneiras de neutralizar esse efeito, como a expansão das áreas de vegetação ou o uso de superfícies de cores claras para aumentar a proporção de luz solar refletida. Esse último faz com que a superfície da Terra absorva menos calor e, consequentemente, se aqueça menos.

Como parte desse projeto piloto em colaboração com a Swiss Rhine Ports, uma seção inteira da estrada na área do porto de Kleinhüningen foi pintada de branco. O efeito do albedo foi determinado com a ajuda de vários sensores de medição e imagens de infravermelho. O objetivo do estudo era descobrir mais sobre as vantagens e desvantagens de um pavimento branco usando uma área de teste prática. Além disso, pretendia-se mostrar até que ponto o microclima existente é influenciado por pequenas mudanças na estrutura da superfície.

Klybeck Areal antes das medidas de adaptação (esquerda) e depois (direita)

As duas imagens mostram claramente a influência do pavimento branco na temperatura da superfície da estrada. Em comparação com a primeira imagem, a seção da estrada pintada de branco contribuiu para uma redução na temperatura da superfície de aproximadamente 7°C.

Validação de estratégias de adaptação

A validação das estratégias de mitigação das mudanças climáticas faz parte de uma cadeia de decisões e permite um importante ciclo de feedback para as cidades planejarem, priorizarem e executarem suas medidas de mitigação. O monitoramento contínuo é necessário para detectar novas tendências e analisar como o clima da cidade está mudando.

O aumento da temperatura do ar, causado pela mudança climática, tem um impacto mais severo nas cidades do que em seus arredores rurais. A temperatura média do ar nas cidades é pelo menos 2°C mais alta do que em seus arredores. Portanto, qualquer aumento adicional de temperatura no futuro provocado pela mudança climática provavelmente terá consequências graves para as cidades.

Depois que a cidade decidir quais medidas de adaptação às mudanças climáticas são as mais adequadas e eficientes, segue-se a implementação. Normalmente, a meteoblue propõe pelo menos 4 medidas de adaptação climática em locais selecionados dentro da cidade, dependendo da decisão da cidade.

Pelo menos 6 meses (preferencialmente 12 meses) antes de uma cidade implementar as medidas, as estações de medição são instaladas em locais pré-definidos, onde as medidas serão tomadas, e em seus arredores (se ainda não houver estações de medição disponíveis), de acordo com um plano de posicionamento. Essas estações coletam dados continuamente, desde antes até depois da implementação das medidas. Essas medições são usadas em uma análise estatística para validar as adaptações às mudanças climáticas. Dentro de 6 meses após a conclusão da medida de adaptação, serão realizadas as primeiras análises de validação, o que permite que o governo da cidade monitore o efeito das estratégias de adaptação, detectar novas tendências e analisar como o clima da cidade está mudando.