Os edifícios e o asfalto de Nova York ajudam a capturar a luz do sol e resultam em temperaturas mais altas. Eric Meola / Coleção Iconica / Getty Images p Se você não aguenta o calor, saia da cidade. Ative o boletim meteorológico local e você provavelmente notará uma tendência estranha. As temperaturas costumam ser alguns graus mais altas nas cidades do que nas áreas rurais circundantes. Esta discrepância de temperatura é o resultado de um fenômeno bizarro conhecido como efeito de ilha de calor urbano .
p Como o nome implica, o efeito transforma as cidades em ilhas de calor. De acordo com a Agência de Proteção Ambiental dos EUA, as temperaturas nas cidades dos EUA podem chegar a 10 graus Fahrenheit mais altas do que nas áreas circundantes [fonte:EPA]. Normalmente, a disparidade de temperatura não é tão grande, mas mesmo alguns graus podem fazer uma grande diferença. A demanda por ar condicionado no verão leva a contas de energia mais altas. E muitos argumentam que isso aumenta as emissões de gases de efeito estufa das usinas que fornecem essa energia extra. Por outro lado, alguns apontam que a menor necessidade de calor no inverno compensa os custos no verão. Além disso, cidades mais quentes no inverno significam menos ruas congeladas.
p Talvez o pior resultado do efeito ilha de calor seja o número de mortes relacionadas ao calor. Embora as tempestades causadoras de danos recebam a maior atenção da mídia, a Administração Oceânica e Atmosférica Nacional relata que o calor costuma ser mais mortal. Nos E.U.A., o calor normalmente mata mais pessoas a cada ano do que tornados, furacões, inundações e relâmpagos juntos [fonte:NOAA]. p Então, o que cria o efeito de ilha de calor urbana? E como os planejadores da cidade podem reduzi-lo?
Os telhados e asfalto dos prédios urbanos costumam ser de cor escura, o que ajuda a impulsionar o efeito de ilha de calor urbana. David Zimmerman / UpperCut Images / Getty Images p Para entender o efeito da ilha de calor urbana, primeiro precisamos entender algumas regras simples da física. Mais importante, devemos entender que os objetos podem absorver e refletir luz. Na verdade, a cor de um objeto depende do tipo de luz que ele reflete. Por exemplo, um objeto verde reflete a luz verde e absorve todas as outras cores visíveis da luz. Quando vemos um objeto verde, nós o percebemos como verde porque ele reflete o comprimento de onda verde da cor de volta aos nossos olhos. Objetos de cores mais escuras são excelentes absorvedores de luz. Na verdade, superfícies pretas absorvem quase toda a luz. Por outro lado, superfícies de cores mais claras não absorvem muita luz - em vez disso, refletem quase toda a luz.
p Então, o que a absorção de luz tem a ver com o calor? Quando um objeto absorve luz, ele converte essa luz em energia térmica, e o emite de volta na forma de calor. Então, porque os objetos pretos absorvem mais luz, eles também emitem mais calor. É por isso que usar uma camisa preta em uma gostosa, dia de sol só vai te deixar mais quente. A camisa preta absorve a luz e emite-a como calor em sua pele. Vestindo uma camisa branca, por outro lado, ajudará a refletir a luz do sol e a mantê-lo mais fresco.
p A taxa na qual um objeto pode refletir a radiação solar é chamada de albedo [fonte:Budikova]. Quanto maior o albedo que algo tem, melhor reflete a radiação. O asfalto tradicional tem um baixo albedo, o que significa que ele reflete mal a radiação e, em vez disso, a absorve. p Quando construímos e expandimos cidades, tendemos a erguer edifícios com superfícies escuras e pavimentar asfalto. Os edifícios e o pavimento absorvem uma quantidade significativa de luz e radiação e as emitem como calor, aquecendo a cidade. Como mais da metade das superfícies das cidades são feitas pelo homem, as cidades esquentam mais do que as áreas rurais, onde as estruturas são menos concentradas [fonte:EPA]. Essa absorção de calor é a razão pela qual a diferença de temperatura entre as cidades e as áreas rurais é maior algumas horas após o pôr do sol. As cidades retêm mais calor por mais tempo do que as áreas rurais [fonte:EPA]. p Mas essa não é a única coisa que causa o efeito de ilha de calor urbana. Os cientistas acreditam que a vegetação desempenha um grande papel em manter uma área fria por meio de um processo chamado resfriamento evaporativo . Evaporação é quando o líquido se transforma em gás. As plantas absorvem água pelas raízes e dependem dela para viver. Mas depois que a planta está pronta, o ar seco absorve essa água, transformando-a em gás agua vapor . O ar fornece o calor que impulsiona este processo, então, durante o processo, o ar perde calor e fica mais frio. Sentimos o mesmo tipo de coisa quando suamos - quando o ar atinge sua pele suada, ele absorve a umidade e resfria o ar ao seu redor [fonte:Asimakopoulos]. Porque construir uma cidade significa substituir a vegetação por estruturas, a cidade perde as vantagens do resfriamento evaporativo da vegetação. p Outros fatores também contribuem para o efeito. Por exemplo, carros e aparelhos de ar condicionado, que são onipresentes nas áreas urbanas, converta energia em calor e libere esse calor no ar. p Agora que sabemos o que está causando esse fenômeno, vamos aprender os passos para reduzi-lo.
Telhados verdes, como este no topo da prefeitura de Chicago, ajudam a compensar o efeito da ilha de calor urbana. Tim Boyle / Equipe / Getty Images p Felizmente, já que sabemos o que causa o efeito de ilha de calor urbana, podemos controlá-lo em uma extensão significativa. Certas técnicas reduzem a demanda por ar condicionado e reduzem as contas de energia.
p Como as superfícies escuras e o baixo albedo das estruturas urbanas aquecem a área, a solução lógica seria reverter essa tendência. Os planejadores urbanos podem fazer isso pintando as estruturas de branco, ou outras cores claras. Essa técnica básica ajuda muito a reverter o efeito da ilha de calor urbana.
p Contudo, algumas pessoas não gostam da ideia de um olhar gritante, cidade toda branca. O revestimento de baixa refletividade oferece uma alternativa e vem em cores diferentes do branco. Esses tipos de revestimentos refletem a radiação invisível sem refletir toda a luz [fonte:Synneffa]. Então, eles mantêm um objeto relativamente frio sem sacrificar sua cor escura. p Certos revestimentos de alta refletividade também podem ser aplicados ao asfalto. Retentores de asfalto e revestimentos de emulsão são dois exemplos que tratam o asfalto para tornar sua superfície mais refletiva [fonte:EPA]. Os processos reduzem o fator de albedo do asfalto, que é um dos principais contribuintes para o efeito de ilha de calor urbana. p Uma moda que está ganhando popularidade é a instalação de verde telhados no topo de edifícios da cidade. Esta solução não tem nada a ver com cor. Um "telhado verde" é simplesmente um telhado que inclui plantas e vegetação. Os telhados verdes aproveitam o mesmo efeito de resfriamento evaporativo que as cidades perdem quando cortam a vegetação. Portanto, um telhado verde não apenas impede que o telhado do edifício absorva calor, mas esfria o ar ao seu redor, compensando o efeito da ilha de calor urbana até certo ponto. Muitos edifícios sustentáveis usam telhados verdes para reduzir sua dependência do consumo de energia. p Vários outros métodos também ajudam a reduzir o efeito da ilha de calor urbana. Por exemplo, cobertura aspersão é outra solução de resfriamento evaporativo. Os sprinklers no telhado molham a superfície para que o ar ao redor esfrie por meio da evaporação [fonte:Asimakopoulos]. Os planejadores urbanos também montaram estacionamentos tradicionais ao longo de lotes onde crescem árvores e vegetação. As árvores altas não apenas contribuem para o resfriamento evaporativo, mas também fornecem a sombra necessária. p Para aprender mais sobre técnicas de construção verde e assuntos relacionados, explore os links na próxima página. O pretinho hipotético da física
Para falar sobre o movimento do calor e da energia, os cientistas usam um objeto teórico que é um absorvedor perfeito (e, portanto, emissor perfeito) de calor e energia. Eles chamam isso de negro porque absorve toda a luz e pareceria completamente negro para nós. É uma das ferramentas fundamentais para estudantes de termodinâmica.
