A superfície das cidades é formada, ao longo dos anos, pelas construções e os equipamentos instalados pelo homem. Sem dúvida, cada cidade tem um skyline único. Essa característica espacial específica exerce importante função no entendimento de como a estrutura da cidade pode afetar o clima urbano e dispersar poluentes.

Pesquisadores da Escola Politécnica Federal de Lausanne, na Suíça, liderados por Marco Giometto, estudaram o fluxo e a turbulência gerados pelos ventos em função das diferentes características espaciais e geométricas que constituem a superfície urbana.

Quando o vento sopra sobre uma cidade, os prédios e outras estruturas urbanas interagem com a massa de ar em movimento, gerando turbulência. Essa turbulência se espalha para a atmosfera com muito mais energia do que quando venta sobre uma superfície sem obstáculos. Como resultado, mais calor, umidade e poluentes são transportados para cima, a partir do solo.

O trabalho mostra a importância de considerar a variabilidade espacial na correta concepção de modelos climáticos das cidades. Os estudos indicaram que pode haver erro de até 200% entre os resultados obtidos pelo método convencional simplificado, de simular os ventos em torres posicionadas em determinados pontos da cidade, e aqueles conseguidos considerando a efetiva variabilidade espacial das ruas e dos edifícios.

Embora de extrema importância para a previsão da meteorologia urbana e da qualidade ambiental das cidades, esses modelos climáticos, obviamente, não podem incluir representações detalhadas de todas as grandes cidades. Isso exigirá o desenvolvimento de modelagens mais precisas para transformar configurações urbanas complexas em representações simplificadas, que possam ser compreendidas por um sistema computacional.

Em particular, os achados de Giometto e seus associados destacam a importância de compreender e classificar as diversas formas de dispersão que surgem devido à heterogeneidade espacial das cidades. As equações matemáticas que governam o movimento do ar mostram que os ventos podem dispersar poluentes, calor, umidade ou mesmo energia. Segundo os autores do estudo, é possível imaginar esse modelo como pequenos circuladores de ar enclausurados entre prédios, que transportam o ar quente e poluído ao nível do solo de um lado, e sugam o ar mais limpo e mais frio do outro.

A dificuldade em medir, de forma ampla, a direção e a intensidade dos movimentos de dispersão predominantes, consideradas as variáveis específicas relativas à espacialidade da superfície urbana, remete à aplicação desses modelos, indubitavelmente, a sistemas de processamento de dados mais sofisticados.

Pesquisadores do “Institute for Climate Impact Research” relacionaram também a forma urbana às características climáticas das cidades. Consideraram três atributos que decompõem a forma espacial da extensão urbana em valores únicos. O tamanho da cidade, sua compacidade e a relação entre comprimento e largura da mancha urbana. Essas três dimensões, que atuam sempre de forma conjunta na formação e intensidade das ilhas de calor, associadas à variabilidade superficial das cidades, podem trazer uma nova perspectiva ao estudo do clima urbano.

A compreensão de como as cidades afetam o ar dentro e acima delas e os modelos mais eficientes para explicar esses efeitos contribuiriam muito para aprimorar as previsões meteorológicas urbanas e a avaliação da disseminação de plumas poluentes nesses ambientes. No futuro, a evolução desses estudos poderá contribuir para tornar as cidades mais eficientes do ponto de vista energético e, talvez um dia, mais saudáveis.