Este projeto de pesquisa de mestrado buscou identificar os impactos das propriedades da superfície urbana sobre as condições meteorológicas da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), buscando um melhor entendimento dos mesmos para que atividades de planejamento urbano possam ser melhor organizadas. O trabalho utilizou como principais ferramentas produtos de sensoriamento remoto, para definir algumas propriedades da superfície urbana, medidas em superfície de variáveis meteorológicas, para determinação de índices de conforto humano, e a modelagem numérica da atmosfera, para identificação de condições atmosféricas e construção de cenários úteis ao planejamento urbano. Com o uso de imagens de satélite, foram criados arquivos de ocupação do solo e da fração vegetada na área urbana da RMSP em altíssima resolução (20 m). Após a definição das propriedades da superfície, valores medidos pela CETESB de temperatura e umidade relativa foram associados a padrões de ocupação urbana. Verificou-se que as regiões de São Caetano do Sul e do Parque D. Pedro II foram as que apresentaram o maior número de casos de desconforto por calor moderado. Regiões como São Miguel Paulista e Ibirapuera mostraram-se mais confortáveis. Na maior parte dos casos, as regiões apresentaram um nível agradável a levemente quente, seguidos pela condição agradável a levemente fresca. Após a análise diagnóstica, foram construídos cenários contemplando atividades de planejamento urbano em busca da melhoria das condições de conforto térmico humano. Os experimentos realizados indicam que os fluxos turbulentos em superfície são consideravelmente modificados e que a temperatura pode sofrer uma diminuição gradativa até cerca de 1,5 ºC com a substituição de 50% da superfície urbana por vegetação, chegando a mais de 2,2 ºC quando esta substituição é completa. O perfil de temperatura potencial na Camada Limite Planetária também foi consideravelmente modificado com o aumento da porção vegetada no domímio modelado. / This master\'s research project has the goal of indentifying the impacts of urban surface properties over the meteorological conditions of the Metropolitan Area of São Paulo (MASP), in order to obtain a better understanding of them and to provide means of better organized urban planning activities. The work was made by using as principal tools, remote sensing derived products, in order to define some surface properties, surface measurements of atmospheric variables, in order to obtain human thermal comfort indexes, and numerical modeling of the atmosphere, in order to identify atmospheric conditions and simulate useful scenaries for urban planning. By using sattelite images, land use and vegetated fraction files were created over the MASP with very high resolution (20 m). Afterwards, temperature and relative humidity measured by CETESB were associated to urban land use patterns. It was verified that regions like São Caetano do Sul and Parque D. Pedro II are more likely to have greater discomfort sensation by moderate heat. Regions like São Miguel Paulista and Ibirapuera were identified to be more confortable. In the majority of cases, the regions presented a pleasant to lightly warm, followed by pleasant to lightly fresh conditions. After the definition of the surface properties, scenarios were built comprehending urban planning activities, looking for the improvement of human thermal comfort conditions. The experiments showed that the surface turbulent fluxes are considerably changed and that temperature was gradualy reduced in up to 1,5 ºC with the replacement of 50% of the urban surface by vegetation, reaching more than 2,2 ºC when this replacement was complete. The potential temperature profile inside the Planetary Boundary Layer was also considerably modified following the increase of vegetated area in the modeled domain.

Este projeto de pesquisa de mestrado buscou identificar os impactos das propriedades da superfície urbana sobre as condições meteorológicas da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), buscando um melhor entendimento dos mesmos para que atividades de planejamento urbano possam ser melhor organizadas. O trabalho utilizou como principais ferramentas produtos de sensoriamento remoto, para definir algumas propriedades da superfície urbana, medidas em superfície de variáveis meteorológicas, para determinação de índices de conforto humano, e a modelagem numérica da atmosfera, para identificação de condições atmosféricas e construção de cenários úteis ao planejamento urbano. Com o uso de imagens de satélite, foram criados arquivos de ocupação do solo e da fração vegetada na área urbana da RMSP em altíssima resolução (20 m). Após a definição das propriedades da superfície, valores medidos pela CETESB de temperatura e umidade relativa foram associados a padrões de ocupação urbana. Verificou-se que as regiões de São Caetano do Sul e do Parque D. Pedro II foram as que apresentaram o maior número de casos de desconforto por calor moderado. Regiões como São Miguel Paulista e Ibirapuera mostraram-se mais confortáveis. Na maior parte dos casos, as regiões apresentaram um nível agradável a levemente quente, seguidos pela condição agradável a levemente fresca. Após a análise diagnóstica, foram construídos cenários contemplando atividades de planejamento urbano em busca da melhoria das condições de conforto térmico humano. Os experimentos realizados indicam que os fluxos turbulentos em superfície são consideravelmente modificados e que a temperatura pode sofrer uma diminuição gradativa até cerca de 1,5 ºC com a substituição de 50% da superfície urbana por vegetação, chegando a mais de 2,2 ºC quando esta substituição é completa. O perfil de temperatura potencial na Camada Limite Planetária também foi consideravelmente modificado com o aumento da porção vegetada no domímio modelado. / This master\'s research project has the goal of indentifying the impacts of urban surface properties over the meteorological conditions of the Metropolitan Area of São Paulo (MASP), in order to obtain a better understanding of them and to provide means of better organized urban planning activities. The work was made by using as principal tools, remote sensing derived products, in order to define some surface properties, surface measurements of atmospheric variables, in order to obtain human thermal comfort indexes, and numerical modeling of the atmosphere, in order to identify atmospheric conditions and simulate useful scenaries for urban planning. By using sattelite images, land use and vegetated fraction files were created over the MASP with very high resolution (20 m). Afterwards, temperature and relative humidity measured by CETESB were associated to urban land use patterns. It was verified that regions like São Caetano do Sul and Parque D. Pedro II are more likely to have greater discomfort sensation by moderate heat. Regions like São Miguel Paulista and Ibirapuera were identified to be more confortable. In the majority of cases, the regions presented a pleasant to lightly warm, followed by pleasant to lightly fresh conditions. After the definition of the surface properties, scenarios were built comprehending urban planning activities, looking for the improvement of human thermal comfort conditions. The experiments showed that the surface turbulent fluxes are considerably changed and that temperature was gradualy reduced in up to 1,5 ºC with the replacement of 50% of the urban surface by vegetation, reaching more than 2,2 ºC when this replacement was complete. The potential temperature profile inside the Planetary Boundary Layer was also considerably modified following the increase of vegetated area in the modeled domain.

A sensação de conforto térmico está associada com o ritmo de troca de calor e umidade entre o corpo humano e o ambiente. O corpo humano reage diferentemente às variações de temperatura e procura se autorregular com finalidade de manter em equilíbrio a sua temperatura interna, buscando adequar-se ao meio em que está inserido. A razão de se criarem condições de conforto térmico, reside, portanto, no desejo do homem de sentir-se termicamente confortável, além disso, o conforto térmico pode ser justificado do ponto de vista do desempenho humano, bem como a resistência a determinadas enfermidades e a produtividade dos indivíduos. Assim, o conforto térmico pode ser visto e analisado, sob dois aspectos: do ponto de vista pessoal e do ponto de vista ambiental. A partir disto, o objetivo geral desta pesquisa foi avaliar as condições de conforto térmico nas escalas regional e sub-regional no estado do Rio Grande do Sul, segundo as médias mensais e sazonais de temperatura do ar, da umidade relativa do ar e velocidade do vento com a finalidade de se estabelecer uma regionalização climática para o estado com base no zoneamento do conforto térmico humano. Estabeleceram-se, também, as condições de conforto térmico para os anos-padrões mais chuvoso, menos chuvoso e habitual. Os sistemas atmosféricos predominantes nestes anos também foram avaliados. Fezse a fundamentação teórica relativa ao tema, bem como se utilizou da base de dados climáticos do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). Tal base foi digitalizada com auxilio de SIG (Sistema de Informação Geográfica), bem como procedeu-se a construção do banco de dados, no qual foram atribuídos os índices de Temperatura Efetiva com Vento (TEv), para as estações de outono e inverno, e o índice de Temperatura Resultante (TR) para as estações de primavera e verão. As faixas de sensação térmica foram definidas a partir das classes elaboradas por Fanger (1972) e adaptadas para São Paulo, SP por Maia e Gonçalves (2002). Ao todo foram utilizadas 23 estações meteorológicas distribuídas pelos distintos compartimentos geomorfológicos da área de estudo em uma série de 30 anos com dados diários. As estações do outono, verão e primavera mostraram-se como sendo as estações em que a determinação das faixas de sensação térmica na área de estudo apresentaram-se mais influenciadas pelos controles geográficos, tais como altitude, continentalidade, maritimidade e latitude, enquanto a estação de inverno apresentou forte influência da dinâmica atmosférica regional. Dentre os sistemas atmosféricos definidores da zonação climática, pode-se destacar a Massa Polar Atlântica (MPA) e Frente Polar Atlântica (FPA) na primavera, Massa Polar Velha (MPV), Massa Tropical Atlântica (MTA) e Massa Tropical Continental (MTC) no verão, MPA e Frente Estacionária (FE) no outono, e MPA no inverno. / The thermal comfort is associated with the rhythm of exchange of the heat and humidity between the human body and the environment. The human body reacts differently to temperature variations and demands regulate themselves in order to maintain balance in your internal temperature, trying to adapt to the environment in which it is inserted. The reason for creating the conditions for thermal comfort resides therefore in the man\'s desire to feel thermally comfortable, furthermore, the thermal comfort can be justified from the point of view of human performance as well as resistance to certain diseases and productivity of individuals. So, thermal comfort can be viewed and analyzed in two ways: from a personal standpoint and an environmental standpoint. From this, the objective of this research was to evaluate the thermal comfort conditions in the regional and sub-regional scales in the state of Rio Grande do Sul, according to the mean monthly and seasonal air temperature, relative humidity and air velocity wind in order to establish a climatic regionalization conditions for zoning based on human thermal comfort. Also were established the conditions for thermal comfort standards, years rainier, less rainy and habitual. Weather systems prevalent in these years were also evaluated. The theoretical foundation on the topic as well as the climatic data base of the National Institute of Meteorology (INMET) was used for research. This data base was scanned with the help of GIS (Geographic Information System), and the organization proceeded to build the database, which was assigned indices Effective Temperature with Wind (ETW), for fall and winter, and Resulting Temperature index (RT) for the spring and summer seasons. The tracks of thermal sensation were defined from the classes developed by Fanger (1972) and adapted to São Paulo, SP and by Maia and Gonçalves (2002). As a whole we used 23 weather stations distributed across different geomorphological compartments of the study area into a series of 30 years with daily data. The seasons of fall, summer and spring showed up as the seasons in which the determination of thermal sensation tracks in the study area present themselves as being influenced by geographic controls, such as altitude, continentality, proximity and distance from the ocean and latitude, while the winter station showed strong influence of regional atmospheric dynamics. Among the atmospheric systems defining the climatic zonation, we can highlight the Mass Polar Atlantic (MPA) and Atlantic Polar Front (APF) in the spring, Polar Old Mass (POM), Mass Tropical Atlantic (MTA) and Mass Tropical Continental (MTC) in the summer, MPA and Stationary Front (SF) in the fall and MPA in the winter.

A sensação de conforto térmico está associada com o ritmo de troca de calor e umidade entre o corpo humano e o ambiente. O corpo humano reage diferentemente às variações de temperatura e procura se autorregular com finalidade de manter em equilíbrio a sua temperatura interna, buscando adequar-se ao meio em que está inserido. A razão de se criarem condições de conforto térmico, reside, portanto, no desejo do homem de sentir-se termicamente confortável, além disso, o conforto térmico pode ser justificado do ponto de vista do desempenho humano, bem como a resistência a determinadas enfermidades e a produtividade dos indivíduos. Assim, o conforto térmico pode ser visto e analisado, sob dois aspectos: do ponto de vista pessoal e do ponto de vista ambiental. A partir disto, o objetivo geral desta pesquisa foi avaliar as condições de conforto térmico nas escalas regional e sub-regional no estado do Rio Grande do Sul, segundo as médias mensais e sazonais de temperatura do ar, da umidade relativa do ar e velocidade do vento com a finalidade de se estabelecer uma regionalização climática para o estado com base no zoneamento do conforto térmico humano. Estabeleceram-se, também, as condições de conforto térmico para os anos-padrões mais chuvoso, menos chuvoso e habitual. Os sistemas atmosféricos predominantes nestes anos também foram avaliados. Fezse a fundamentação teórica relativa ao tema, bem como se utilizou da base de dados climáticos do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). Tal base foi digitalizada com auxilio de SIG (Sistema de Informação Geográfica), bem como procedeu-se a construção do banco de dados, no qual foram atribuídos os índices de Temperatura Efetiva com Vento (TEv), para as estações de outono e inverno, e o índice de Temperatura Resultante (TR) para as estações de primavera e verão. As faixas de sensação térmica foram definidas a partir das classes elaboradas por Fanger (1972) e adaptadas para São Paulo, SP por Maia e Gonçalves (2002). Ao todo foram utilizadas 23 estações meteorológicas distribuídas pelos distintos compartimentos geomorfológicos da área de estudo em uma série de 30 anos com dados diários. As estações do outono, verão e primavera mostraram-se como sendo as estações em que a determinação das faixas de sensação térmica na área de estudo apresentaram-se mais influenciadas pelos controles geográficos, tais como altitude, continentalidade, maritimidade e latitude, enquanto a estação de inverno apresentou forte influência da dinâmica atmosférica regional. Dentre os sistemas atmosféricos definidores da zonação climática, pode-se destacar a Massa Polar Atlântica (MPA) e Frente Polar Atlântica (FPA) na primavera, Massa Polar Velha (MPV), Massa Tropical Atlântica (MTA) e Massa Tropical Continental (MTC) no verão, MPA e Frente Estacionária (FE) no outono, e MPA no inverno. / The thermal comfort is associated with the rhythm of exchange of the heat and humidity between the human body and the environment. The human body reacts differently to temperature variations and demands regulate themselves in order to maintain balance in your internal temperature, trying to adapt to the environment in which it is inserted. The reason for creating the conditions for thermal comfort resides therefore in the man\'s desire to feel thermally comfortable, furthermore, the thermal comfort can be justified from the point of view of human performance as well as resistance to certain diseases and productivity of individuals. So, thermal comfort can be viewed and analyzed in two ways: from a personal standpoint and an environmental standpoint. From this, the objective of this research was to evaluate the thermal comfort conditions in the regional and sub-regional scales in the state of Rio Grande do Sul, according to the mean monthly and seasonal air temperature, relative humidity and air velocity wind in order to establish a climatic regionalization conditions for zoning based on human thermal comfort. Also were established the conditions for thermal comfort standards, years rainier, less rainy and habitual. Weather systems prevalent in these years were also evaluated. The theoretical foundation on the topic as well as the climatic data base of the National Institute of Meteorology (INMET) was used for research. This data base was scanned with the help of GIS (Geographic Information System), and the organization proceeded to build the database, which was assigned indices Effective Temperature with Wind (ETW), for fall and winter, and Resulting Temperature index (RT) for the spring and summer seasons. The tracks of thermal sensation were defined from the classes developed by Fanger (1972) and adapted to São Paulo, SP and by Maia and Gonçalves (2002). As a whole we used 23 weather stations distributed across different geomorphological compartments of the study area into a series of 30 years with daily data. The seasons of fall, summer and spring showed up as the seasons in which the determination of thermal sensation tracks in the study area present themselves as being influenced by geographic controls, such as altitude, continentality, proximity and distance from the ocean and latitude, while the winter station showed strong influence of regional atmospheric dynamics. Among the atmospheric systems defining the climatic zonation, we can highlight the Mass Polar Atlantic (MPA) and Atlantic Polar Front (APF) in the spring, Polar Old Mass (POM), Mass Tropical Atlantic (MTA) and Mass Tropical Continental (MTC) in the summer, MPA and Stationary Front (SF) in the fall and MPA in the winter.