Estimativa da radiação líquida na superfície e fluxo de calor no solo em bacias hidrográficas: estudo de caso na Bacia do Rio Una, Ibiúna/SP

Abstract

Esta pesquisa visa estimar a radiação líquida na superfície e o fluxo calor no solo na bacia hidrográfica do Rio Una, no Estado de São Paulo, a fim de analisar seu comportamento nas áreas naturais de mata atlântica e as intervindas com construções urbanas, avaliando a influência sofrida pelas modificações ambientais. Para isto, aplicaram-se técnicas de geoprocessamento utilizando quatro imagens digitais Landsat-8, uma imagem representativa de cada estação climática, além, foi utilizada uma imagem digital ASTER como modelo digital de elevação da bacia. Com as quais se estimaram para cada estação do ano, valores de temperatura superficial, albedo, radiação de onda curta e longa incidente, radiação emitida e a respectiva representação espacial da radiação líquida na superfície e fluxo de calor no solo. Nos resultados, as áreas com edificações urbanas, comparados com as de mata atlântica, apresentaram semelhante incidência de radiação de onda longa e curta incidente; mas, superiores os valores de albedo, temperatura superficial, radiação emitida e, consequentemente, a radiação líquida na superfície determinada foi de inferior magnitude e o fluxo de calor no solo maior; o que representa deslocamento de energia para a atmosfera pelas edificações. Assim, demonstraramse alterações ambientais na bacia que podem influenciar nas condições climáticas, seja a nível local ou regional, principalmente porque a energia deslocada pode ser interceptada por gases de efeito estufa como gás carbônico e metano, que contribuem no aumento da temperatura média do ar. Os resultados obtidos foram comparados com dados encontrados na literatura, mostrando adequada funcionalidade da metodologia empregada.

This research aims to estimate the net radiation at the surface and the heat flux in the soil in the watershed of Una River, in the state of Sao Paulo, in order to analyze their behavior in the natural areas of Atlantic forest and the intervening with urban constructions. For this, geoprocessing techniques were applied using four digital images Landsat-8, an image representative of each climatic season, in addition, an ASTER image was used as digital model of basin elevation. With which they were estimated for each season of the year, values of land surface temperature, surface albedo, incident long-wave radiation, incident short-wave radiation, long-wave radiation emitted and the respective spatial representation of the net radiation at the surface and soil heat flux. In the results, areas with urban buildings, compared with those of Atlantic Forest, presented similar incident long-wave and short-wave radiation; but, higher albedo values, land surface temperature, long-wave radiation emitted and, consequently, the net radiation at the surface determined was of lower magnitude and the heat flux in the soil greater; which represents displacement of energy to the atmosphere by the buildings. Thus, environmental changes have been demonstrated in the basin that can influence the climatic conditions, locally or regionally, mainly because displaced energy can be intercepted by greenhouse gases such as carbon dioxide and methane, which contribute to the increase in the average air temperature. The results obtained were compared with data found in the literature, showing adequate functionality of the methodology used.