Mudanças climáticas locais: o caso de São Paulo-SP

Eu estava escrevendo um texto para um jornalista e acho que vale a pena falar aqui no blog também sobre esse assunto.

Vamos considerar uma Estação Meteorológica de uma cidade que cresceu bastante na segunda metade do século XX. No caso, vou considerar a Estação Meteorológica do IAG-USP (EM-IAG-USP). Vamos agora pegar  agora 3 informações específicos derivadas da série histórica dessa Estação, que está em operação desde 1933:

  • médias anuais de temperatura horaria;
  • médias anuais da temperatura máxima diária;
  • médias anuais da temperatura mínima diária.

E com essas 3 informações, fiz um gráfico que ficou muito interessante:

tempedmaxmin

No gráfico acima, temos:

  • A linha vermelha grossa são os dados de temperatura média máxima. A linha vermelha mais fina é o ajuste linear, indicando uma tendência de aumento da temperatura média máxima anual nos últimos 82 anos;
  • A linha verde grossa são os dados de temperatura média. A linha verde mais fina é o ajuste linear , indicando uma tendência de aumento da temperatura média máxima anual nos últimos 82 anos;
  • A linha azul grossa são os dados de temperatura média mínima. A linha azul mais fina é o ajuste linear, indicando uma tendência de aumento da temperatura média máxima anual nos últimos 82 anos;

O que seria esse ajuste linear? 

Em muitas situações, temos uma tabela de pontos (xi , yi), onde cada yi é obtido experimentalmente. Em nosso caso, teríamos que xi seria correspondente ao ano e yi seria correspondente a nossa média anual. Não é um valor “obtido experimentalmente”, como por exemplo a taxa de crescimento de uma cultura de bactérias ou o tempo de oscilação de um pêndulo em laboratório. Mas para análise de dados meteorológicas, o dado atmosférico observado é como se fosse “obtido experimentalmente”.

Com esses pontos (xi , yi), muitas vezes é preciso encontrar uma expressão analítica, uma função y = f(x) para que se ajustar aos dados experimentais. Esse ajuste de dados pode ser uma reta (como é o caso do nosso ajuste para os dados de temperatura), um polinômio de grau maior, uma exponencial, etc. Muitos programas de análise de dados e que são utilizados para fazer gráficos, como o Microsoft Excel (estou mencionando apenas porque é o mais conhecido), já possuem funções que permitem esse ajuste. Mas se você quiser saber mais sobre como ele é feito, para de repente fazer um programa de ajuste linear (ou polinomial, exponencial, etc), sugiro esse material do Prof. Marcone Souza, da UFOP.

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Se os dados são bem representados por um ajuste linear (no caso dos dados de temperatura mencionados), isso nos permite concluir com firmeza que há uma tendência de aumento ou diminuição. No caso da temperatura média máxima, temperatura média e temperatura média mínima, há uma clara tendência de aumento na temperatura.

Veja, isso não significa que um ano vai ter obrigatoriamente a temperatura média (ou média máxima ou média mínima) mais elevada que o ano anterior. Flutuações são extremamente normais.  Claro que é importante destacar essa flutuação natural comparando um ano com o outro. Há anos mais quentes e outros mais frios, dependendo de diversos fenômenos naturais de escala interanual (como o El Niño, por exemplo).Mas, apesar dessas flutuações, a tendência é de aumento de temperatura. E o que pode explicar esse aumento?

  •  crescente urbanização da cidade de São Paulo-SP: expansão da mancha urbana (ilha de calor). Poderíamos chamar isso de aquecimento local.
  • aquecimento global: quando a gente considera a informação de apenas UMA estação meteorológica (como é nosso caso), temos que tomar muito cuidado ao falar que é apenas aquecimento global. Por isso mencionei a expressão aquecimento local acima

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Alerta pseudociência! Não sejam incautos. Nesse excelente vídeo (a propósito, é uma ótima série de vídeos sobre o tema), o Pirulla e o Clarion fizeram um comparativo ótimo e engraçado entre o negacionismo do aquecimento global e o criacionismo, duas manifestações pseudocientíficas bem famosas e até com padrões bem parecidos:

  • ambos acreditam em “perseguição“: os criacionistas dizem que não conseguem publicar nada porque há uma conspiração e eu já ouvi negadores do aquecimento global mencionarem a mesma coisa;
  •  teoria conspiratórias, armação, fraude;
  • associação com desgraças: alguns criacionistas afirmam que a Teoria da Evolução foi inventada para explicar desgraças e tragédias. Alguns negacionistas afirmam que o aquecimento global foi inventado para impedir que nações em desenvolvimento consigam implantar indústrias e produzir mais.
  • Suposta “contradição” com leis científicas: como aquela história furada de que a Evolução contradiria as Leis da Termodinâmica. Alguns negacionistas afirmam também que o aquecimento global contraria algumas Leis da Radiação.
  • negação parcial: os criacionistas acreditam no que eles chamam de “microevolução”, porque algumas evidências são impossíveis de negar, até mesmo para um leigo. Os negacionistas acreditam na “alteração do microclima”, já que é impossível negar que a urbanização pode afetar o clima de uma cidade.
  • Nos EUA, normalmente o religioso que nega o aquecimento global por causas antropogênicas também é criacionista. Falei disso nesse post.

E é por essa história da negação parcial que decidi deixar isso bem claro. Os dados de um único ponto realmente tem um forte sinal de mudança do microclima, mas também há uma contribuição do Aquecimento Global do qual podemos não saber quantificar qual é mais preponderante em cada local, porém existe a contribuição.

Em um texto de Martin Wolf (falei dele aqui), é afirmado que no caso do Aquecimento global, a ciência ganhou. Ou seja, já é bem divulgado que há evidências científicas para o aquecimento global e acredito que negar isso atualmente seja algo até mal visto. O ponto levantado por Wolf é o descaso por parte dos governantes, a ausência de políticas públicas para atingirmos metas que “freiem” o aquecimento.

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Voltando ao gráfico apresentado, através do ajuste linear, verificou-se um aumento de 2,3°C na temperatura média anual, 2,0°C para a temperatura média máxima e também 2,3°C para a temperatura média mínima. Esse aumento de temperatura é muito perceptível qualitativamente, ou seja, quando a gente conversa com moradores mais antigos da cidade, muitos dirão que no passado as manhãs eram mais frias, com mais ocorrências de geada, por exemplo.

Membros da Comissão Geographica e Geológica de São Paulo, no final do século XIX. Observem como todos esses distintos cavalheiro estão com casacos. Seria inimaginável usar casacos assim em São Paulo atualmente, exceto em situações muito específicas e pontuais, como o frio de Junho/2016.

Membros da Comissão Geographica e Geológica de São Paulo, no final do século XIX. Observem como todos esses distintos cavalheiro estão com casacos. Seria inimaginável usar casacos assim em São Paulo atualmente, exceto em situações muito específicas e pontuais, como o frio de Junho/2016.

A cidade mudou muito nos últimos 82 anos. Houve o que os meteorologistas e outros especialistas de áreas correlatas chamam de mudança de uso do solo: urbanização, substituição da cobertura vegetal por asfalto e construções (desmatamento). Embora a Estação Meteorológica do IAG-USP esteja localizada em uma área preservada (Parque Estadual das Fontes do Ipiranga, o PEFI), ela está rodeada pela mancha urbana. Isso fica bem fácil de perceber quando vemos imagens do Google Maps:

mancha urbana

O concreto e o asfalto, produtos amplamente utilizados em áreas urbanas, absorvem mais radiação solar durante o dia, aquecendo-se e emitindo mais calor de volta para a atmosfera em relação a coberturas vegetais. Isso faz com que a temperatura média das cidades seja maior que a temperatura de áreas verdes adjacentes. E é nesse sentido que falamos em mudanças climáticas locais ou mudanças no microclima. Não seria correto falar em mudanças globais usando dados de apenas uma localidade.

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Espero que vocês tenham gostado do post. No próximo post, falarei brevemente sobre as publicações que endossam o aquecimento global, usando como inspiração uma resposta do Curiouscat.