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- Estudos sobre cidades e alterações climáticasPublication . Alcoforado, Maria Joao; Andrade, Henrique; Lopes, António; Oliveira, Sandra; Fragoso, Marcelo; Lombardo, Magda; Matzarakis, AndreasNum momento, em que todas as atenções se viram para as alterações climáticas do planeta, discute-se, neste texto, as relações entre as modificações do clima ditas “globais” e aquelas que ocorrem no espaço urbano. Em Portugal, em 2005, as áreas urbanas concentravam 57.6% da população prevendo-se que, em 2020, essa percentagem atinja 66.4%. São primeiro sucintamente apresentadas as principais conclusões do IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change, 2007), referentes às previsões de variação climática para 2100, em função de diversos cenários, realçando as variações de temperatura. Prevêem-se acréscimos de temperatura entre 1,8 e 4ºC até 2100, modificações substanciais nos regimes de precipitação e na sua distribuição espacial, na frequência de ocorrência de episódios meteorológicos extremos (vagas de calor e de frio, precipitações intensas, secas prolongadas), assim como a subida do nível do mar. Detalhando a escala de análise, apresentam-se os resultados do projecto SIAM (Scenarios, Impacts and Adaptation Measures, Santos et al., 2006), em que é feito, por um lado, o downscaling das previsões para Portugal, também sob diferentes cenários e, por outro, são tratados os impactes das alterações climáticas previstos na agricultura, na saúde, no consumo de energia, nas áreas costeiras, nos recursos hídricos, etc. Numa escala de análise de maior detalhe, as mudanças climáticas impostas pelo meio urbano são igualmente reais: modificação dos balanços radiativo e energético, aumento da temperatura das superfícies e do ar (Ilha de calor – IC), diminuição da velocidade média do vento (embora com a ocorrência de acelerações e turbilhões indesejáveis), aumento da poluição atmosférica, diminuição da visibilidade e, mesmo em certos casos, aumento da precipitação convectiva. Neste texto, trata-se sobretudo do problema de excesso de carga térmica e de poluição atmosférica, que ocorre em meio urbano e que tem impactes evidentes sobre a saúde, o conforto e as actividades dos citadinos. É discutida a relação complexa entre o aquecimento urbano e o aquecimento dito global (AG), fenómenos de escala e natureza muito diferentes. Contudo, a acumulação dos efeitos térmicos a diferentes escalas, nas áreas urbanas, faz temer que estas venham a sofrer impactes particularmente graves; por exemplo, em Londres, nas noites de Verão, a IC pode acrescentar 5º a 6º C ao aquecimento esperado. Os problemas ambientais associados às cidades estão a ser incrementados pela expansão da área urbanizada e pelo crescimento dos rendimentos dos citadinos. E, em certas cidades, já se verificam incrementos térmicos semelhantes aos esperados a nível “global” para daqui a várias dezenas de anos (Grimmond, 2006). Por isso, apesar das incertezas inerentes à variação espacial das alterações climáticas, é toda a urgência o estudo das alterações do clima em curso nas cidades, dos impactes que poderão ter e das medidas de adaptação a adoptar para minimizar os seus efeitos negativos e tirar partido das suas potencialidades, contribuindo para a sustentabilidade urbana, uma vez que estas são particularmente vulneráveis devido à elevada densidade populacional, à grande percentagem de população idosa e de baixo nível sócio-económico. O ordenamento urbano é o factor chave para reduzir os impactos e potenciar os aspectos positivos das alterações climáticas. São enumeradas, na parte final, diversas “boas práticas” de adaptações às alterações climáticas, levadas a cabo em diversos locais do globo, desde o Japão, ao Reino Unido e à Austrália e Portugal.
- Geografia Física em regiões de montanha: a Ilha da Madeira e as Serras da Arrábida e da Estrela. Homenagem a Orlando RibeiroPublication . Mora, Carla; Alcoforado, Maria João; Jansen, Jan; Fragoso, Marcelo; Lopes, António; Lopes, Sérgio; Vieira, GonçaloO presente livro é composto por dois textos, partindo de alguns trabalhos de Orlando Ribeiro e mostram como o Zephyrus tem estudado os temas seleccionados. O primeiro trata do clima e da vegetação da Arrábida e da Madeira, embora estes não sejam temas centrais na obra de Orlando Ribeiro. O. Ribeiro dedicou-se primeiro à investigação sobre a Arrábida, tema da sua tese de doutoramento em 1935 e estudou a Madeira em 1947 e 1948, quando preparava o livro-guia de uma das excursões do XVIº Congresso Internacional de Geografia, que o CEG de Lisboa organizou em 1949, sob a sua orientação. O segundo texto refere parte de uma investigação, feita na sequência do Projecto ESTRELA, liderado pelo Professor António de Brum Ferreira, falecido em 2013, que lembramos com saudade e admiração, e que muito contribuiu para o conhecimento da Geografia Física de Portugal, em particular no campo da Geomorfologia. Apresenta-se um estudo de unidades de paisagem, em que se investigam as interacções entre o clima, a dinâmica geomorfológica e as comunidades vegetais no circo glaciário do Covão Cimeiro, na Serra da Estrela, cuja glaciação quaternária foi inicialmente estudada por E. Fleury e H. Lautensach e, posteriormente, por Suzanne Daveau. O trabalho é feito a uma escala muito detalhada, com o objectivo de delimitar unidades de paisagem, adaptadas ao sistema de classificação de habitats Natura2000. A metodologia pode ser extrapolada e permite aplicação no ordenamento e na gestão do território. A ligação com o trabalho de Orlando Ribeiro tem aqui a ver com a selecção da metodologia (seguindo-se uma perspectiva de Geografia naturalista, focada nas inter-relações entre os elementos físicos e biofísicos da paisagem) e com os trabalhos que desenvolveu na Cordilheira Central, onde guiou excursões de numerosas gerações de geógrafos. Os dois textos mostram que, apesar da evolução dos conceitos em torno da paisagem, os trabalhos de Orlando Ribeiro são muito inovadores para a época, apresentando já a paisagem como um conceito dinâmico, resultado das relações entre geomorfologia, clima e vegetação e incluindo a marca do Homem.
- Temperature and precipitation reconstruction in southern Portugal during the late Maunder Minimum (AD 1675–1715)Publication . Alcoforado, Maria Joao; Nunes, Maria de Fátima; Garcia, João Carlos; Taborda, João PauloThis paper discusses the research carried out to check the climatic characteristics of the late Maunder Minimum (LMM) (AD 1675–1715) in the southwestern part of the Iberian Peninsula and as an aid towards pressure patterns reconstruction in the NE Atlantic and Europe. Documentary evidence reveals that interannual precipitation variability was similar to the present one, although some very severe dry periods occurred (particularly one in 1694). On the other hand, during the LMM there was a higher percentage of cold winter months, some of them with snowfall. A brief comparison is made with other areas from the Mediterranean. The relationships between weather similarities and differences for particular months is analysed in the light of the reconstructed synoptical patterns, and further research into historical climatic change of southern Europe is suggested.
- O clima da região de Lisboa: vento, insolação e temperaturaPublication . Alcoforado, Maria Joao; Daveau, Suzanne; Brum Ferreira, António deQualquer das definições de clima, desde a de J. HANN, no fim do século passado, à de M. SORRE, em 1944, e outras mais recentes, demonstram que o clima é uma noção abstracta, construída pelo espírito humano para representar, por uns poucos valores numéricos, o conjunto de estados do tempo a que o Homem está sujeito e que, esses sim, são concretos para ele. É difícil delimitar as várias escalas espaciais de trabalho em Climatologia. No seu manual, M. YOSHINO (1975), apresenta, num quadro, o ponto de vista de 36 autores: há subdivisões muito diversas, embora os termos macroclima e microclima apareçam sempre. E, dada a ausência de um critério único, cada autor vê-se na obrigação de esclarecer o seu ponto de vista pessoal, alongando-se cada vez mais a lista, já comprida, apresentada por M. YOSHINO. As normas para a instalação de parques de instrumentos, definidas pela O.M.M. (Organização Meteorológica Mundial) são rigorosas, para que as observações meteorológicas sejam “representativas” do clima de áreas de vários km² (ou várias dezenas de km²) de extensão. Os dados assim recolhidos, cujas médias e frequências são publicadas periodicamente pelos Serviços Meteorológicos de grande número de Países, são utilizados para definir o macroclima. Este é denominado o “clima das grandes áreas”, de “partes de continentes”, o “clima zonal” e até o “clima sinóptico” (embora as condições sinópticas tenham sempre grande importância, seja qual fôr a escala a que de trabalhe). […] A primeira parte deste trabalho (capítulos 1 a 4) trata do clima regional e agrupa as análises dos dados anuais, mensais ou diários das estações meteorológicos. Na segunda parte (capítulos 5 a 8), apresentam-se e analisam-se dados colhidos no terreno. A diversidade da documentação disponível teve como resultado um certo desequilíbrio no tamanho e tratamento dos diferentes capítulos. Nos três primeiros capítulos, analisam-se e interpretam-se as médias mensais e anuais do rumo e velocidade do vento, razão de insolação, número de dias de nevoeiro e nebulosidade forte, temperatura máxima e mínima. O longo período de funcionamento da estação de Lisboa (Geofísico) e a fiabilidade de todos os seus dados permitiu estudar a evolução secular do número de horas de insolação anual e de temperatura; um estudo paralelo não foi empreendido a propósito do vento, por razões adiante expostas. Em cada capítulo, referem-se as características anuais e estacionais dos diferentes elementos climáticos em Lisboa (Geofísico), antes de passar à comparação com os valores disponíveis para todas as outras estações meteorológicas do espaço estudado, de mais curtos períodos de observação. A técnica de regressão linear, simples e múltipla, foi aplicada na tentativa de explicação da variação da insolação pela do nevoeiro e da nebulosidade. Sintetizou-se a informação das matrizes de dados mensais a partir de análises em componentes principais. […] Na 2ª Parte agrupam-se, pois, os resultados de estudos experimentais, realizados com grande escassez de meios, que mais não poderão dar senão pistas para investigação futura. […]
- The influence of the summer sea breeze on thermal comfort in Funchal (Madeira): a contribution to tourism and urban planningPublication . Lopes, António; Lopes, Sérgio; Matzarakis, Andreas; Alcoforado, Maria JoaoTourism plays a crucial role for the development of coastal areas. Despite the mildness of Madeira’s climate, very hot days can occur during summer, a situation to which most tourists from northern Europe (the majority of foreign tourists) are poorly adapted. As sea breezes strongly contribute to moderate heat stress in urban environments, their influence on the thermal comfort on the island has been studied. Sea breezes occurred on 84 % of the days during the period under study (May to October 2006). They usually start around 09:30 h and end after 22:00 h, with an average duration of about 12:50 hours and a mean velocity of 2.9 m/s. Physiologically Equivalent Temperature (PET) was used to evaluate the thermal comfort of a sample of days during the summer of 2006. It was concluded that most of the sites in the city are “slightly comfortable” during normal days with sea breeze, but only shore sites and the highest green areas offer some comfort during hot days. Inside the city, the thermal perception is generally “hot” and strong heat stress can occur. As sea breezes are important to mitigate heat stress, some basic guidelines were presented: urban planners should take advantage of this wind system avoiding dense construction near the shoreline that would act as a barrier to the renewal of the air inside the city. In terms of tourism, planners and local authorities should provide solutions to mitigate the negative effects during hot periods, creating a system to warn and relocate more vulnerable tourists to places near the shore line, to the mountains, to gardens and air-conditioned buildings. In combination with other components (beauty of the island, gastronomy, cultural values and safety), climate information can be a factor of attractiveness to tourists.
- Weather and climate versus mortality in Lisbon (Portugal) since the 19th centuryPublication . Alcoforado, Maria Joao; Marques, David; Garcia, Ricardo A C; Canário, Paulo; Nunes, Maria de Fátima; Nogueira, Helena; Cravosa, AnaA renewed interest on the impacts of climate change has spurred several studies on climate/health relationships. This study aims to detect and explain any changes in the relationships between climate and mortality in Lisbon from 1835 until 2012. The evaluation of mortality seasonal rhythms over time is based on the 100-Index per decades, annual Winter-Summer ratio, as well as other descriptive statistics. A change in the seasonal rhythm of mortality over the last 177 years was found. In the mid-19th century mortality peaked in summer, whereas in the 1890s and the 1900s there was slight monthly variability. On the contrary, a winter maximum has occurred since the 1940s, although a secondary summer peak of mortality may emerge during the most severe heat-waves. Although long term positive temperature trends were confirmed, no systematic positive mortality trends were found in the last three decades. The results suggest that mortality rhythm changes during the 19th and 20th century are not directly related to climatic reasons alone (except in the case of extreme weather events), but rather to improvements in hygienic, sanitary and nutrition conditions and advances in medicine. However, given the possible increase of summer heat waves in the future, and individuals increasing vulnerability, particularly in urban areas, such secondary peaks of mortality will tend to happen more frequently, unless adaptation of populations to hotter conditions takes place and/or measures are taken to protect people from high temperatures.
- Application of climatic guidelines to urban planning: the example of Lisbon (Portugal)Publication . Alcoforado, Maria Joao; Andrade, Henrique; Lopes, António; Vasconcelos, JoãoIn order to contribute to the sustainability of the urban environment, knowledge about the urban climate should be translated into climatic guidelines for planning. However, there are hardly any studies on applied urban climatology in areas with a Mediterranean type of climate. The study presented in this paper has several aims: to identify the climatic needs in a coastal city with Mediterranean climate; to describe the methodology, which can be adapted in order to be used in other cities; to discuss some of the problems that arise when applying climatic knowledge to urban planning, including the selection of the adequate scale of analysis, the required data and tools, the selection of the planning priorities, and the need to develop a shared language among planners and climatologists; and last to contribute to furthering the debate on the advantages of including climatic guidelines in Master Plans of urban municipalities in a systematic way. Lisbon’s case study is presented. As planners need spatialized guidelines, the mapping of Lisbon’s physical features was carried out using a Geographical Information System. Based on a Digital Terrain Model and on data of urban roughness a “ventilation map” was produced. A “building-density” map was also prepared based on the analysis of a Landsat image and field work. By crosstabulating these two layers, a final map depicting Lisbon’s “homogeneous climatic-response units” was prepared. Finally, a series of climatic guidelines for planning were put forth for the different units.
- Monthly mean pressure reconstruction for the Late Maunder Minimum Period (AD 1675–1715)Publication . Luterbacher, J.; Rickli, R.; Tinguely, C.; Xoplaki, E.; Schüpbach, E.; Dietrich, D.; Hüsler, J.; Ambühl, M.; Pfister, C.; Beeli, P.; Dietrich, U.; Dannecker, A.; Davies, T.D.; Jones, P.D.; Slonosky, V.; Ogilvie, A.E.J.; Maheras, P.; Kolyva‐Machera, F.; Martin‐Vide, J.; Barriendos, M.; Alcoforado, Maria Joao; Nunes, M.F.; Jónsson, T. J; Glaser, R.; Jacobeit, J.; Beck, C.; Philipp, A.; Beyer, U.; Kaas, E.; Schmith, T.; Bärring, L.; Jönsson, P.; Rácz, L.; Wanner, H.The Late Maunder Minimum (LMM; 1675–1715) delineates a period with marked climate variability within the Little Ice Age in Europe. Gridded monthly mean surface pressure fields were reconstructed for this period for the eastern North Atlantic–European region (25°W–30°E and 35–70°N). These were based on continuous information drawn from proxy and instrumental data taken from several European data sites. The data include indexed temperature and rainfall values, sea ice conditions from northern Iceland and the Western Baltic. In addition, limited instrumental data, such as air temperature from central England (CET) and Paris, reduced mean sea level pressure (SLP) at Paris, and monthly mean wind direction in the Øresund (Denmark) are used. The reconstructions are based on a canonical correlation analysis (CCA), with the standardized station data as predictors and the SLP pressure fields as predictand. The CCA-based model was performed using data from the twentieth century. The period 1901–1960 was used to calibrate the statistical model, and the remaining 30 years (1961–1990) for the validation of the reconstructed monthly pressure fields. Assuming stationarity of the statistical relationships, the calibrated CCA model was then used to predict the monthly LMM SLP fields. The verification results illustrated that the regression equations developed for the majority of grid points contain good predictive skill. Nevertheless, there are seasonal and geographical limitations for which valid spatial SLP patterns can be reconstructed. Backward elimination techniques indicated that Paris station air pressure and temperature, CET, and the wind direction in the Øresund are the most important predictors, together sharing more than 65% of the total variance. The reconstructions are compared with additional data and subjectively reconstructed monthly pressure charts for the years 1675–1704. It is shown that there are differences between the two approaches. However, for extreme years the reconstructions are in good agreement.
- Climatic extremes in Portugal in the 1780s based on documentary and instrumental recordsPublication . Fragoso, Marcelo; Marques, D; Santos, J. A.; Alcoforado, Maria Joao; Amorim, I; Garcia, J. C.; Silva, L; Nunes, M. de F.The final stage of the Little Ice Age in Europe was characterised by strong climatic variability. New documentary sources containing information referring to weather and climate are used in this study to reconstruct and to describe climate conditions in Portugal during the 18th century, mainly in the 1780s. Indexation of documentary data concerning hydric and thermal conditions was based on C. Pfister’s methodology and early instrumental data (1780s and 1790s) were used to verify the reconstruction. Precipitation and temperature were highly variable throughout the 18th century: an alternation of extremely hot to extremely cold months was found. Very cold years occurred mostly in the first 2 decades of the 18th century, but several other cold winters were also detected. Precipitation information is far more frequent than for temperature, and allowed yearly and seasonal indexations. The highest variability was de tected in the 1730s and the 1780s. The early 1780s were very dry: during the winter and spring of 1781 and the spring of 1782 several drought episodes occurred, as confirmed by ‘pro-pluvia’ rogations. In contrast, heavy precipitation prevailed from 1784 onwards. The year 1786 was the rainiest in Portugal, triggering floods in northwestern and central Portugal. The year of 1788 was extremely wet and rainfall caused floods along the largest rivers: Douro, Mondego and Tagus. A storm that struck North - western Iberia between 23 and 24 February 1788 is analysed in detail.
- Modification of heat-related mortality in an elderly urban population by vegetation (Urban Green) and proximity to water (Urban Blue): evidence from Lisbon, PortugalPublication . Endlicher, Wilfried; Scherer, Dieter; Alcoforado, Maria Joao; Canário, Paulo; Breitner, Susanne; Schneider, Alexandra; Meier, Fred; Burkart, KatrinUrban populations are highly vulnerable to the adverse effects of heat, with heat-related mortality showing intra-urban variations that are likely due to differences in urban characteristics and socioeconomic status.