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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.
- Differentiating fire regimes and their biophysical drivers in Central PortugalPublication . Bergonse, Rafaello; Oliveira, Sandra; Zêzere, José; Moreira, Francisco; Ribeiro, Paulo Flores; Leal, Miguel; Santos, José Manuel LimaWe characterize fire regimes in central Portugal and investigate the degree to which the differences between regimes are influenced by a set of biophysical drivers. Using civil parishes as units of analysis, we employ three complementary parameters to describe the fire regime over a reference period of 44 years (1975–2018), namely cumulative percentage of parish area burned, Gini concentration index of burned area over time, and area-weighted total number of wildfires. Cluster analysis is used to aggregate parishes into groups with similar fire regimes based on these parameters. A classification tree model is then used to assess the capacity of a set of potential biophysical drivers to discriminate between the different parish groups. The results allowed us to distinguish four types of fire regime and show that these can be significantly differentiated using the biophysical drivers, of which land use/land cover (LULC), slope, and spring rainfall are the most important. Among LULC classes, shrubland and herbaceous vegetation play the foremost role, followed by agriculture. Our results highlight the importance of vegetation type, availability, and rate of regeneration, as well as that of topography, in influencing fire regimes in the study area, while suggesting that these regimes should be subject to specific wildfire prevention and mitigation policies.
- Mapping wildfire vulnerability in Mediterranean Europe: testing a stepwise approach for operational purposesPublication . Oliveira, Sandra; Félix, Fernando; Nunes, Adélia; Lourenço, Luciano; Laneve, Giovanni; Sebastián-López, AnaVulnerability assessment is a vital component of wildfire management. This research focused on the development of a framework to measure and map vulnerability levels in several areas within Mediterranean Europe, where wildfires are a major concern. The framework followed a stepwise approach to evaluate its main components, expressed by exposure, sensitivity and coping capacity. Data on population density, fuel types, protected areas location, roads infrastructure and surveillance activities, among others, were integrated to create composite indices, representing each component and articulated in multiple dimensions. Maps were created for several test areas, in northwest Portugal, southwest Sardinia in Italy and northeast Corsica in France, with the contribution of local participants from civil protection institutions and forest services. Results showed the influence of fuel sensitivity levels, population distribution and protected areas coverage for the overall vulnerability classes. Reasonable levels of accuracy were found on the maps provided through the validation procedure, with an overall match above 72% for the several sites. The systematic and flexible approach applied allowed for adjustments to local circumstances with regards to data availability and fire management procedures, without compromising its consistency and with substantial operational capabilities. The results obtained and the positive feedback of end-users encourage its further application, as a means to improve wildfire management strategies at multiple levels with the latest scientific outputs.
- A rapid tree diversity assessment method for cocoa agroforestry systemsPublication . Raneri, Jessica E.; Oliveira, Sandra; Demers, Nicole R.; Asare, Richard; Nuamah, Seth; Dalaa, Mustapha A.; Weise, StephanBiodiversity is recognized as an essential part of sustainable development efforts, however reducing biodiversity loss is a key global challenge that requires updated data on biodiversity status at different scales. Cocoa agroforests include tree species besides cocoa, a practice beneficial to biodiversity, ecosystem conservation and farming households. We present a stepwise procedure to test and select a method that rapidly assesses biodiversity in cocoa agroforests based primarily on species richness and counts of non-cocoa trees. Three rapid assessment methodologies (RapidBAM) with different sampling procedures were tested in three phases: calibration, testing and evaluation. Results showed the method using the lowest number of sample plots with a minimum area coverage and a consistent sampling time (regardless of farm context) provided the most accurate and straightforward assessment. Farmers accurately reported qualitatively on species, complimenting quantitative data produced by RapidBAM. Collecting biodiversity data with RapidBAM proved valuable to collect data at large-scales and is applicable to different landscapes. Monitoring biodiversity with fewer required resources than conventional methods is a relevant outcome, which can help defining efficient biodiversity-friendly farming practices.
- Avaliação da exposição das comunidades locais a incêndios rurais: o caso de Alvares, GóisPublication . Gonçalves, Ana; Oliveira, Sandra; Sá, Ana; Zêzere, José; Pereira, José MiguelA freguesia de Alvares, no concelho de Góis, foi muito afetada pelos incêndios de junho de 2017, tendo ardido 70% da sua área. Para melhorar a proteção das comunidades locais e aumentar a sua capacidade de resposta, é fundamental avaliar o nível de exposição das povoações a grandes incêndios. Neste sentido, foi avaliado o nível de exposição das povoações da freguesia, combinando a densidade dos elementos expostos com probabilidade de arder. O nível de exposição foi calculado em duas vertentes: estrutural (baseado no número de vezes ardido desde 1980) e dinâmico (baseado em simulações de probabilidade de arder para diferentes cenários de gestão de combustíveis). Também foi estimada a vulnerabilidade social, tendo em conta características sociodemográficas dos residentes, assim como as características e condições de manutenção dos edifícios. Os resultados sugerem que: 1) as povoações localizadas a norte e nordeste da freguesia estão mais expostas a incêndios rurais; 2) quase metade das povoações apresentam vulnerabilidade elevada ou muito elevada; 3) a fração das povoações com exposição muito elevada diminui até 80% com a implementação de faixas de gestão de combustível. Estes resultados, à escala da povoação, podem contribuir para uma melhor hierarquização de ações de proteção e emergência, ajustando as estratégias e medidas de prevenção e mitigação de incêndios às características da população e da paisagem.
- An initial assessment of the bioclimatic comfort in an outdoor public space in LisbonPublication . Oliveira, Sandra; Andrade, HenriqueThis paper describes the application of a methodology designed to analyse the relationship between climatic conditions and the perception of bioclimatic comfort. The experiment consisted of conducting simultaneous questionnaire surveys and weather measurements during 2 sunny spring days in an open urban area in Lisbon. The results showed that under outdoor conditions, thermal comfort can be maintained with temperatures well above the standard values defined for indoor conditions. There seems to be a spontaneous adaptation in terms of clothing whenever the physiological equivalent temperature threshold of 31 degrees C is surpassed. The perception of air temperature is difficult to separate from the perception of the thermal environment and is modified by other parameters, particularly wind. The perception of solar radiation is related to the intensity of fluxes from various directions (i.e. falling upon both vertical and horizontal surfaces), weighted by the coefficients of incidence upon the human body. Wind was found to be the most intensely perceived variable, usually negatively. Wind perception depends largely on the extreme values of wind speed and wind variability. Women showed a stronger negative reaction to high wind speed than men. The experiment proved that this methodology is well-suited to achieving the proposed objectives and that it may be applied in other areas and in other seasons.
- Simulação Da Disseminação De Infeções Por Sars-Cov-2 Com Base Em Diferentes Cenários De Mobilidade Em Áreas MetropolitanasPublication . Oliveira, Sandra; Ribeiro, Ana Isabel; Rocha, JorgeA situação pandémica mundial derivada da disseminação do vírus SARS-CoV-2 impulsionou a investigação geográfica associada à utilização de Sistemas de Informação Geográfica (SIG) e à modelação espacial, com o intuito de compreender os padrões espaciais dos eventos epidemiológicos e os diferentes fatores que os condicionam. Este trabalho apresenta uma aplicação de ferramentas de modelação espacial com recurso a programação, para analisar a relação entre a mobilidade em áreas metropolitanas e a disseminação do vírus entre os municípios que as compõem. Utilizando o software e linguagem R (R Core Team, 2018), foi desenvolvido um modelo para relacionar a dispersão do vírus entre os municípios de cada uma das áreas metropolitanas (AM) portuguesas (Lisboa - AML; Porto - AMP) e diferentes níveis de mobilidade associados a restrições de circulação. Para tal, foi adaptado um modelo epidemiológico SEIR (Susceptible-Exposed-Infected-Removed) (He et al., 2020) e foram definidos quatro cenários de mobilidade a partir dos dados dos censos 2011, calculando o número de pessoas que viaja diariamente dentro de cada concelho e entre os concelhos das áreas metropolitanas: 1) mobilidade sem restrições; 2) restrita a atividades essenciais; 3) restrita ao uso de transportes públicos; 4) restrita às atividades industriais. Para cada um destes cenários, foi criada uma matriz origem-destino e estimado o número de pessoas em cada um dos compartimentos SEIR, para cada dia. As simulações, desenvolvidas para um ano inteiro, entre março de 2020 e março de 2021, fornecem o número de novas infeções diárias e o valor acumulado, em cada concelho e nas AM globalmente, ao longo do tempo. Os resultados das simulações mostram uma evolução temporal de dispersão do vírus distinta em cada área metropolitana, com o maior pico na AMP a ocorrer em novembro de 2020 e na AML em janeiro de 2021. Considerando o cenário de mobilidade sem restrições, 43,4% da população da AML e 48,8% da população na AMP teriam sido infetadas ao longo do ano simulado. Os fluxos de mobilidade intermunicipais influenciam o número de infeções obtidas; na AML, Lisboa é o município com maior número de infeções em qualquer cenário de mobilidade, sendo o município que absorve a maior parte dos fluxos diários. Por outro lado, na AMP, o maior número de infeções é repartido entre vários municípios dependendo do cenário, em particular entre Vila Nova de Gaia e Porto. O cenário restrito a atividades industriais apresenta uma maior proporção de infeções na AMP. A utilização de ferramentas de programação associadas aos SIG e à modelação espacial potencia a expansão das áreas de atuação da investigação geográfica, permitindo ajustar a análise aos dados existentes. O modelo desenvolvido pode ser facilmente adaptado a outras áreas e atualizado com novos dados, para apoio à decisão num contexto de transformações societais rápidas e maior acesso a dados.
- Simulating the effects of mobility restrictions in the spread of SARS CoV 2 in metropolitan areasPublication . Oliveira, Sandra; Rocha, Jorge; Ribeiro, Ana IsabelMobility restrictions have been implemented in many countries to curb the spread of the SARS-Cov-2 virus. In Portugal, strict lockdown periods have been established since March 2020, including limitations on inter-municipal flows and the suspension of all non-essential travel. We simulated the effects of mobility restrictions in the spread of SARS-CoV-2 amongst the municipalities of two metropolitan areas, Lisbon (LMA) and Porto (PMA), the most densely populated areas in the country and with intense commuting flows. Based on an adapted SEIR (Suscetible-Exposed-Infected-Removed) model, we estimated the number of new daily infections during one year, according to different mobility scenarios: restricted to essential activities, industrial activities, public transport use, and a scenario with unrestricted mobility including all transport modes. At the municipal level, the trends of new daily infections were further explored using time-series clustering analysis, using dynamic time warping as a dissimilarity measure. Mobility restrictions are reflected in lower numbers of new daily infections when compared to the unrestricted mobility scenario, in both metropolitan areas. Between March and September 2020, the official number of new infections follows overall a similar timeline to the one simulated considering only essential activities. At the municipal level, trends differ amongst the two metropolitan areas. In LMA, Lisbon municipality absorbs most of the flows and has the highest number of new infections in all scenarios; in PMA, the highest number of infections is reached by various municipalities in different times depending on the scenario. The distinct characteristics of these areas should be considered in reopening strategies during the pandemic, as well as in further approaches to improve mobility in metropolitan areas.
- A common approach to foster prevention and recovery of forest fires in Mediterranean EuropePublication . Oliveira, Sandra; Laneve, Giovanni; Fusilli, Lorenzo; Eftychidis, Georgios; Nunes, Adélia; Lourenço, Luciano; Sebastián-López, AnaMost countries of Mediterranean Europe are strongly affected by forest fires, with major socio-economic and environmental impacts that can spread over several regions and countries. A transnational approach allows creating synergies regarding resource sharing and problem-solving strategies. The access to high quality and up-to-date information is critical to improve fire hazard mitigation measures and promote comparable appraisals between different regions. Several collaborative initiatives have been implemented in Europe to foster research and service development, focusing on common issues amongst countries. The PREFER project was one of these initiatives, with the purpose of contributing to protect human communities and forests from fire hazard, by providing cartographic products through the implementation of a new systematic framework. The participation of end users, such as civil protection organizations and forest services, covering the Euro-Mediterranean region, was crucial to ensure the operational application of the mapping products. Fuel classification, daily fire hazard indices, vulnerability assessment and damage severity levels were some of the mapping applications developed for several test areas in Mediterranean Europe. This chapter illustrates the potential enhancements for forest fire management offered by this framework, bearing in mind the benefits of applying shared and harmonized approaches for common issues.
- Assessing the current and future suitability to the Asian Tiger mosquito, a dengue and Zika vector, in major cities in EuropePublication . Oliveira, Sandra; Rocha, Jorge; Capinha, César; Sousa, CarlaThe Asian tiger mosquito (Aedes albopictus) is a competent vector of numerous diseases, including the dengue and Zika viruses, and public health concerns have encouraged extensive research to model the environmental suitability to the mosquito. We evaluated the level of consensus between published predictions for the European continent and for a set of 65 major cities. We identified consensus hotspots of high and low suitability and the potential variations of suitability levels between present-day and future climatic conditions. A strong inter-model agreement was found regarding the future expansion of the mosquito to northern and eastern Europe. About 83% of cities are predicted as suitable to the establishment of the mosquito in the future, including in northern Europe, and no decrease in suitability is expected. These results show the importance of planning for vector surveillance and control, even in areas where the risk of establishment of Ae. albopictus is currently low.