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Há uma forte probabilidade de que as temperaturas escaldantes da semana passada tenham sido ainda mais altas do que as relatadas para aqueles que vivem em áreas urbanas mal servidas.
Está bem estabelecido que as áreas mais empobrecidas das cidades são tipicamente mais quentes do que os seus bairros mais ricos. Apelidadas de “ilhas de calor urbanas”, estas comunidades têm mais edifícios, menos vegetação e uma densidade populacional um pouco mais elevada, que se combinam para produzir o efeito de aquecimento.
Uma nova investigação realizada por engenheiros ambientais da Duke University mostrou que as ferramentas de ciência cidadã utilizadas para medir o calor nestas áreas urbanas provavelmente subestimam o problema das ilhas de calor. Os pesquisadores também sugerem um método estatístico para melhorar as estimativas do calor urbano.
A pesquisa apareceu online em 17 de junho no periódico Cartas de Ciência e Tecnologia Ambiental.
“As áreas mais pobres de uma cidade também tendem a ter o menor número de estações meteorológicas das quais extrair dados, por isso, se vamos confiar nos seus dados, precisamos adicionar mais sensores terrestres ou tentar ajustar os dados ausentes. “, disse Zach Calhoun, estudante de doutorado em engenharia civil e ambiental na Duke. “Embora ter dados precisos de temperatura possa ser importante para os residentes que realizam suas atividades diárias, é especialmente importante para os legisladores que confiam nos dados para tomar decisões bem informadas”.
“O calor extremo também leva à má qualidade do ar, e os impactos resultantes na saúde respiratória e cardiovascular devem ser monitorados para o benefício de todos”, acrescentou Marily Black, cientista de saúde pública do Underwriter’s Laboratory (UL) Chemical Insights Research Institute e co-autora do papel. “Isto é especialmente verdadeiro para os vulneráveis nas áreas urbanas, como as crianças e aqueles que estão economicamente desfavorecidos”.
Esses dados vêm do popular site meteorológico Weather Underground, fundado em 1995 como uma ramificação do banco de dados meteorológico da Internet da Universidade de Michigan. Funciona extraindo dados não apenas de estações meteorológicas oficiais do governo, que são relativamente escassas, mas de estações meteorológicas criadas por cientistas cidadãos, essencialmente nos seus próprios quintais. Hoje, o Weather Underground recebe dados de mais de 250.000 dessas estações meteorológicas pessoais. Em 2012, foi adquirida pelo The Weather Channel, que também conta com esta rede de estações privadas.
Embora não sejam exorbitantemente caras, estações meteorológicas pessoais custam várias centenas de dólares cada. Como se poderia esperar, elas são mais comumente compradas e instaladas em bairros mais ricos do que em bairros mais pobres. E isso pode causar problemas quando se depende de um grande número delas para obter informações meteorológicas.
“Alguns dos sensores podem estar um pouco errados, mas se você juntar muitos deles, os dados agregados são bem confiáveis”, disse Mike Bergin, o Professor de Engenharia Civil e Ambiental da Sternberg Family na Duke. “Mais dados são bons dados. E menos dados são dados ruins.”
Os pesquisadores levantaram a hipótese de que as áreas mais pobres e quentes de uma cidade não têm nem de longe tantas estações meteorológicas pessoais — se é que têm alguma. Para resolver esse problema, há duas soluções possíveis: instalar mais estações meteorológicas ou descobrir uma maneira de corrigir a falta de dados.
Estatísticas para o resgate.
Trabalhando com David Carlson, professor assistente de engenharia civil e ambiental na Duke, o grupo extraiu quatro anos de dados de todo o estado da Carolina do Norte dos servidores da Weather Underground. Eles então mapearam onde essas estações estão instaladas e compararam seus números com a renda média de cada área.
Sem surpresa, houve uma forte correlação entre renda e dados, com mais estações sendo instaladas em áreas com rendas medianas mais altas. Os pesquisadores então fizeram algumas ginásticas estatísticas e aplicaram essa mesma correlação ao seu tesouro de dados de temperatura.
“Esse foi um truque inteligente que Zach pensou para gerar leituras de calor mais precisas”, disse Carlson. “Mas então havia a questão se essa correção realmente cria mapas de calor mais realistas ou não.”
Para validar sua abordagem, os pesquisadores recorreram ao Sistema Nacional Integrado de Informações sobre Saúde sobre Calor (NIHHIS). Em 2021, a organização federal escolheu 15 locais para a sua campanha NIHHIS-CAPA HeatWatch, onde grandes grupos de cientistas e voluntários comunitários realizaram múltiplas leituras de calor e humidade ao longo de um único dia em cidades inteiras. Felizmente, Raleigh e Durham, na Carolina do Norte, fizeram parte do projeto.
A equipe pegou as leituras do Weather Underground para Durham no mesmo dia de 2021 e aplicou sua correção estatística em toda a cidade. Eles descobriram que seus resultados em toda a cidade — e, mais importante, nas áreas com poucos ou nenhum dado pessoal de estação meteorológica — estavam muito mais próximos dos dados da campanha HeatWatch.
Essas também foram algumas das partes mais quentes da cidade, com temperaturas superiores às relatadas pelo Weather Underground e pelo The Weather Channel.
“Nosso trabalho mostra que você pode fazer correções e obter melhores estimativas de ilhas de calor urbanas por meio desses tipos de métodos”, disse Carlson. “Ele também destaca a necessidade de estações meteorológicas adicionais para que estejamos cientes de quão mais quente o verão é para os membros mais pobres da nossa comunidade.”
Esta pesquisa foi apoiada através de uma colaboração com o Underwriter’s Laboratory (UL).
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