Software impulsiona pesquisas sobre análise climática

Estudo explora áreas críticas de calor por meio de mapas detalhados

As análises climáticas são impulsionadas pelo uso de tecnologias avançadas que permitem compreender padrões atmosféricos, prever fenômenos extremos e avaliar impactos ambientais com maior precisão. Modelos climáticos computacionais utilizam inteligência artificial e big data para processar imensas quantidades de dados. Tais informações são coletadas via satélites, estações meteorológicas e sensores remotos, possibilitando a criação de cenários futuros com base em variáveis como temperatura, umidade, pressão e concentração de gases do efeito estufa.

Um estudo recente, publicado na Scientific Reports, revista científica de acesso aberto, publicada pela editora Nature, apresentou o desenvolvimento de um software voltado para análises climáticas. A ferramenta promete contribuir para a pesquisa em climatologia.

O projeto contou com a liderança de Max Anjos, professor visitante do Departamento de Geografia (DGE/UFRN). Contribuíram ainda acadêmicos estrangeiros, o docente Francisco Castelhano, também do DGE; e Dayvid Medeiros, à época, estudante de graduação do Departamento. O trabalho é fruto de uma colaboração entre a UFRN, a Universidade de Lisboa (ULisboa) e a Technische Universität Berlin (TU Berlin-Alemanha).

De acordo com Max Anjos, a ideia de desenvolver o software LCZ4r para análises climáticas surgiu da necessidade de ferramentas mais acessíveis para serem usadas em estudos de ilhas de calor urbano. “Embora recursos existentes, como o WUDAPT e o LCZ Generator, facilitem o mapeamento, eles exigem expertise em sistema de informação geográfica (GIS) e são demorados, o que pode ser uma barreira para pesquisadores sem formação nessa área”, conta o professor.

Os principais eventos climáticos extremos incluem ondas de calor, secas, inundações, chuvas intensas, ciclones, incêndios florestais e deslizamentos – Foto: John Stocker
Comparado a outras ferramentas tecnológicas, o diferencial do LCZ4r está em democratizar análises climáticas complexas, tornando-as acessíveis a pesquisadores e gestores públicos sem exigir conhecimentos especializados em sistema de informação geográfica (SIG). Isso pode acelerar a tomada de decisões baseadas em evidências científicas. O LCZ4r traz novas abordagens para a modelagem climática ao integrar, de forma simplificada, dados e parâmetros físicos em análises de temperatura do ar no ambiente urbano.

Diferente de ferramentas complexas que exigem expertise, o software gera mapas de alta resolução espacial, aprimora a modelagem térmica e permite análises temporais. Tudo em poucas linhas de código e sem exigir conhecimentos técnicos profundos. A grande inovação está em traduzir dados complexos em informações que permitem identificar hotspots térmicos urbanos e projetar impactos da urbanização.

O professor explica que o LCZ4r é uma ferramenta capaz de mapear o clima local em qualquer região do mundo. A tecnologia identifica as chamadas zonas climáticas locais — conhecidas pela sigla em inglês LCZ (local climate zones) —, que ajudam a entender como o clima varia dentro das cidades, levando em conta fatores como presença de prédios, vegetação e ruas. Além disso, a ferramenta LCZ4r mapeia com precisão onde as classes de LCZ estão localizadas, contribuindo para um planejamento urbano mais eficiente.

Outra função importante do LCZ4r é extrair dados sobre as características físicas das áreas urbanas. Entre elas estão o nível de impermeabilização do solo, que mostra quanto do local é coberto por materiais como asfalto e concreto, e o albedo, que é a capacidade de uma superfície refletir a luz do Sol. Espaços claros, como calçadas brancas, refletem mais luz e calor, enquanto os escuros, como ruas asfaltadas, absorvem mais.

As ilhas de calor urbanas têm como causas a concentração de materiais como asfalto e concreto, a ausência de vegetação e corpos d’água, e a atividade humana – Foto: Cícero Oliveira (Agecom/UFRN)
“Além disso, o software permite a modelagem de ilhas de calor ao integrar dados locais, simulando impactos climáticos urbanos com maior detalhamento. Na prática, essa ferramenta se torna útil para o planejamento urbano sustentável ao identificar áreas prioritárias para mitigação de calor e infraestrutura verde. É importante, ainda, para o refinamento de modelos climáticos ao incorporar características urbanas em escalas locais; e para a gestão de riscos, ao apoiar a avaliação de vulnerabilidades a eventos extremos, como enchentes e ondas de calor”, relata Max Anjos.

Os produtos gerados pela ferramenta podem embasar planos diretores e estratégias de saúde pública para enfrentar ondas de calor, que tendem a ser mais frequentes e intensas. “Além disso, os mapas de parâmetros físicos urbanos podem servir como dados de entrada para modelos que estimam consumo energético e emissões de CO2, apoiando assim políticas de baixo carbono. O monitoramento dinâmico da temperatura associada às LCZs orienta ações climáticas voltadas a enfrentar os efeitos do aumento da temperatura global nas cidades”, explica o professor.

Parcerias internacionais

A parceria com a Universidade Tecnológica de Berlim, na Alemanha, e a Universidade de Lisboa, em Portugal, foi decisiva para o LCZ4r, pois uniu competências em dados meteorológicos urbanos e modelagem climática para criar uma ferramenta validada em contextos reais. Max Anjos relembra que a colaboração enriqueceu a pesquisa com metodologias complementares e abriu caminho para estudos futuros, que vão desde a expansão para cidades diversas, incluindo as do Sul Global, até a integração com indicadores de poluição e eficiência energética.

“O foco permanece em traduzir ciência climática em políticas urbanas efetivas. A rede internacional formada potencializa inovações, como a adaptação do software a desafios locais e sua vinculação a metas globais de sustentabilidade”, afirma.

O professor define o papel da tecnologia no combate às mudanças climáticas como essencial. “Será nossa maior aliada. Softwares como o LCZ4r já mostram isso: mapeiam ilhas de calor em alta resolução, ajudam a planejar cidades mais verdes e tornam a ciência climática acessível. Significa, portanto, transformar ideias em dados e dados em ações concretas. No futuro, a combinação de inteligência artificial, satélites e modelos precisos nos permitirá antever crises e criar soluções urbanas inteligentes”, analisa.

Acesse o site oficial da ferramenta. Vale lembrar que o LCZ4r é open-source, ou seja, aberto a todos, e está disponível no GitHub para download e colaboração. Usuários podem usar, modificar e aplicar o software livremente em estudos científicos.

COP 30

O combate às mudanças climáticas é o tema principal da COP30: a 30ª Conferência das Nações Unidas sobre Mudanças Climáticas. O evento será realizado na região amazônica, em Belém, no Pará, pela primeira vez entre os dias 10 e 21 de novembro de 2025.

Matéria produzida para o Laboratório de Comunicação Ambiental (LabCAm/UFRN).
Fonte: Agecom/UFRN; Texto: Giovana Góis e Juliana Holanda; Edição: Juliana Holanda; Fotografia: Prakasit John Khuansuwan (John Stocker), Cícero Oliveira; Revisão: Ana Byatriz Moreira.