Felipe Monteiro | Universidade Federal do Rio Grande do Norte (original) (raw)

Papers by Felipe Monteiro

Urban areas modify the surface energy balance, leading to greater heat accumulation, with the con... more Urban areas modify the surface energy balance, leading to greater heat accumulation, with the consequence, compared to the surrounding areas of an increase in air and surface temperature values. This condition is described by the urban heat island (UHI) phenomenon, which, in recent years, has been further investigated by different fields. This phenomenon affects the population's health, energy consumption, among other strategic areas. In Brazil, the intense urbanization has direct effects on the intensity of the phenomenon, which increases the mortality risks from heat-related diseases, besides the increase in energy consumption, among other impacts. Given this context, a concern arose to know in detail about the presence and effects of the UHI phenomenon in large Brazilian metropolises and whether there is an influence of urban overheating on the characteristics of precipitation and microphysical properties of clouds in the urban areas. To allow this understanding, methodologies applied to active and passive remote sensing data were used, together with statistical studies, which allowed to understand the effects of the UHI in different metropolitan regions and their relationships with other environmental variables (surface albedo and NDVI), analyzing UHI trends over 17 years (2000-2016) and the similarities between metropolitan regions, from statistical tests such as: Mann Kendall, Theil-Sen, t-Student (t paired). Our results indicate that all 21 metropolitan regions studied present heat islands, both diurnal and nocturnal and that of this total, 10 showed a positive trend in diurnal UHI values, which may be related to 2 different biophysical factors investigated, NDVI and surface albedo. Of these 21 studied regions, Manaus was the metropolitan region with the largest diurnal heat island recorded, besides its homogeneous surrounding with rain forest cover, because of this it was selected to evaluate the microphysical properties of urban clouds. The Ice Water Path (IWP), Rain Water Path (RWP), Convective Rain and Surface Rain properties were analyzed during the dry season in the Manaus metropolitan region for a period of 15 years (2000-2014). The results indicated that during the studied period, the urban convective precipitation rates were always higher at any time, however, with variations in the IWP and RWP concentrations, according to the time of day. With relation to the spatial-temporal distribution in the diurnal cycle, it was evident that the precipitation and other microphysical properties of the clouds are modulated by local circulation, in particular, by the action of river breeze. During the dawn, the highest values of all the microphysical properties studied are on the river, while in the afternoon these results occur on the banks. In this context, the presence of higher temperatures in Brazilian metropolises during the dry season, that possibly, a change in the pattern of cloud cover and precipitation (convective and surface) on the urban area and surroundings, which aggravates the impacts of heat on urban inhabitants and exposes the urban surface to receive a greater load of radiation.

A Cidade não para, a cidade só cresce: Análise do processo de dispersão urbana e impacto na dinâm... more A Cidade não para, a cidade só cresce: Análise do processo de dispersão urbana e impacto na dinâmica populacional Natal 2015 2 FELIPE FERREIRA MONTEIRO A Cidade não para, a cidade só cresce: Análise do processo de dispersão urbana e impacto na dinâmica da populacional Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Demografia na Universidade Federal do Rio Grande do Norte, como requisito para conclusão do curso de mestrado.

Remote Sensing Letters, 2021

ABSTRACT In comparison with many remote parts of the Earth, the watershed Sibinacocha Lake is poo... more ABSTRACT In comparison with many remote parts of the Earth, the watershed Sibinacocha Lake is poorly studied region and the various types of life that habit this region are highly dependent on the waters of this glaciated basin. The present study evaluates the snow cover in this basin associated with changes in air temperatures and precipitation during the period 1984 to 2019. It used the ERA5 high-resolution reanalysis data from the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) and 35 images from the Landsat satellite. The results showed a statistically significant positive trend in maximum air temperatures whose signal is in agreement with previous studies. Seasonal analysis of maximum temperatures showed positive trends in all seasons, indicating that the highest trends occur during winter and the lowest trends during the southern fall. In addition, there was a 26% decrease in snow cover in general in the basin, and it was evidenced that the greater decreases (53%, approximately) occurred in regions below the altitude of 5300 m. In fact, from this contribution of the study comes the need to carry out more research in this region, especially to support decisions covering agriculture, water resources management and biodiversity studies.

The Database integrates tree species information from 7484 sites distributed across the Neotropic... more The Database integrates tree species information from 7484 sites distributed across the Neotropical Biogeographic Region, compiled from1992 to 2017. All this information was extracted from the http://www.neotroptree.info/ website. The database presented here allows easy location and spatial cross-referencing of species and their environmental characteristics, thus we have added a vector database in shapefile format. To merge all the information, the free software Python, R and Qgis were used. This big database will help diverse researchers in the deepening of studies such as, for example, conservation, floristic patterns.

As cidades causam alteracoes no clima local, formando o clima urbano. O fenomeno da formacao de i... more As cidades causam alteracoes no clima local, formando o clima urbano. O fenomeno da formacao de ilhas de calor e uma das alteracoes de grande impacto para populacao que e definido como regioes onde ha um elevado contraste da temperatura do ar entre regioes urbanizadas e o entorno rural. Muitas pesquisas foram desenvolvidas buscando compreender melhor o fenomeno e seus impactos, Um recurso que tem crescido e a aplicacao de dados orbitais, com a captura de imagens orbitais das ilhas de calor, permitindo uma leitura da condicao climatica de todo um entorno. Alem das tecnicas recentes, ja outros pesquisadores como Oke (1981) estabeleceu um modelo simplificado para o calculo da intensidade maxima de ilhas de calor urbano, com base no valor da relacao Altura/Comprimento das edificacaoes dentro de determinado recorte. Por se tratar de uma abordagem simples, e possivel sua adaptacao e automatizacao da aplicacao, dessa forma ampliando as possibilidades de analise e de aplicacao. A pesquisa r...

Social Science Research Network, 2022

REVISTA EQUADOR

Um dos principais impactos na área urbana das mudanças climáticas é o aumento de temperatura, qu... more Um dos principais impactos na área urbana das mudanças climáticas é o aumento de temperatura, que tem como principais causas a diminuição da cobertura das áreas verdes, o aumento da cobertura da superfície urbana impermeabilizada. As aplicações de imagens de satélite são ótima ferramenta para analise das modificações na cobertura do uso solo pela urbanização. Este trabalho analisa as mudanças climáticas ocorridas no bairro Dirceu Arcoverde em Teresina/PI, a partir de imagens de satélites de 1989 e do ano de 2010. O objetivo é verificar a relação entre o aumento da densidade construída e da diminuição da cobertura vegetal com o aumento da temperatura no bairro. O estudo demonstrou a influência da urbanização no aumento da temperatura na região e a necessidade de maior preservação das áreas verdes para minimizar os efeitos das mudanças climáticas.

Paranoá: cadernos de arquitetura e urbanismo, 2012

As mudanças climáticas globais são uma das grandes preocupações da atualidade e em áreas urbanas ... more As mudanças climáticas globais são uma das grandes preocupações da atualidade e em áreas urbanas o aumento de temperatura é o fenômeno mais percebido. O trabalho objetiva identificar ilhas de calor em bairros da zona leste de Teresina-PI utilizando dados do satélite Landsat-5, para o ano de 2010. Foi possível verificar a relação entre a densidade construída, o padrão de ocupação e a pouca cobertura vegetal com as áreas de maiores temperatura na área estudada. O estudo demonstrou a influência da urbanização no aumento da temperatura e a necessidade das áreas verdes para minimizar os efeitos das mudanças climáticas.

Dispersão Urbana e Mobilidade Populacional, 2016

As cidades são atualmente o grande ambiente de vivência da humanidade, reflexo do crescente volum... more As cidades são atualmente o grande ambiente de vivência da humanidade, reflexo do crescente volume de pessoas que se concentra nas áreas denominadas urbanas. Historicamente, os países desenvolvidos foram os primeiros a apresentarem as mais elevadas taxas de urbanização e atualmente já se estima que mais de 50% da população do mundo vive em áreas urbanas. Regiões como Ásia, apresenta como perspectiva futura ter mais da metade da população habitando áreas urbanas, enquanto na África estima-se chegar a esses níveis a partir do ano 2035 (UNITED NATIONS, 2012). Mesmo com alta concentração da população urbana mundial, sua distribuição ocorre de forma desigual, em que mais da metade desse volume concentra-se em cidades com menos de meio milhão de habitantes. Em todas as grandes cidades, principalmente aquelas com mais de 1 milhão de habitantes, as consequências dessa concentração são percebidas com o agravamento de problemas sócio ambientais, econômicos, sócio políticos, onde a forma de enfrentar ou mitigar os problemas são as mais diversas entre os países. A America Latina e Caribe estão sendo considerada uma das regiões mais urbanizadas do mundo e também a que busca soluções para enfrentar os problemas decorrentes. Trata-se de uma região praticamente urbana, onde segundo ONU (HABITAT/ONU, 2012) aproximadamente 80% de sua população habita em áreas

Journal of Hyperspectral Remote Sensing, Oct 10, 2013

The land cover suffer constantly modifications caused by human activities or natural processes. T... more The land cover suffer constantly modifications caused by human activities or natural processes. The unplanned urban expansion is considered an aggravating factor for changes in local climate and possible formation of urban heat islands. Considering the importance of changes in land cover and its influence on the surface temperature, we performed a spatio-temporal analysis of Waterproof Surface Area (ISA), land use and its thermal field, using remote sensing techniques to the following neighborhoods: Ininga, Fatima, Joquei Club and Grooms in Teresina, PI. In parallel we could assess the evolution of the emergence of new asphalt roads, using data provided by the city planning department. It was observed a strong correlation between building materials and paving with the temperature rise of about 4 0 C in the region, due to the increase in the use of materials such as concrete and asphalt. One of the factors observed was the intense waterproofing of the area, therefore the removal of vegetation cover and an increase of 134% asphalt coverage, and the construction of major projects in the region.

Urban Climate, 2021

Abstract Estimates indicate that by 2050, 70% of the world's population will live in urban ar... more Abstract Estimates indicate that by 2050, 70% of the world's population will live in urban areas, expanding the total built-up space and density of those areas. The urban heat island (UHI) phenomenon causes increased temperatures in urban areas compared to outlying regions. It is considered one of the main anthropogenic climate modifications and is directly linked to land-use patterns. The objective of this study was to analyze the presence of the UHI effect, diurnal and nocturnal, in the dry season in 21 Brazilian metropolitan areas from 2000 to 2016. Surface temperature, mean albedo, and normalized difference vegetation index (NDVI) values generated by the MODIS sensor (Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer) were used. The results obtained showed substantial differences between diurnal and nocturnal UHI effects. Manaus, Porto Alegre, Belem, and Recife presented the highest values of diurnal UHI, whereas Curitiba, Brasilia, Sao Paulo, and Rio de Janeiro showed higher heat island effects at night. The results are an alert to policymakers of the need to rethink land occupation regulations and also give support to actions to mitigate the phenomenon.

Revista Brasileira de Climatologia

This study was carried out in the Sibinacocha lake watershed in the Peruvian Andes. In this regio... more This study was carried out in the Sibinacocha lake watershed in the Peruvian Andes. In this region the long-term meteorological data are scarce and there are few studies of flow forecasts. Based on this evidence, in this study we present the monthly flow simulation, using statistical models and data-oriented models, to evaluate the performance of these methodologies. The results of the comparative statistical analyses indicated that the data-oriented models, specifically the Recurrent Neural Networks, provided great improvements over the other models applied, specifically the ability to capture the minimum and maximum monthly flow, resulting in excellent statistical values (R 2 =0.85, d=0.96), thus suggesting this methodology as a possible application for flow forecasts.

Anuário do Instituto de Geociências - UFRJ

Resumo O exercício de mapeamento através de imagens satélites de média ou alta resolução em grand... more Resumo O exercício de mapeamento através de imagens satélites de média ou alta resolução em grande extensão é um procedimento dispendioso em termos computacionais. Pode levar dias ou semanas para obter os mapas finais. Para aumentar a velocidade de procedimentos demorados, o uso de supercomputadores é uma prática comum. GoogleTM desenvolveu um produto projetado especificamente para fins de mapeamento (Earth Engine), permitindo que os usuários aproveitem seu poder de computação e a mobilidade de uma solução baseada em nuvem. Neste trabalho, exploramos a viabilidade de utilizar esta plataforma para o mapeamento de cobertura do solo e a dinâmica através do tempo, fazendo uso de imagens de satélite, como aplicação foi realizado o mapeamento da cordilheira Vilcanota no Sudeste do Peru, com o objetivo de analisar as alterações na cobertura de gelo entre as décadas 1985, 1996, 2006, 2016. Os resultados apontaram a evidencia do retrocesso na cobertura de gelo da cordilheira, mostrando que a região abaixo de 5300 metros de altitude contribuiu com a maior perda da cobertura de gelo, enquanto que a região com maiores altitudes apresentou estabilidade ou ligeiro aumento na cobertura de gelo. A metodologia pode ser facilmente aplicada a outras geleiras do mundo e desenvolver analise espaços temporais em escala global.

Journal of Hyperspectral Remote Sensing, 2016

The objective of this study was to evaluate the dynamics of temperature of the land surface and l... more The objective of this study was to evaluate the dynamics of temperature of the land surface and land use through TM-Landsat 5 images, between 1987 and 2011 in Metropolitan Brasilia, the Federal District. The city was chosen to present quite peculiar characteristics resulting from its urban planning, including as regards its location, and that over the years has been modified due to the new trends in occupation of its territory. Satellite images were used Landsat 5-TM and SEBAL. The results indicated that the expansion of urban areas has contributed to a significant increase in temperatures over the years, but in the Pilot Plan, it was revealed that there was a cooling mostly derived from the implementation of wooded medians. In impermeable areas, the temperatures approached 30°C and was verified environments conducive to formation of urban heat islands.

Resumo: O processo de urbanização é algo que vai além do simples crescimento da mancha urbana ou ... more Resumo: O processo de urbanização é algo que vai além do simples crescimento da mancha urbana ou da população urbana, sendo de grande importância avaliar como e em que medida ocorre esse processo. É necessário compreender como se produz e se estrutura o espaço urbano e a população que habita e produz esta cidade, pois o processo de urbanização e o crescimento da população podem ocorrer em ritmos semelhantes, mas é necessário distinguir o ritmo que as duas tendências ocorrem e como elas interagem.

urban climate, 2021

Estimates indicate that by 2050, 70% of the world's population will live in urban areas, expandin... more Estimates indicate that by 2050, 70% of the world's population will live in urban areas, expanding the total built-up space and density of those areas. The urban heat island (UHI) phenomenon causes increased temperatures in urban areas compared to outlying regions. It is considered one of the main anthropogenic climate modifications and is directly linked to land-use patterns. The objective of this study was to analyze the presence of the UHI effect, diurnal and nocturnal, in the dry season in 21 Brazilian metropolitan areas from 2000 to 2016. Surface temperature, mean albedo, and normalized difference vegetation index (NDVI) values generated by the MODIS sensor (Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer) were used. The results obtained showed substantial differences between diurnal and nocturnal UHI effects. Manaus, Porto Alegre, Belém, and Recife presented the highest values of diurnal UHI, whereas Curitiba, Brasília, São Paulo, and Rio de Janeiro showed higher heat island effects at night. The results are an alert to policymakers of the need to rethink land occupation regulations and also give support to actions to mitigate the phenomenon.

VI Colóquio da Pesquisa QUAPA-SEL, 2011

RESUMO: A distribuição da população no país é predominantemente urbana, sendo cada vez maior o nú... more RESUMO: A distribuição da população no país é predominantemente urbana, sendo cada vez maior o número de pessoas que procuram os núcleos urbanos. Com o aumento da população nas cidades, cresce também, na mesma proporção, a demanda por áreas destinadas para suprir as necessidades básicas desse contingente humano, tais como, os espaços edificados para atividades habitacionais, comerciais, industriais, de serviços e os espaços livres não construídos, como ruas, avenidas praças, parques, pátios, quintais, jardins, entre outros. Tais espaços livres são responsáveis pela articulação do tecido urbano, essenciais para a qualidade da vida urbana e para a formação da identidade cultural das cidades, representando locais referenciais de lazer para a população. É importante a existência de um adequado sistema de espaços públicos livres, distribuídos de forma uniforme, quantitativamente e qualitativamente, na malha urbana, para que, dessa maneira, possa atender às necessidades da população e da cidade, proporcionando áreas livres para melhoria ambiental e integração social. Neste trabalho é apresentada a distribuição de praças e parques em Teresina, cidade criada em 1852, para ser a capital do estado do Piauí, verificando a inserção destes espaços na malha urbana, a contribuição para o equilíbrio ambiental e a relação entre a população e os espaços estudados.