Índices de Conforto e Desconforto Térmico Humano segundo os Cenários Climáticos Do IPCC

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1 Índices de Conforto e Desconforto Térmico Humano segundo os Cenários Climáticos Do IPCC Wially Roger T. Santos 1, Maria Luciene Dias de Melo 2 1 Aluno do curso de graduação do ICAT, 2 Profª. Dra. Instituto de Ciências Atmosféricas/UFAL; Meteorologista. Instituto de Ciências Atmosféricas/UFAL ABSTRACT: According to the IPCC, the climate change scenarios for the end of the century suggest that the planned changes will affect a greater proportion of the populations of developing countries, because of lack of resources for adaptation. According to published reports, it is expected an average increase of 1 C to 4 C for the Northeast region of Brazil. This could result in a higher frequency of consecutive dry days and heat waves due to the increased frequency of dry spells, which directly affects the degree of thermal comfort of the human body, causing health problems and physical and can take you to death due to stress generated by temperature increase. The human thermal comfort and discomfort depends on physiological factors, environmental factors (wind speed, air temperature and relative humidity) and the type of clothing used and influences the physical and mental performance of the individual, because it is associated with the thermal balance between the individual and the environment, and evaluated through empirical indices. In this sense, the general aim of this study was calculated using data from NCAR reanalysis / NCEP, the indices of human thermal comfort and discomfort to the capitals of the Northeast of Brazil, in view of new climate change scenarios of the IPCC to the end of the century. INTRODUÇÃO A questão da mudança climática global é cada vez mais relevante em um contexto de uma população de mais de seis bilhões de pessoas cujas atividades vêm alterando características da superfície, como a cobertura vegetal, e também a concentração de gases que interagem fortemente com a radiação na atmosfera (Melo, 2007). Segundo o relatório do IPCC (2007) as populações que sofrerão mais, com certeza, serão as das grandes cidades dos países em desenvolvimento, especialmente os países tropicais. Os chamados eventos extremos são bastante preocupantes, já que sua incidência deverá aumentar e em geral estão associados à grande número de mortes. O semi-árido nordestino será uma das regiões brasileiras mais afetadas pelas mudanças climáticas globais. Estudos revelam que, no processo de aquecimento global, não só choverá menos e as secas serão mais intensas, mas há outro perigo, alguns indicadores apontam que o processo de aquecimento global também significará uma redução no nível de água dos reservatórios subterrâneos. No Nordeste, a região mais vulnerável, do ponto de vista social, à mudança de clima, seria o interior, conhecido como semi-árido, ou simplesmente o sertão. Reduções de chuva aparecem na maioria dos modelos globais do IPCC AR4, assim como um aquecimento, pois no cenário climático pessimista para o Nordeste até o final do século XXI as temperaturas aumentariam de 2ºC a 4ºC e o otimista prevê um aquecimento de 1ºC à 3ºC. As exigências humanas de conforto térmico estão relacionadas com o funcionamento do seu organismo, cujo mecanismo, complexo, pode ser, a grosso modo, comparado a uma máquina térmica que produz calor segundo sua atividade. O homem precisa liberar calor, em quantidade suficiente, para que sua temperatura interna se mantenha em torno dos 37ºC (homeotermia) com limites muito estreitos entre 36,1 e 37,2º C - sendo 32ºC o limite inferior e 42ºC o limite superior para sobrevivência, em estado de enfermidade. Quando as trocas de calor, entre o corpo humano e o ambiente, ocorrem sem maior esforço, à sensação do indivíduo é de conforto térmico e sua capacidade de trabalho é

2 máxima. No entanto, se as condições térmicas ambientais causam sensação de frio ou calor é porque o organismo está perdendo mais ou menos calor necessário para homeotermia o que só será conseguido com esforço adicional, que representa sobrecarga, com queda de rendimento no trabalho e até problemas de saúde (Frota e Schiffer, 2003). DADOS E METODOLOGIA Os dados utilizados para o calculo dos ICH e IDH foram os dados de vento, umidade e temperatura a partir das reanálises do National Centers for Environmental Prediction and the National Center for Atmospheric Research (NCEP/NCAR), com resolução horizontal de 2,5ºx2,5º de latitude e longitude, para cada capital da região Nordeste do Brasil. Inicialmente foram calculados os ICT e IDH para cada ponto, usando os dados médios de 1948 a Posteriormente foram acrescidos aos valores de temperatura das previsões do IPCC para os cenários otimista (B1) onde descreve-se uma preocupação em introduzir tecnologias limpas. Destacando soluções globais a sustentabilidade ambiental e social. e pessimista ( A1) onde especula-se um mundo totalmente globalizado com economia concentrada, onde o crescimento populacional é pequeno, mas com tecnologia eficiente e pouca qualidade ambiental. 1 - Índice de Conforto Térmico Humano O Índice de Conforto Humano (ICH) foi calculado pela fórmula descrita por Anderson (1965), citada por Rosenberg (1983): 5 ICH Ta e a 10 9 Para a qual T a é a temperatura do ar em graus Celsius; e a é a pressão de vapor que pode ser calculada do seguinte modo: e *UR e s a 100 Na qual e s é a pressão de vapor do ar saturado e pode ser calculada usando a equação de Tetens (1973): 7,5* 237, 3 e s 6,10x10 Na Tabela 1 encontra-se a classificação do grau de conforto térmico em função dos valores de ICH obtidos. Ta ta TABELA 1 Índices de Conforto Térmico Humano Graus de Umidade ( C) Graus de Conforto Graus de Umidade ( C) Graus de Conforto Confortável Desconforto suportável Graus de conforto variando 46 ou mais Desconforto insuportável 2 - Índice de Desconforto Humano O Índice de Desconforto Humano (IDH) foi calculado pela fórmula descrita por Ono e Kawamura (1991), sendo Ta a temperatura do ar e Td a temperatura de orvalho. IDH = 0,99Ta + 0,36Td + 41,5 Td pode ser estimada de acordo com a equação: b α Ta,UR Td = a α Ta,UR a Ta b + Ta = + lnur α Ta,UR

3 Sendo que: a= 17,27 e b= 237,7 ( C) e UR é a umidade relativa dividida por 100 (cem). As faixas de valores do índice de desconforto de Kawamura (IDH) relativas às condições de conforto térmico sentidas pelas pessoas (ONO e KAWA MURA, 1991) estão descritas na Tabela 2. TABELA 2 Faixas de valores do índice de desconforto relativas às condições de conforto térmico sentidas pelas pessoas RESULTADOS A Figura 1 expõe graficamente os resultados obtidos inicialmente a partir da média mensal da temperatura, umidade e vento no período compreendido ao intervalo de 1948 até Figura 1 Índice de conforto (esquerda) e desconforto térmico (direita), calculados a partir de médias mensais, para as capitais do Nordeste Brasileiro para o intervalo de 1948 até Na Figura 1, de acordo com Rosenberg (1983), com um valor compreendido entre 30 e 39, quase todas as capitais do Nordeste apresentaram graus de conforto variando durante todo o ano. A única exceção foi Salvador, que entre julho e agosto apresentou um valor abaixo de 30, indicando graus de conforto confortável. Para o índice de desconforto, com exceção de São Luís que obteve um índice inferior a 75 durante o primeiro trimestre do ano, todas as capitais nordestinas obtiveram o IDH variando entre 75 e 76, resultando, de acordo com Kawamura em ambiente desconfortável devido ao calor. Já para os demais trimestres, as capitais localizadas na parte leste do Nordeste apresentaram IDH abaixo de 75 indicando um ambiente confortável. Teresina foi à única capital que praticamente todo o ano manteve-se dentro do intervalo entre 75 e 78 com seu pico em outubro, bem próximo de 80. Salvador foi a capital que mais se aproximou de um índice caracterizado confortável entre julho e agosto. A Figura 2 ilustra graficamente os resultados obtidos, a partir da média de 1948 a 2009 acrescido de 3 C na temperatura de acordo com o cenário otimista do IPCC-2007.

4 Figura 2 Índice de conforto (esquerda) e desconforto térmico (dir eita), calculado a partir das médias mensais acrescidas de 3ºC, de acordo com a projeção otimista segundo o IPCC-2007, para as capitais do Nordeste Brasileiro. Considerando o cenário otimista a Figura 2 sugere que o ICTH para todas as capitais do Nordeste, deverá apresentar graus de conforto variando, com máximos no período de janeiro a abril e outubro a novembro. Para o intervalo compreendido entre os meses de maio a setembro todas as capitais apresentaram um valor mínimo, com destaque mais uma vez para Salvador que novamente obteve o menor valor dentre as demais ficando abaixo de 75 entre julho e agosto. Para o índice de desconforto, todas as cidades nordestinas indicam um intervalo entre 75 e 80, resultando, de acordo com Kawamura em desconfortável devido ao calor. Teresina mostra uma variação sazonal que difere das demais capitais, obtendo no último quadrimestre um estresse devido ao calor. Os ICTH e DTH calculados a partir da media de 1948 a 2009, acrescidas de 4 C na temperatura de acordo com o cenário pessimista do IPCC-2007, são mostradas na Figura 3. Figura 3 Índice de conforto (esquerda) e desconforto térmico (direita), calculado a partir das médias mensais acrescidas de 4ºC, de acordo com a projeção pessimista segundo o IPCC-2007, para as capitais do Nordeste Brasileiro Na figura 3, o ICTH indica uma tendência de desconforto suportável para todas as capitais nordestinas para o início e final do ano, já que os resultados apontam para um índice entre 40 e 45. Maceió, Aracaju e principalmente Salvador, tendem a mudar de classificação nos meses entre junho a setembro, ficando entre 30 e 39, estando classificadas com graus de conforto variando, podendo ser devido a quadra chuvosa que sugere temperaturas mais amenas. Teresina é a única capital com tendência para um desconforto próximo do insuportável para os meses no intervalo de janeiro a abril e dezembro. Já para o IDTH, o índice indica um possível estresse devido ao calor para os meses no início e final do ano em todas as capitais nordestinas, especialmente Teresina com máximo em setembro. Mais uma vez, durante os meses de abril a novembro houve uma mudança no IDTH, todas as capitais posicionadas do lado leste apresentaram um IDTH desconfortável devido ao calor. CONCLUSÃO

5 Devido a imensa proporção territorial o NEB sofre à influência de sistemas sinóticos de escalas espaciais e temporais distintas e é provável que essa influência cause essa diferença entre a parte norte e sul, além da parte mais a leste do Nordeste, pois as frentes frias que influenciam fortemente o sul da Bahia, apenas seus resquícios chegam mais ao norte do Nordeste. E o contrário ocorre com a Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), que atua mais no norte do Nordeste, até 5ºS, não modificando as temperaturas e umidade mais a sul de 5ºS. Essas diferenças podem ser vistas a partir dos gráficos dos índices de conforto e desconforto térmico, devido as diferenças principalmente na umidade e temperatura entre as porções Norte e Sul do Nordeste. Sendo assim, se os cenários do IPCC se confirmarem, os resultados mostram que para os cenários otimista e pessimista, os ICTH e os IDTH sugerem que todas as capitais tendarão a apresentar uma variação de classificação que irá do confortável até o desconfortável devido ao calor. Essa variação será em decorrência da sazonalidade, sendo Salvador à capital possivelmente com melhores índices de conforto e consequentemente a mais confortável e Teresina os piores, ou seja, a capital mais deconfortável. Segundo FROTA e SCHIFFER ( 2003), a vestimenta adequada será função da temperatura média ambiente, do movimento do ar (vento), do calor produzido pelo organismo e, em alguns casos, da umidade do ar e da atividade a ser desenvolvida pelo indivíduo. Deste modo, a vestimenta adequada será fator indispensável para a saúde do organismo humano caso a previsão dos cenários otimista e pessimista se concretizem. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ESRL/PSD/NOAA - EARTH SYSTEM RESEACH LABORATORY / PHYSICAL SCIENCE DIVISION / NATIONAL OCEANIC AND ATMOSPHERIC ADMINISTRATION. Acessado em janeiro de Frota, A. B. e Schiffer, S. R.; Manual de Conforto Térmico. Studio Nobel. 7ª Edição, 245p INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE IPCC. Climate Change 2001: the scientific basis IPCC WG I TAR. Cambridge: Cambridge Univ. Press. 881p Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Climate Change 2007: The Physical Science Basis Summary for Policymakers, MARENGO.J.A. Vulnerabilidade, impactos e adaptação do clima no semi-árido do Brasil. Parcerias estratégicas. Brasília, DF. N 27, p 1-5, Marengo, J, Soares, W, 2003: Impacto das modificações da mudança climática- Sintese do Terceiro Relatório do IPCC. Condições climaticas e recursos hidricos no Norte do Brasil. Chapter 6 in Clima e Recursos Hídricos 9. Associação Brasileira de Recursos Hídricos/FBMC-ANA. Porto Alegre, Brasil, pp MARENGO J. A. ; Valverde, M. Caracterização do clima no Século XX e Cenário de Mudanças de clima para o Brasil no Século XXI usando os modelos de IPCC AR4. Multiciência (UNICAMP), v. 8, p. 5-28, 2008 Marengo, J. A., et al Assessment of regional seasonal rainfall predictability using the CPTEC-COLA atmospheric GCM. Climate Dynamics 21, ONO, H. S. P.; KAWAMURA T. (1991). Sensible Climates in Monsoon Asia. International Journal of Biometeorology, Vol. 35, nº XX, pp ROSENBERG, N.J., BLAND, B.L., VERMA, S.B. Microclimate: the biological environment. New York: Jonh Wiley & Sons, p.