ANÁLISE DO ÍNDICE DE SENSAÇÃO TÉRMICA PARA A CIDADE DE RIO DO SUL/SC

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1 ANÁLISE DO ÍNDICE DE SENSAÇÃO TÉRMICA PARA A CIDADE DE RIO DO SUL/SC Jaqueline Sardo 1, Joabe Weber Pitz 1, Willian Tiago Hillesheim 2, Isaac Weber Pitz 2, Leonardo de Oliveira Neves 3. 1 Graduandos em Engenharia Agronômica do Instituto Federal Catarinense Campus Rio do Sul e Bolsistas PET Agroecologia Campus Rio do Sul (jaque_sardo@hotmail.com) 2 Graduandos em Engenharia Agronômica do Instituto Federal Catarinense e bolsistas do IFC - Campus Rio do Sul 3 Meteorologista, Professor Instituto Federal Catarinense Campus Rio do Sul. Recebido em: 30/09/2013 Aprovado em: 08/11/2013 Publicado em: 01/12/2013 RESUMO Os seres humanos necessitam manter constante a temperatura interna de seu corpo, para que assim possam realizar suas funções fisiológicas. Desta forma, o clima possui grande influência sobre o homem, pois desempenha importante papel na dinâmica climática através de suas atividades diárias. Assim, é necessário características climáticas adequadas para desempenhar suas atividades de rotina e com conforto. Diante disto, o presente trabalho teve por objetivo analisar as variáveis microclimáticas da cidade de Rio do Sul durante o período de janeiro de 2012 a dezembro de 2012, através de índices de confortos térmicos, demonstrando qual a sensação térmica para os habitantes desta região durante este período. Os dados de temperatura e umidade relativa foram obtidas através de estação automática, localizada no Instituto Federal Catarinense Campus Rio do Sul. De acordo com os índices de sensação térmica deste estudo, pode-se concluir que o índice de conforto térmico segundo a NOAA que o nível de alerta em raros casos chega próximo ao nível de cautela. Quanto ao índice de temperatura e umidade (ITU), apresenta que a cidade de Rio do Sul, encontra-se em nível confortável para a população. PALAVRAS CHAVE: conforto térmico; Rio do Sul; índice de temperatura e umidade. ANALYSIS OF THE CONTENTS OF THERMAL SENSATION TO THE CITY OF RIO DO SUL SC ABSTRACT Humans need to maintain a constant internal temperature of your body, to they can carry out their physiological functions. Thus, the climate has a great influence on the man, because it plays an important role in climate dynamics through their daily activities. Thus it is necessary suitable climatic characteristics to perform their routine activities and professional and comfort. Hence, the present study aimed to analyze the variables microclimate of the city of Rio do Sul during from January 2012 to Dezember 2013, through index of thermal comfort, showing that the thermal sensation for the inhabitants of this region during this period. The informations about temperature and relative humidity were obtained through automatic station, located at ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, v.9, n.17; p

2 the Federal Institute of Santa Catarina - Campus Rio do Sul. According to the indices of thermal sensation of this study, it can be concluded that the index of thermal comfort, according to the NOAA, shows alert level in rare cases arrives to next level of caution. In relation to temperature and humidity index (THI), shows that the city of Rio do Sul, has a comfortable level for the population. KEYWORDS: thermal comfort; Rio do Sul; temperature and humidity index. INTRODUÇÃO A sensação térmica em diferentes tipos de espaços pode ser influenciado por vários parâmetros, como por exemplo, a vegetação, construções e fatores climáticos. Sendo assim, essas variáveis podem apresentar características indesejáveis, acarretando em temperaturas desfavoráveis, deixando os ambientes inadequados para os seres humanos (CARFAN et al., 2010). Atualmente, com o desenvolvimento populacional das cidades e também o aumento imobiliário, aos poucos vem gerando efeitos negativos ao ambiente caracterizando em mudanças climáticas, tornando cada vez de maior preocupação os estudos do clima (GIRALT, 2006). Porem, segundo (AYOADE, 1991) o conforto dos seres humanos é afetado principalmente pelo clima do que por qualquer outro aspecto do meio ambiente. A preocupação com o conforto térmico dos seres humanos tem se tornado então de grande destaque, devido a preocupação com a qualidade de vida e saúde das pessoas que habitam as cidades. Pois a influência do clima sobre o homem pode interferir em suas atividades diárias e nas suas funcionalidades, acarretando em sensações de estresse e desconforto. As chamadas Ilhas de calor, por exemplo, podem acarretar problemas respiratórios. Estas aumentam significativamente o índice de insolação, acarretando em desconforto térmico pela população (NOBREGA e LEMOS, 2011). Em regiões que possuem o predomínio de temperaturas altas na maioria do ano, o sombreamento pode favorecer, tornando o local mais confortável e proporcionando a sensação de temperaturas menores (CARFAN et al., 2010). Desta forma, a vegetação vem desempenhando importante papel ambiental, devido o efeito que tem de conseguir minimizar o clima. Segundo NOBREGA e LEMOS (2011) o conforto térmico possui interação de fatores pessoal como, por exemplo, o metabolismo e fatores ambientais que estão relacionados com a temperatura, e a umidade. Assim, é de extrema importância que exista a harmonia entre o meio ambiente e o organismo humano, para que haja a manutenção corporal sem precisar ativar mecanismos termo-reguladores (Instituto de Astronomia IAG-USP, 2010). Nesta perspectiva, o desempenho dos seres humanos em qualquer atividade é otimizado, quando o ambiente proporciona condições agradáveis e de conforto. Além disso, o corpo humano pode reagir diferentemente às variações de temperatura (COSTA, et al., 2010). Diante da importância do conforto térmico para o bem-estar das pessoas, este trabalho teve por objetivo analisar as variáveis microclimáticas, no período de Janeiro de 2012 a Dezembro de 2012, totalizando o período de um ano, através de índices de conforto térmicos, índice de temperatura e umidade, caracterizando a sensação térmica dos habitantes da cidade de Rio do Sul SC. MATERIAL E MÉTODOS A pesquisa foi desenvolvida no município de Rio do Sul, Estado de Santa ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, v.9, n.17; p

3 Catarina, localizado na região do Alto Vale do Itajaí, tendo a classificação climática por Köppen como Cfa (clima temperado úmido com verão quente) com uma população total de habitantes (IBGE, 2010). Os dados de temperatura e umidade do ar foram obtidos através de estação automática experimental do Instituto Federal Catarinense Campus Rio do Sul (Figura 1) que está situada a 27º12 S; 49º24 W com altitude de 690m. FIGURA 1. Estação Meteorológica do Instituto Federal Catarinense Rio do Sul SC A tabulação dos dados e as análises foram realizadas com o auxílio do software Microsoft Excel Por meio de um conjunto de médias diárias de temperatura e umidade relativa do ar, é possível se determinar os índices de calor e o índice de temperatura e umidade, estimando o comportamento da sensação térmica da população de Rio do Sul no período de Janeiro de 2012 a Dezembro de 2012, totalizando o período de um ano. Através da equação (1) pode-se determinar o Índice de Calor (IC), no qual relaciona a temperatura (T) e umidade relativa do ar (UR) para a estimativa da sensação térmica que realmente sentimos. IC = -42, , T + 10, UR -0, T.UR -6, T 2-5,481717x10-2.UR 2 + 1, T 2.UR + 8, T.UR 2-1, T 2. UR 2 (1) Em que: IC = Índice de Calor dado em o F; UR = Umidade Relativa do ar, fornecida em %; T = Temperatura média diária, sendo a temperatura do bulbo seco em o F. ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, v.9, n.17; p

4 Em seguida, os resultados do Índice de Calor, foram comparados com a Tabela (1) que fornece os níveis de alerta e as consequências que a sensação térmica proporciona aos seres humanos. TABELA 01 Níveis de alerta e consequências a saúde humana. Adaptado de National Weather Service Eather Forecast Office, NOAA. Nível de Alerta Índice de Calor Síndrome de Calor (Sintomas) Perigo extremo 54 o C ou mais Insolação ou ação e risco de Acidente Vascular Cerebral (AVC) iminente. Perigo 41,1 o 54 o C Cãimbras, insolação e provável esgotamento. Possibilidade de dano cerebral (AVC) para exposições prolongadas com atividades físicas. Cautela extrema 32,1 o 32 o C Possibilidade de cãimbras, esgotamento e insolação para exposições prolongadas e atividade física. Cautela 27,1 o 32 o C Possível fadiga em casos de exposição prolongada e atividade física. Não há alerta Menor que 27 o C Não há problemas. Para a determinação do Índice de Temperatura e Umidade (ITU), utilizou-se a equação (2), que é empregada para se determinar o stress em ambientes urbanos: (2) Onde: ITU = Índice de Temperatura e Umidade; T ar = Temperatura do ar em graus Celsius; U = Umidade Relativa do ar em %. Através dos resultados do Índice de Temperatura e umidade (ITU), é possível se ter critérios de classificação do ITU, conforme a Tabela (2): TABELA 02 Níveis de temperatura e umidade (ITU). Adaptado de NOBREGA e LEMOS (2011). Nível de Conforto ITU Confortável 21 < ITU < 24 Levemente desconfortável 24 < ITU < 26 Extremamente desconfortável ITU > 26 ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, v.9, n.17; p

5 RESULTADOS E DISCUSSÃO O índice de calor cresce conforme a sua temperatura e umidade relativa. Através da Tabela 03 é possível observar a variação da temperatura e umidade do ar no período experimental de janeiro de 2012 a dezembro de Os valores de temperatura variaram entre as média de 12,36 o C a 22,39 o C. Já a umidade relativa apresentou média mínima de 77,64% e máxima de 93,02%. Estas condições são de fundamental importância, pois em condições de elevada umidade relativa do ar pode ser prejudicial ao ambiente acarretando desconforto aos seres humanos. COSTA et al., (2010), destacam que em situações em que a temperatura encontra-se em torno de 26,0ºC e umidade do ar entre 65,0% e 68,0%, é possível se verificar situações de desconforto. TABELA 03. Médias mensais de temperatura do ar (T o C) e umidade relativa do ar (%) resultantes das medições diárias do período experimental para Rio do Sul. T C Desvio Desvio UR % Padrão Padrão JAN 19,52 1,63 88,18 5,60 FEV 22,39 1,98 86,11 6,67 MAR 21,26 2,86 77,64 10,14 ABR 17,85 2,86 87,39 8,60 MAI 15,30 2,14 89,66 5,57 JUN 13,59 2,90 93,02 5,98 JUL 12,36 3,21 89,43 8,34 AGO 16,41 2,17 84,15 5,97 SET 16,78 2,27 81,90 6,51 OUT 17,64 2,45 88,78 8,48 NOV 18,78 1,85 86,92 5,80 DEZ 21,70 1,91 88,57 6,01 A Figura 02 apresenta a relação da variação entre a umidade relativa do ar com a temperatura do ar durante o período de estudo. Na qual, durante o verão apresenta valores superiores de temperatura e valores inferiores de umidade relativa, já no período de inverno esses valores se invertem. Desta forma, pode-se observar que a temperatura do ar e a umidade relativa apresentam relações opostas com temperaturas elevadas no verão e temperaturas amenas no inverno. Porém, de acordo com NEVES et al., (2012) mesmo que a relação de umidade e temperatura apresentem cursos inversos, podem existir situações de temperatura elevada em determinados ocasiões do dia. ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, v.9, n.17; p

6 FIGURA 02. Variação da temperatura do ar e umidade relativa para o período experimental. Segundo BOODE (2009) a umidade muitas vezes faz com que a temperatura aparente estar mais quente do que a realidade. Através do IC, é possivel observar a sensação térmica que realmente sentimos em diferentes temperaturas e umidades relativas. Através da tabela 04, observa-se que a cidade de Rio do Sul, apresenta condições climaticas que permitem o pleno funcionamento de seus habitantes em suas atividades diarias. Pois, segundo a NOAA., (2010), situações em que o IC aproxima-se de 27 o C apresenta-se em nivel de alerta para a população, nestes determinados periodos. Além disso, quanto maior o IC, maiores são os riscos a saúde, podendo apresentar desconfortos, insolações, dificuldades em desenvolver atividades fisicas e possiveis dano cerebral (AVC). A cidade de Rio do Sul, apresentou o máximo de IC médio de 7,35 o C no mês de setembro, e o menor de 4,48 o C em junho, se demonstrando fora do nível de alerta. COSTA et al., (2010), ao verificar o Índice de Temperatura Efetiva em diferentes horários para o Parque Itaimbé, na cidade de Santa Maria/ RS concluiu que este apresenta níveis de oscilações diárias, onde conforme surge o aumento da temperatura os setores do parque se caracterizam com maior desconforto. JUNIOR et al., (2009) verificou que a cidade de Belém/PA apresenta-se em cautela extrema durante o dia, e que a cidade apresenta-se confortável apenas durante o período noturno. Estas diferenças encontradas podem ser atribuídas devido as peculiaridades climáticas local. TABELA 04. Índice de Calor (IC) mensal para o período experimental. * Desvio Padrão. JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ IC ( C) 4,82 7,32 8,11 5,18 5,42 4,48 6,40 6,73 7,35 4,58 5,15 6,13 D.P* 1,93 3,30 3,11 3,62 3,85 3,54 2,80 1,82 2,33 3,30 2,01 3,22 ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, v.9, n.17; p

7 Quanto ao que se refere ao ITU, valores inferiores a 24, apresentam que o local seja considerado confortável. Nesta perspectiva, o ITU para a cidade de Rio do Sul não chegou a alcancar niveis iguais ou superiores a 24. Através da Tabela 05, entre os dados encontrados, a maior média de ITU foi no mês de fevereiro, com o valor de 21,74, e respectivamente 21,19 para dezembro e 19,06 em janeiro, que são os meses de maior calor do ano, estando proximos do nivel de cautela. ITU TABELA 05. Índice de Temperatura e Umidade (ITU) mensal encontrado para o período experimental. JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ 19,1 21,7 20,3 17,4 15,0 13,4 12,1 15,9 16,2 17,2 18,3 21,2 D.P 1,59 1,67 2,48 2,68 2,13 2,83 3,09 2,01 2,11 2,37 1,81 1,66 Além disso, é importante destacar que a análise do conforto térmico possui direta relação com demais fatores além dos climáticos, nos quais as condições fisiológicas podem aumentar ainda mais os níveis de desconforto, se tornando mais elevados do que os estimados através dos cálculos de IC (NOBREGA et al, 2011). CONCLUSÃO Os resultados obtidos através dos cálculos e observações das tabelas propostas mostram que este método é uma ferramenta de grande importância para a estimativa da sensação térmica. Partindo-se dos dados coletados pela estação automática do Instituto Federal Catarinense Campus Rio do Sul, foi possível estimar o padrão da sensação térmica sentida pelos habitantes de Rio do Sul, que está correlacionada com o ambiente climático da cidade. Neste estudo, a cidade de Rio do Sul se caracterizou com índices de calor inferiores ao nível de cautela, e os índices de temperatura e umidade apresentaram que a cidade é caracterizada como confortável para seus habitantes, não acarretando problemas de saúde devido a seus fatores climáticos. REFERÊNCIAS AYOADE, J. O. Introdução à Climatologia para os Trópicos. Editora Bertrand Brasil, 3ª Edição, BOONE, T. PhD, MPH, FASEP, EPC. "HowStuffWorks - Como caminhar com mau tempo". Publicado em 30 de abril de 2007 (atualizado em 30 de abril de 2009). Disponível em: Acessado em: 16 de setembro de CARFAN, A. C.; GALVANI, E.; NERY, J. T. O efeito do sombreamento no conforto térmico. Estudo de caso: cidade de São Paulo. VI Seminário Latino Americano de Geografia Física e II Seminário Ibero Americano de Geografia Física Universidade de Coimbra, CASCIOLI, C. S.; PESSANHA; AMORIM. O Conforto Térmico em Rosana/SP. In: ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, v.9, n.17; p

8 XIII Simpósio Brasileiro de Geografia Física Aplicada, 2009, Viçosa - MG. O Conforto Térmico em Rosana/SP. Viçosa - MG : UFV, v. 1. p COSTA, E. R.; SARTONI, M. G. B.; FANTINI, V. Análise do conforto térmico do Parque Itaimbé-Santa Maria/rs sob condições atmosféricas de domínio da massa Polar velha em situação sazonal de primavera. Geografia: Ensino & Pesquisa, Santa Maria, v. 1 4, n. 2, p , GIRALT, R. P. Conforto térmico em espaços públicos abertos na cidade de Torres RS. Dissertação de Mestrado GUERRA, A. J. T.; CUNHA, S. B. Impactos ambientais urbanos no Brasil. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, IBGE, Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Acessado em 15 de julho de INMET, Instituto Nacional de Meteorologia, Normais Climatológicas 1961 a Brasília, DF, Instituto de astronomia, geofísica e ciências atmosféricas da universidade de São Paulo IAG-USP. Disponível em: < Acesso em: 29 agosto JUNIOR, J. A. S. et al. Análise de índices de conforto térmico na cidade de Belém, PA durante a época menos chuvosa, MONTEIRO, L. M. Modelos Preditivos de Conforto Térmico: Quantificação de Relações entre Variáveis Microclimáticas e de Sensação Térmica para Avaliação e Projeto de Espaços Abertos. Tese (Doutorado-área de concentração: Tecnologia da Arquitetura). Universidade de São Paulo, São Paulo, 378 p NEVES, L. O.; OLIVEIRA, E. C.; ELI, K.; ROSA, S. R. Avaliação do índice de temperatura e umidade para vacas leiteiras da raça holandesa em Rio do Sul, SC. XVII Congresso Brasileiro de Meteorologia. Gramados RS, NOBREGA, R. S.; LEMOS, T. V. S. O microclima e o (des)conforto térmico em ambientes abertos na cidade do recife. Revista de Geografia (UFPE), v.28, n.1, p , NÓBREGA, R. S; VITAL, L. A. B. Influência da Urbanização sobre o Microclima de Recife e Formação de Ilha de Calor. Revista Brasileira de Geografia Física, v.3, n.3, p , ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, v.9, n.17; p