XII Congresso Brasileiro de Meteorologia, Foz de Iguaçu-PR, 2002

Transcrição

1 CLIMATOLOGIA DO ÍNDICE ULTRAVIOLETA PARA AS CAPITAIS BRASILEIRAS Reginaldo Ventura de Sá Vanessa Silveira Barreto Carvalho Patrícia Vieira Waldheim Prof. Gutemberg Borges França Prof. Luiz Francisco Pires Guimarães Maia ABSTRACT This work presents the results of the monthly Ultraviolet Index (UV Index) and the Exposure Time based on TOMS/NASA data since The analysis are related to the brazilian s states capitals and the federal disctrict. The results show the how the parameters changes along the year and the main differences in terms of intensity of UV Index, as for example in the central part of Brazil and Curitiba - Paraná, with the highest values during the year. 1. INTRODUÇÃO O Sol é uma fonte inesgotável de energia e também de saúde. No Brasil a cultura do sol está presente no dia-a-dia das pessoas, produzindo saúde, bem-estar e riqueza. Mas os riscos à saúde estão presentes e podem ser evitados. Clinicamente, quando se fala de mais de novos casos de câncer da pele por ano no Brasil, está se falando de um número relacionado apenas com o conhecimento que se tem a partir das atividades internas da Sociedade Brasileira de Dermatologia. Pode-se, no entanto, estar falando também de um número superior a 100 mil novos casos se for levado em consideração o contexto global da população brasileira. Alguns anos ainda serão necessários para se dispor de estatísticas totalmente confiáveis. Conseguí-las é uma das metas do Programa Nacional de Controle do Câncer da Pele. Nos Estados Unidos são mais de novos casos ao ano, dos quais estima-se que, em 1999, tenham sido de melanoma, que levou à morte de aproximadamente pacientes (9,11). O crescimento do número de casos de câncer de pele verificado nestes últimos anos levou diversas entidades americanas (entre elas a Academia Americana de Dermatologia) à adoção de medidas preventivas e, sobretudo, educacionais, voltadas para a criação de novos hábitos relacionados à exposição à luz solar, que é a principal causa do câncer da pele (3,5). 3221

2 Entre as medidas preventivas e educacionais adotadas nos Estados Unidos incluiu-se a criação, em 1994, da Previsão do Índice de Ultravioleta (IUV), distribuído à imprensa, em nível nacional. Posteriormente, os países do continente europeu, o Canadá e a Austrália aderiram à divulgação do IUV com resultados que, agora, animaram a Sociedade Brasileira de Dermatologia, em parceria com o Departamento de Meteorologia da Universidade Federal do Rio de Janeiro, através do Laboratório de Estudos em Poluição do Ar - LEPA e do Laboratório de Modelagem de Processos Marinhos e Atmosféricos - LAMMA, a empregá-lo também no Brasil, adotando, entretanto, os 6 fototipos de pele existentes no País e não apenas os 4 fototipos adotados pelos demais países do mundo. O referido Índice passou a integrar o Programa Nacional de Controle do Câncer da Pele em seus módulos: Programa de Educação para a Proteção Solar e Programa de Educação pela Mídia. Ressalta-se, também, que para o desenvolvimento deste projeto, a contou com o apoio técnico-científico da Comissão Nacional de Atividades Espaciais da Argentina - CONAE. Nos Estados Unidos, a Academia Americana de Dermatologia, com o intuito de verificar o nível de eficácia desta iniciativa, promoveu uma pesquisa junto à mídia e junto à população. Das 169 estações de televisão que receberam o índice, 71% o divulgaram, enquanto para os jornais das 58 maiores cidades americanas o percentual de divulgação foi de 61%. Das 700 pessoas ouvidas na pesquisa, 64% disseram que tomaram conhecimento do IUV, sendo que destes, 1/3 afirmou ter mudado atitudes e comportamentos em relação à exposição à luz solar (10). Dentre os que mudaram seus comportamentos, 71% disseram que passaram a evitar a exposição solar quando o IUV encontrava-se alto (1, 4). A radiação solar é constituída por radiação ultravioleta (UV) de comprimentos de onda entre 290 nm a 400 nm. A chamada radiação UV-B corresponde ao intervalo espectral de 280 nm a 320 nm, sendo a principal responsável pela formação de queimaduras na pele, cancro da pele, cataratas e outros efeitos na saúde humana (8). A radiação solar UV-B que incide na atmosfera da Terra é absorvida principalmente pelo ozônio estratosférico, o qual se encontra entre 10 km e 50 km de altitude. No entanto, existem outros componentes atmosféricos que podem contribuir também para uma atenuação (por absorção e/ou por difusão) da radiação UV-B, como as nuvens, os aerossóis e até o próprio ar. Existem ainda outros fatores que podem contribuir para o aumento da radiação UV-B, como as reflexões das nuvens, da neve, da areia, etc. (1,2). Cerca de 90 % do ozônio atmosférico encontra-se na estratosfera (entre 10 e 50 km de altitude). Assumindo que os outros fatores (altura do Sol, local, nebulosidade, concentração de aerossóis, etc.) se mantenham constantes, as variações da radiação UV-B resultam das variações na espessura do ozônio estratosférico devidas aos vários mecanismos de transporte, formação e destruição do ozônio na atmosfera (7). Durante os últimos 20 anos foi observada uma redução gradual da espessura da camada de ozônio, principalmente nas latitudes médias e altas, atribuída aos compostos químicos resultantes das atividades humanas. Esta redução aumenta, em regra geral, na direção dos pólos e com maior intensidade no chamado Buraco de Ozônio da Antártica. As preocupações resultantes do aumento da radiação UV-B devido à redução global da espessura da camada de ozônio levaram a um aumento no interesse pela medição e previsão da radiação UV-B tendo em conta a grande variabilidade espacial e temporal do ozônio (6). O Índice Ultravioleta é um prognóstico para o dia seguinte (+ 24 e + 48 horas) da quantidade de radiação ultravioleta danosa a pele, estimada para atingir a superfície da terra no momento em que o sol estiver mais alto no céu (meio-dia solar). 2. METODOLOGIA As organizações internacionais especializadas das Nações Unidas, como a Organização Meteorológica Mundial (OMM), a Organização Mundial de Saúde (OMS), o Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA) e outras organizações não-governamentais tem proposto a criação de um índice simples que informe a 3222

3 população dos riscos à exposição excessiva ao sol além dos limites de tolerância de cada tipo de pele individual (fototipo). Este é o Índice Ultravioleta (Índice UV ou simplesmente IUV). Calculado com 24 horas e 48 horas de antecedência, o Índice Ultravioleta (IUV) é um número que indica o prognóstico diário da quantidade de radiação ultravioleta a ser recebida na superfície da Terra durante a hora de máxima iluminação solar, ou seja, em torno do meio-dia verdadeiro, que na maior parte do Brasil encontra-se entre 11:30 e 12:30 horas em épocas sem adoção do horário de verão. Embora o IUV seja previsto para o intervalo horário de 11:30 ás 12:30 horas, o alerta pode ser estendido, por segurança, para o intervalo de 10:00 às 15:00 horas, pois os riscos de queimadura da pele pelo sol neste intervalo não são muito diferentes dos riscos existentes ao meio-dia, conforme mostram inúmeras medições científicas. A metodologia do prognóstico do IUV baseia-se na relação entre o ângulo em que está posicionado o sol nas diferentes épocas do ano, as medições do ozônio total na coluna atmosférica, a latitude, a altitude em relação ao nível do mar e a radiação ultravioleta (10, 12). Outros fatores particulares que influenciam na definição local diária do Índice Ultravioleta e que estão sendo pesquisados pelo LEPA, LAMMA e SBD são: a) presença de nuvens: os dias nublados, em forma parcial ou variável, pouco reduzem a exposição, mas os dias de chuva ou muito nublados reduzem a exposição, em alguns casos, até cerca de 50 %; b) superfícies refletoras: água, areia, neve, asfalto, são elementos que refletem os raios UV e que, por isto, podem intensificar a exposição e c) smog (mistura de poluição com nevoeiro): pode reduzir a intensidade dos raios UV. Para o estabelecimento do prognóstico, em primeiro lugar, são estimados os valores de ozônio projetados para o dia seguinte. Para tanto, são utilizadas as medições da coluna do ozônio total dos dias anteriores, realizadas pelo sensor TOMS (Total Ozone Monitoring Spectometer) da NASA, que monitora a terra a bordo do satélite Earth Probe. A camada de ozônio estratosférico, que varia de um dia e de um lugar para o outro, protege a terra dos raios ultravioletas. É certo que a diminuição do ozônio atmosférico pode ter como resultado o aumento da radiação ultravioleta na superfície da terra. Em segundo lugar, são feitos os cálculos da máxima radiação ultravioleta que chega à superfície da terra, em condições de céu claro. Utilizando os valores de ozônio projetados como entrada, um modelo físico-matemático de transferência radiativa calcula a quantidade de radiação ultravioleta que poderia chegar à superfície da terra ao meio-dia solar, resultado que pode ser associado diretamente a quantidade máxima de exposição possível em um determinado local (ao nível do mar e em altitude) para qualquer fototipo de pele. Os resultados são integrados de forma a se obter a quantidade de radiação solar ultravioleta que chega à superfície da terra no decorrer de uma hora, ao meio dia solar (entre 11:30 e 12:30 horas). Os valores obtidos são expressos em HectoJoules por metro quadrado (HJ/m 2 ), numa escala de 0 a 10+. As relações entre os valores do Índice Ultravioleta e os níveis de exposição (riscos de queimadura solar) são mostradas na Tabela 1. NÚMERO DO ÍNDICE ULTRAVIOLETA NÍVEL DE EXPOSIÇÃO (RISCO) 0 2 Mínima 3 4 Baixa 5 6 Moderada 7 9 Alta 10+ (igual ou maior que 10) Muito alta Tabela 1 - Relação entre os valores do IUV e o nível de exposição solar. Fonte: Sociedade Brasileira de Dermatologia. 3223

4 O primeiro passo para a utilização do Índice Ultravioleta é a identificação do tipo de pele de uma pessoa frente ao sol, ou seja, o seu fototipo. Para tal, considera-se a Dose Eritematosa Mínima (DEM), que é a energia média do sol, dentro da faixa da radiação ultravioleta B (UV-B), que produz vermelhidão da pele, caso esta não esteja protegida. A DEM serve de base para a avaliar a sensibilidade de cada um dos 6 fototipos de pele listados na Tabela 2. Conhecidos os efeitos dose-resposta à exposição solar para cada fototipo de pele, o passo seguinte é a identificação do fototipo pessoal. Se não for possível fazê-lo através de uma consulta ao Dermatologista, pode-se utilizar a Tabela 3, elaborada pela Sociedade Brasileira de Dermatologia (SBD). Cada pessoa deve identificar as reações mais comuns de sua pele quando expostas ao sol, o que leva diretamente ao tipo numérico do seu fototipo: I, II, II, IV, V ou VI. FOTOTIPOS DE PELE DEM I Sempre se queimam nunca se bronzeiam 2,0 3,0 HJ/m 2 II Sempre se queimam/bronzeado leve 2,5 3,5 HJ/m 2 III Queimam-se moderadamente e Brozeiam-se uniformemente 3,0 5,0 HJ/m 2 IV Queimam-se pouco e bronzeiam-se bastante 4,5 6,0 HJ/m 2 V Raramente se queimam e bronzeiam-se muito 6,0 10,0 HJ/m² VI Nunca se queimam 10,0 12,0 HJ/m² Tabela 2 - Sensibilidade de cada fototipo de pele e sua correspondente DEM. Fonte: Sociedade Brasileira de Dermatologia. I II FOTOTIPOS DE PELE Pele clara, olhos azuis, sardentos e todas as crianças com menos de 1 ano Pele clara, olhos azuis, verdes ou castanhos claros e cabelos louros ou ruivos CONSEQÜÊNCIA DA EXPOSIÇÃO SOLAR Sempre se queimam e nunca se bronzeiam Sempre se queimam e às vezes se brozeiam III A média das pessoas brancas normais Queimam-se moderadamente, bronzeiam-se gradual e uniformemente IV Pele clara ou morena clara, cabelos castanhos escuros e olhos escuros Queimam-se muito pouco, bronzeiam-se bastante V Pessoas morenas Raramente se queimam, bronzeiam-se muito VI Negros Nunca se queimam, profundamente pigmentados Tabela 3 - Fototipos da pele para a população brasileira. Fonte: Sociedade Brasileira de Dermatologia. Deve-se lembrar que a intensidade de energia solar que chega à superfície da Terra varia conforme a época do ano, a hora do dia, a latitude e a altitude de um local, sendo maior: no verão, nas horas centrais do dia, nas latitudes mais baixas (mais próximas ao equador terrestre) e em áreas mais elevadas. 3224

5 Por acordos internacionais, o prognóstico do Índice Ultravioleta deve priorizar as condições de dias claros (sem nuvens), haja vista serem maiores as intensidades da radiação UV-B sob essas circunstâncias, principalmente próximo ao meio-dia solar. O IUV pode, no entanto, ser ampliado localmente para situações de céu nublado e para as diversas horas do dia. Também o conteúdo total de ozônio, a nebulosidade, a névoa e a calmaria dos ventos modificam o valor do IUV. É muito importante levar em consideração que a radiação refletida pelas superfícies mais claras é superior a cerca de 50% da radiação total incidente. Por isso, em determinadas ocasiões, não é suficiente apenas a pessoa resguardar-se do sol à sombra para evitar as queimaduras, em especial se a pessoa possui alta foto-sensibilidade (Peles de fototipo I e crianças). O Índice Ultravioleta (IUV) fornece uma previsão diária do risco esperado da exposição exagerada ao sol. Ele é calculado com base no dia seguinte para todos as cidades brasileiras, levando em conta as nuvens e outras condições locais que afetam a quantidade de radiação solar que atinge a superfície da Terra em diferentes partes do mundo. Juntamente com o valor numérico do IUV são calculados, para cada dia, os tempos máximos de exposição ao sol, que, se ultrapassados, poderão gerar riscos de queimaduras de pele. Para cada fototipo de pele (Tabela 3) existe uma quantidade máxima de radiação UV-B, a partir da qual pode ter inicio o eritema (vermelhidão da pele) (Tabela 2). Os tempos máximos de exposição solar (em minutos) podem ser calculados a partir dos valores do Índice Ultravioleta estabelecidos da aplicação do modelo de transferência radiativa. Conforme apresentado pela CONAE, o cálculo dos minutos de bronzeamento permitidos para cada valor do IUV é função do IUV correspondente da localidade em referência e da Dose Eritematosa Mínima (DEM) correspondente á pessoa para a qual se determina o tempo de exposição ao sol. Em primeiro lugar se toma o valor do IUV das tabelas prognosticadas diariamente. O Índice Ultravioleta é a quantidade de energia UV, em hectojoules por metro quadrado, que chega a superfície durante o transcurso de 1 hora, centrada ao meio-dia, arredondada ao número inteiro mais próximo. A DEM deve ser estimada com base em experiência pessoal (como se explica mais acima, a DEM é a mínima radiação UV requerida para produzir uma vermelhidão, perceptível apenas na zona da pele previamente nãoexposta, 24 horas depois da exposição. Divulgados rotineiramente, a partir de março de 2000, através dos sites ou o Índice Ultravioleta e os correspondentes tempos de exposição para cada um dos 6 fototipos de pele foram calculados para todos os municípios brasileiros, de acordo com o IBGE. As respectivas séries de dados diários, retroativamente a data de início das medições do sensor TOMS da NASA, em julho de 1996, foram então estabelecidas, de modo a se dispor das séries completas e atualizadas, o que permitiu a realização de tratamentos estatísticos referentes aos valores médios mensais do Índice Ultravioleta e do Tempo de Exposição Médio para cada fototipo. Cabe lembrar que tais valores são as médias de todos os dias dos respectivos meses, desde que o sensor TOMS passou a enviar informações sobre a quantidade de ozônio. Serve como uma referência para diversos fins. A utilização mais precisa do IUV pode ser feita no dia-a-dia, através dos prognósticos divulgados rotineiramente. 3. RESULTADOS A Figura 1 apresenta o conjunto de avaliações gráficas relativas ao tempo de exposição e ao Índice Ultravioleta para todos os fototipos de pele em cada capital brasileira. De modo geral, observa-se que o IUV aumenta nos meses de verão e diminui nos meses de inverno; o "tempo máximo de exposição" para cada fototipo de pele aumenta nos meses de inverno e diminui nos meses de verão; 3225

6 A maior tolerância ao sol sempre se dá em ordem crescente aos números dos fototipos de pele, ou seja: Tempo de exposição (fototipo VI) > Tempo de exposição (fototipo V) Tempo de exposição (fototipo V) > Tempo de exposição (fototipo IV) Tempo de exposição (fototipo IV) > Tempo de exposição (fototipo III) Tempo de exposição (fototipo III) > Tempo de exposição (fototipo II) Tempo de exposição (fototipo II) > Tempo de exposição (fototipo I) Cabe destacar que locais como Goiânia - GO e Brasília DF apresentaram valores de IUV mais elevados do que as demais capitais em praticamente todos os meses do ano. Em seguida destacou-se a localidade de Curitiba PR, que teve o efeito de altitude o maior responsável pelos elevados valores de IUV. Figura 1: Variações dos valores médios mensais do Índice Ultravioleta e dos Tempos Máximos de Exposição ao Sol para os fototipos I,II, II, IV,V e VI para Aracaju - SE, Belém PA, Belo Horizonte MG, Boa Vista RR, Campo Grande MS, Cuiabá MT, Curitiba PR, Florianópolis SC e Fortaleza CE, calculados a partir da base histórica de observações do sensor TOMS da NASA. Fonte: TOMS-NASA/LEPA-LAMMA 3226

7 Figura 1: Continuação para: Goiânia GO, João Pessoa PB, Macapá AP, Maceió AL, Manaus AM, Natal RN, Palmas TO, Porto Alegre RS e Porto Velho RO. Fonte: TOMS-NASA/LEPA-LAMMA Figura 1: Continuação para: Recife PE, Rio Branco AC, Rio de Janeiro RJ, Salvador BA, São Luis MA, São Paulo SP, Teresina PI, Vitória ES e Brasília DF. Fonte: TOMS-NASA/LEPA-LAMMA 4. CONCLUSÕES O IUV mostra-se internacionalmente como uma ferramenta de grande alcance social no combate as doenças causadas pela exposição excessiva ao sol. No Brasil, o IUV tem sido usado modestamente, e mesmo assim de 3227

8 modo incorreto na maioria das vezes, pois adota o mesmo critério de outros países no que se refere ao número de fototipos de pele. A Sociedade Brasileira de Dermatologia recomenda 6 fototipos e não 4 como vem sendo usado. Outro aspecto a ser considerado diz respeito a divulgação do Índice Ultravioleta a população. A intermediação da imprensa falada, escrita e televisada é de fundamental importância, principalmente nos meses de verão e nas regiões de praia. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem a FAPERJ Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro, por conceder bolsas de iniciação científica as estudantes da UFRJ: Patrícia Vieira Waldheim e Vanessa Silveira Barreto Carvalho. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS (1)American Academy of Dermatology, Burning issues: press conference report. Schaumburg, Illinois: American Academy of Dermatology, May 2, (2) Brett, MC. The UV index: a weather report for skin. 1998, 16: Geller AC et al. Evaluation of the ultraviolet index: media reactions and public response. (3) Gibbons L, Anderson L (eds.). Proceedings of the Symposium on Ultraviolet Radiation-related Diseases, Chronic Diseases in Canada Vol.13 (5Suppl), 29-30, (4) Long CS, Miller AJ, Lee HT, Wild JD, Przywarty RC, Hufford D. Ultraviolet index forecasts issued by the National Weather Service. Bull Am Meteorological Soc 1996; 77: (5) Mills CJ, Jackson S. Public Education Messages for Reducing Health Risks form Ultraviolet Radiation, Chronic Diseases in Canada, Vol. 16, No 1, pp. 33-6, (6) Mills CJ, Trouton KJ, Gibbons L. Symposium Report: Second Symposium on Ultraviolet Radiation-related Diseases. Chronic Diseases in Canada, Vol. 18, No 1, pp.27-38, (7) Ramsingh R, Mills CJ. Evaluation of a Workshop on Public Education Messages for Reducing Health Risks from Ultraviolet Radiation. Chronic Diseases in Canada, Vol. 18, No 1, pp.39-44, (8) Ramsay: Part II. Presentation Summaries, The Photodermatoses, Second Symposium On Ultraviolet Related Diseases, Hotel Vancouver, Vancouver, British Columbia, May 25-26, 1996, Chronic Diseases in Canada, Vol. 18, No 1, (9) Thornton, C.M., D.J. Piacquadio, Pediatrics Vol. 98, No.1 July (10) Weinstock: Part II. Presentation Summaries, Melanoma Update, Second Symposium On Ultraviolet Related Diseases, Hotel Vancouver, Vancouver, British Columbia, May 25-26, 1996, Chronic Diseases in Canada, Vol. 18, No 1, (11) WHO, World Health Organization, Environmental Health Criteria 160, Ultraviolet Radiation, ISBN , Geneva, (12) WHO, World Health Organization, Protection Against Exposure to Ultraviolet Radiation, Report WHO/EHG/95.17, Geneva. 3228