Pelotas UFPEL. Campus Universitário Capão do Leão. Caixa Postal 354, CEP Pelotas, RS.

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1 ESTUDO TEMPORAL DA SENSAÇÃO TÉRMICA POR RESFRIAMENTO EÓLICO (TEMPERATURA WINDCHILL) NAS CIDADES DE CAMAQUÃ, SANTA MARIA E RIO GRANDE DOS DIAS DE 31 DE AGOSTO A 04 DE SETEMBRO DE 2006 Guilherme Lauxe Reinke 1, Henri Rossi Pinheiro 2, Paulo Roberto Pelufo Foster 3 RESUMO O cálculo da sensação térmica tem grande importância, pois se as condições térmicas ambientais forem desfavoráveis, o ser humano encontra dificuldades para o desempenho de certas funções. O presente trabalho tem por objetivo estabelecer os valores de sensação térmica para as cidades de Camaquã, Rio Grande e Santa Maria correspondentes ao período de 31 de agosto a 04 de setembro de Os resultados indicam que, para estas cidades é possível perceber a nítida influência da velocidade do vento para o cálculo da sensação térmica. ABSTRACT - The calculation of the windchill temperature has great importance, therefore if the ambient thermal conditions will not be favorable, the human find difficulties for the performance of certain functions. The present paper has for objective to establish the values of windchill temperature for the cities of Camaquã, Rio Grande e Santa Maria corresponding to the period from August 31 th to September 4 th of The results indicate that, for these cities, is possible to perceive the clear influence of the wind speed for the calculation of the windchill temperature. Palavras-Chave: windchill, sensação térmica INTRODUÇÃO Sabe-se que o homem tem melhores condições de vida e de saúde, quando o seu organismo pode funcionar sem ser submetido à fadiga ou ao estresse porque as exigências humanas de conforto térmico estão relacionadas com o funcionamento em equilíbrio, entre ele e o ambiente. Quando as trocas de calor entre o corpo humano e o ambiente ocorrem sem maior esforço, a sensação do indivíduo é de conforto térmico, e sua capacidade de trabalho, desse ponto de vista, é máxima. Entretanto, se as condições térmicas ambientais causam sensação de frio ou calor, é porque o nosso organismo está perdendo mais ou menos calor que o necessário para a manutenção da homeotermia. Deste modo, estabelecer os parâmetros relativos entre as condições meteorológicas e de conforto térmico do ambiente são fundamentais para os indivíduos que necessitam desenvolver 1 Bolsista do Programa de Educação Tutorial (MEC/SESU) Grupo PET-Meteorologia. Universidade Federal de Pelotas UFPEL. Campus Universitário Capão do Leão. Caixa Postal 354, CEP Pelotas, RS. g.reinke@gmail.com. 2 Bolsista do Programa de Educação Tutorial (MEC/SESU) Grupo PET-Meteorologia. Universidade Federal de Pelotas UFPEL. Campus Universitário Capão do Leão. Caixa Postal 354, CEP Pelotas, RS. henrirp@terra.com.br. 3 Professor Doutor, Departamento de Meteorologia. Universidade Federal de Pelotas UFPEL. Campus Universitário Capão do Leão. Caixa Postal 354, CEP Pelotas, RS. pfoster@ufpel.edu.br.

2 atividades em condições adversas. O estudo da influência da velocidade do vento, combinada com o valor da temperatura do ar, foi iniciado ainda na década de 30, na Antártida, pelo cientista americano Paul Siple durante a segunda Expedição BIRD ( ). Posteriormente, com base na equação de Siple, foi desenvolvida a relação entre a temperatura ambiente, a velocidade do vento e a temperatura da pele seca do ser humano, dando como resultado um novo valor de temperatura, a qual foi denominada de "sensação térmica". Tecnicamente, é conhecida como temperatura equivalente de windchill (Twc). Neste caso, a sensação térmica representa, portanto, a temperatura que sentimos quando estamos expostos a determinadas condições de temperatura do ar e de velocidade do vento. O presente trabalho tem por objetivo estabelecer os valores de sensação térmica (temperatura windchill) para as cidades de Camaquã, Rio Grande e Santa Maria correspondentes ao período de 31 de agosto a 04 de setembro de MATERIAL E MÉTODOS Para estudar a sensação térmica devido ao resfriamento ocasionado pelo vento, foi selecionado um conjunto de dados correspondentes ao período de 31 de agosto a 04 de setembro de 2006, observados nas cidades de Camaquã (30,85 S; 51,80 W), Santa Maria (29,68 S; 53,81 W) e Rio Grande (32,04 S; 52,09 W) (Figura 1). Este conjunto de dados corresponde às observações meteorológicas diárias, com intervalos de uma hora entre as observações de temperatura do ar e intensidade do vento. Figura 1 Localização das cidades de estudo no estado do Rio Grande do Sul. Como é um tema que afeta uma grande parte da população que está sujeita a baixas temperaturas em combinação com o resfriamento do vento, durante o ano de 2000, os governos dos

3 Estados Unidos e do Canadá criaram um grupo de ação para desenvolver, testar e implementar um novo índice que reproduzisse as condições de sensação térmica devido ao resfriamento ocasionado pelo vento, o WCTI (Windchill Temperature Index Índice de Temperatura Windchill). Este grupo tinha por incumbência, melhorar e padronizar internacionalmente o WCTI. Durante os ensaios humanos, sensores térmicos foram colocados no rosto (face, testa, nariz e queixo) de 12 voluntários (6 homens e 6 mulheres) para que se pudesse avaliar a perda de calor enquanto caminhavam sobre uma esteira (Figura 2). Individualmente, os voluntários foram colocados no interior de um túnel de vento resfriado e ficaram expostos a diferentes condições meteorológicas de temperatura e velocidade do vento. Figura 2 - Leitura da temperatura facial em um indivíduo no interior do túnel de vento. De acordo com HENSON (2002), o WCTI foi desenvolvido durante a Segunda Guerra Mundial para proporcionar um índice de cálculo fácil para o planejamento das operações no campo de batalha. Foi, portanto, formulado para determinar os fatores de risco em situações realizadas em locais não protegidos, dando, uma boa idéia dos problemas potenciais causados pela combinação de vento e frio. As duas formulações mais comuns para determinar a temperatura equivalente de resfriamento eólico (sensação térmica) foram desenvolvidas por SIPLE e COURT (1948). Como são oriundas da equação da perda de calor, as duas equações tem a mesma estrutura algébrica. A equação desenvolvida por SIPLE e PASSEL (1941), foi baseada em estudos fisiológicos da taxa da perda de calor para várias combinações da temperatura e da velocidade de vento ambiente. Nestas condições, a temperatura equivalente do resfriamento eólico é igual à temperatura real de ar quando a velocidade de vento é menor ou igual a quatro milhas por hora. Para velocidades maiores, esta temperatura será mais baixa do que a temperatura de ar. Atualmente, o WCTI é calculado pela equação: T wc = 13,12 + 0,6215T ar 11,37V 0,16 + 0,3965T ar V 0,16 onde Twc ( C) é temperatura windchill e V é a velocidade do vento em quilômetros por hora.

4 Graficamente, a relação entre a velocidade do vento e a temperatura, associada com o WCTI e as diferentes sensações térmicas podem ser visualizadas pela Figura 3. Nesta figura podemos avaliar, também, o risco de congelamento em função do tempo de exposição. Figura 3 Sensação térmica para diferentes valores de temperatura e intensidade do vento. RESULTADOS E DISCUSSÃO Na cidade de Camaquã foram observados valores máximos de intensidade do vento de até 70 km/h no dia dois de setembro (Figura 4) e valores mínimos de temperatura de até 4,9 C. Em Rio Grande foram observados valores máximos de intensidade do vento de até 52 km/h no dia três de setembro (Figura 5) e valores mínimos de temperatura de até 4,4 C no dia quatro de setembro. Em Santa Maria foram observados valores máximos de intensidade do vento de até 25 km/h no dia dois de setembro e valores mínimos de temperatura de até 2,8 C no dia quatro de setembro, respectivamente, mostrados nas figuras 6 e 9. Tais valores altos na intensidade do vento estão relacionados a um ciclone extratropical que atuava sobre o estado do Rio Grande do Sul entre os dias 02 e 03 de setembro. Os valores de intensidade do vento encontraram-se maiores nas cidades Camaquã e Rio Grande pela proximidade das mesmas com o Oceano Atlântico em relação à cidade de Santa Maria, em contrapartida, os valores de temperatura encontraram-se menores em Santa Maria pelo próprio fato de oceano influir na amplitude das temperaturas máximas e mínimas, não deixando que estas tenham valores muito extremos, assim atuando como um agente termoregulador. Em um comparativo, foram encontrados valores de temperatura windchill (Twc) de até 4 C menor que a temperatura do ar (Tar) para a cidade de Camaquã (Figura 7). Em Rio Grande foi encontrado valores de Twc de até 3,5 C menor que Tar (Figura 8) e na cidade de Santa Maria foi

5 encontrado valores de Twc de até 1,5 C menor que Tar. Isto foi observado entre os dias 02 e 03 de setembro. Figura 4 Intensidade do vento (Camaquã). Figura 7 Temperaturas do ar e windchill (Camaquã). Figura 5 Intensidade do vento (Rio Grande). Figura 8 Temperaturas do ar e windchill (Rio Grande). Figura 6 Intensidade do vento (Santa Maria). Figura 9 Temperaturas do ar e windchill (Santa Maria). CONCLUSÕES Diante dos resultados apresentados através da observação de temperatura e vento, nas três estações citadas acima, é possível perceber a nítida influência da velocidade do vento para o cálculo

6 da sensação térmica. Diante disso, o valor da sensação térmica pode ser aplicado para situações reais do cotidiano da população, que está exposta à ação do vento e ao frio, como por exemplo, um motociclista trafegando ou até mesmo uma pessoa se movendo a certa velocidade. Conhecendo este valor, portanto, podemos determinar o melhor tipo de agasalho para uma situação qualquer. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS COURT, A. Windchill. Bulletin of American Meteorological Society, 1948, 29, p HENSON, R. Cold rush. Weatherwise, 2002, 55, p SIPLE, P.A., PASSEL, C.F. Measurements of dry atmosphere cooling in subfreezing temperatures. American Philosophy Society, 1945, 89, p The Ontário Weather Page. Ontario, Canadá. Windchill Calculator and Conversion Charts. Capturado em 18 agosto On line. Disponível na Internet: