ATLAS DO ÍNDICE ULTRAVIOLETA PARA O ESTADO DO RIO DE JANEIRO RESUMO

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1 ATLAS DO ÍNDICE ULTRAVIOLETA PARA O ESTADO DO RIO DE JANEIRO William Cossich Marcial de Farias 1,, Natália Pereira Saraiva da Silva 2, Reginaldo Ventura de Sá 3, Luiz Francisco Pires Guimarães Maia 4 RESUMO Nos anos 80, foi desenvolvido o índice ultravioleta (IUV ou índice UV), que fornece uma informação importante para ajudar a população a planejar as suas atividades ao ar livre, evitando a exposição exagerada ao sol e os conseqüentes riscos à saúde. Com o intuito de colaborar especificamente com a prevenção ao câncer de pele no Brasil, o Laboratório de Estudos em Poluição do Ar (LEPA) do Departamento de Meteorologia da UFRJ, em parceria com a Sociedade Brasileira de Dermatologia (SBD), vem divulgando rotineiramente, desde março de 2000, o Índice UV para todos os municípios do Brasil através do endereço web: A evolução natural do projeto recai na necessidade do refinamento regional do IUV, principalmente para áreas com grande potencial turístico, como o Estado do Rio de Janeiro, onde existe uma grande chamada para atividades ao ar livre no litoral, serras e interior. O presente trabalho envolve a apresentação da estrutura do proposto Atlas do índice Ultravioleta para o Estado do Rio de Janeiro, incluindo resultados preliminares de indicações sazonais, espacialmente detalhadas com resolução horizontal de 1 km, cobrindo o território do Estado. ABSTRACT In years 80, the ultraviolet index was developed (IUV or index UV), that it supplies an information important to help the population to plan its activities to the outdoors, being prevented the exposition exaggerated to the sun and the consequent risks to the health. With intention to collaborate specifically with the prevention to the cancer of skin in Brazil, the Laboratory of Studies in Pollution of Air of Department of Meteorology of UFRJ, in partnership with the Brazilian Society of Dermatology (SBD), it comes routinely divulging, since March of 2000, Index UV for all the cities of Brazil through the address web: 1 wcossich@acd.ufrj.br, 2 nsaraiva22@acd.ufrj.br, 3 grundig@gmail.com, 4 luizmaia@acd.ufrj.br Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) LEPA/Dpto. de Meteorologia/ IGEO/CCMN/Campus do fundão/ufrj/rio de Janeiro/RJ, CEP (21)

2 The natural evolution of the project falls again into the necessity of the regional refinement of the IUV, mainly for areas with great tourist potential, as the State of Rio De Janeiro, where a great call for activities to the outdoors in the coast, mountain ranges and interior exists. The present work involves the presentation of the structure of considered Atlases of Ultraviolet index for Rio de Janeiro State, including resulted preliminary of season indications, space detailed with horizontal resolution of 1 km, covering the territory of the State. Palavras-chave: índice ultravioleta, ozônio, câncer de pele. INTRODUÇÃO O Índice Ultravioleta (IUV) é uma medida da intensidade da radiação ultravioleta do sol incidente sobre a superfície da terra ao meio dia solar, sendo ainda um importante indicador dos efeitos da radiação sobre a pele humana. Os valores do IUV variam de zero até o maior valor, normalmente 20, que representa o máximo potencial de dano à pele e aos olhos dos seres humanos. O IUV é um importante produto capaz de aumentar o nível de informação pública contra os riscos da exposição excessiva a radiação UV, alertar as pessoas sobre a necessidade de medidas preventivas e corretivas e auxiliar no planejamento de atividades ao ar livre. O Índice foi desenvolvido devido ao esforço internacional da Organização Mundial de Saúde (WHO), com colaboração do Programa Ambiental das Nações Unidas (UNEP), da Organização Meteorológica Mundial (WMO), da Comissão Internacional de Proteção a Radiação Não-Ionizante (ICNIRP) e do Escritório Alemão de Proteção a Radiação (BFS). O caminho foi aberto a partir do sucesso da campanha Sunsmart Sid Seagull, realizada em 1981 pelos australianos, promulgando leis de redução de impostos de empresas fabricantes de protetores solares, normativas ocupacionais de segurança e saúde para pessoas que trabalhavam ao ar livre, entre outras. Em 1987 e 1992, Nova Zelândia e Canadá, respectivamente, realizaram campanhas de conscientização pública, incluindo os prognósticos diários da intensidade da radiação ultravioleta. E, finalmente, em 1994, a Agência de Proteção Ambiental (EPA) e o Serviço Nacional de Meteorologia dos Estados Unidos (NWS) desenvolveram e validaram o Índice Ultravioleta, ou Índice UV, ou simplesmente IUV. Em 1996 o IUV foi adotado na Europa. No Brasil, a adaptação do IUV aos fototipos de pele da população foi desenvolvida em 1999, a partir da parceria do Departamento de Meteorologia da Universidade Federal do Rio de Janeiro, por intermédio do Laboratório de Estudos em Poluição do Ar (LEPA) / Laboratório de Modelagem de Processos Marinhos e Atmosféricos LAMMA, com a Sociedade Brasileira de Dermatologia (SBD). Desde 2000 o IUV é utilizado pela SBD para o Programa Nacional de Controle de Câncer de Pele. 2

3 OBJETIVO O objetivo do presente trabalho é elaborar um Atlas do índice ultravioleta para o Estado do Rio de Janeiro, com vistas a torná-lo um produto de grande alcance para a comunidade médica e população em geral. Na oportunidade estão sendo apresentadas as médias sazonais do índice. METODOLOGIA Para a criação do Atlas do Índice Ultravioleta para o Estado do Rio de Janeiro foram utilizados dados de concentração de ozônio estratosférico obtidos na NASA (National Aeronautics and Space Administration), oriundos do projeto TOMS (Total Ozone Mapping Spectrometer, e dados de topografia obtidos na USGS (United States Geological Survey). Os dados de concentração de ozônio estratosférico obtidos via sensoriamento remoto, estão disponíveis desde novembro de 1978 até a presente data. No período de 1978 a 1993 os dados foram obtidos pelo sensor TOMS (que dá nome ao projeto), instalado a bordo do satélite NIMBUS 7. Houve uma pausa na aquisição de dados, que retornou em meados de 1996 a bordo do satélite EARTH PROBE. A partir deste ano (2006), os dados passaram a ser gerados pelo sensor TOMS a bordo do satélite OMI. Os dados de topografia da USGS utilizados neste trabalho apresentam resolução horizontal de 30s (~1 km) e resolução vertical de 10 metros. O primeiro passo foi manejar o arquivo de topografia. O arquivo original compreendia uma região que abrangia a faixa de latitude de 10 S a 60 S e toda as longitudes da América do Sul. Utilizando o software SURFER foi selecionada a área de interesse, no caso o Estado do Rio de Janeiro(latitude de 20.54ºS a 23.42ºS, e longitude de 40.72ºW a 44.91ºW). O resultado final se constituiu num arquivo contendo uma matriz de dados com a base topográfica do Estado do Rio de Janeiro. O segundo passo foi à utilização do programa de cálculo do índice ultravioleta. Este programa foi adaptado pelo LEPA (Laboratório de Estudos em Poluição do Ar), que realizou sua validação utilizando sensores in situ, localizados na região da Baixada fluminense. O programa denominado FIUV necessita dos dados de concentração de ozônio estratosférico e uma matriz de dados topográficos. O resultado foi uma matriz georreferenciada de valores de IUV. O programa é semelhante ao utilizado pelo LEPA para o cálculo do IUV de todo o território nacional. A diferença está no fato que o programa que gera o IUV para o sítio na Internet calcula um ponto de referência de cada município. Para o Atlas do Índice Ultravioleta (AIUV) foi necessário alterar a estrutura do programa de modo a permitir o cálculo dos dados de IUV a cada 1km de resolução espacial. 3

4 O terceiro passo foi à utilização do programa STATUV, desenvolvido pelo LEPA, para criar as estatísticas necessárias à criação do AIUV. Nessa primeira etapa foi calcula a média mensal do IUV de todo o período. As médias mensais de todos os meses de janeiro, por exemplo, foram computadas considerando o período Em seguida foram feitos os cálculos de médias sazonais, onde o verão está compreendido aos meses de dezembro, janeiro e fevereiro (DJF), o outono a março, abril e maio (MAM), junho, julho e agosto (JJA) compreendem ao inverno, e setembro, outubro e novembro (SON) à primavera. O quarto e último passo nesta primeira etapa do trabalho foi a criação de uma imagem em 3D (gráfico de superfície) das médias sazonais. RESULTADOS Os modos de exposição contemplam cinco categorias, que podem ser utilizadas para explicar a intensidade de cada um dos valores, conforme mostra a tabela 1. As categorias de exposição visam alertar as pessoas cujas características as fazem mais sensíveis as queimaduras solares. Tabela 1: Relação entre os valores do IUV e o nível de exposição solar NÚMERO DO IUV NÍVEL DE EXPOSIÇÃO 0-2 Mínima 3-4 Baixa 5-6 Moderada 7-9 Alta 10+ (igual ou maior que 10) Muito Alta Fonte: Sociedade Brasileira de Dermatologia A radiação ultravioleta varia com a latitude e a altitude, no Rio de Janeiro os valores mais elevados são atingidos conforme o aumento da altitude. As superfícies refletoras também influenciam na intensidade de exposição. Além disso, a época do ano desempenha um papel fundamental influenciando na intensidade da radiação uv que chega a superfície da Terra. Analisando os resultados, é possível perceber que os maiores valores de IUV no Estado do Rio de Janeiro ocorrem nos meses de verão (DJF), em contrapartida os menores valores são obtidos nos meses de inverno (JJA), evidenciando sua variação sazonal. Também foi possível notar a influência topográfica da região, destacando-se os maiores valores médios do IUV nas regiões das Agulhas Negras, principalmente na cidade de Itatiaia, e Serrana, nas cidades de Teresópolis e Nova Friburgo. 4

5 As médias calculadas são utilizadas como alerta para população de todo o Estado sobre o risco da exposição excessiva a radiação uv, constatando-se o alto risco de exposição no verão (Figura 1) e na primavera (Figura 4), onde foi observado uma variação do índice entre 8 e 11+. O maior valor médio do IUV foi encontrado no pico das agulhas negras (15), durante o verão. Durante o outono o IUV teve uma variação de intensidade moderada a alta (Figura 3). Já no inverno (Figura 2) foram encontrados os menores valores médios do índice, variando entre 4 e 7. O menor índice foi observado durante o inverno na região metropolitana do Estado, entretanto mesmo no período de inverno foi constatado um IUV de intensidade alta na região das agulhas negras. Figura 1: Média do IUV no Estado do Rio de Janeiro para o verão 1979 a Figura 2: Média do IUV no Estado do Rio de Janeiro para o inverno 1979 a Figura 3: Média do IUV no Estado do Rio de Janeiro para o outono 1979 a Figura 4: Média do IUV no Estado do Rio de Janeiro para a primavera 1979 a CONCLUSÕES A partir da análise dos resultados, pode-se perceber a variação sazonal do índice. Também deve se destacar tal variação de intensidade com o relevo da região em estudo. 5

6 A utilização dos dados de base topográfica de, aproximadamente, 1 km foi a primeira etapa desta análise, posteriormente será utilizada uma base topográfica de maior resolução horizontal (100 m). Isso dará ao Atlas do IUV um melhor refinamento territorial. Futuramente, destacaremos resultados por regiões, enfatizando as faixas litorâneas, onde a presença de população exposta é muito grande, sobretudo nos meses de verão. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem a Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa (FAPERJ) do Governo do Estado do Rio de Janeiro e ao Programa Institucional de Bolsa de Iniciação Científica (PIBIC) da UFRJ/CNPq. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] Deirmendjian, D. (1969), Electromagnetic scattering of spherical polydispersions, Elsevier, NY. [2] Herman, J.R. and E.A. Celarier (1997), Earth Surface Reectivity Climatology at 340 nm to 380 nm from TOMS data, J. Geophys. Res., 102, 28,003-28,011. [3] McKinlay, A.F. and B.L. Diey, (1987) A reference spectrum for ultraviolet induced erythema in human skin, in Human Exposure to Ultraviolet Radiation: Risks and Regulations, edited by W.R. Passchler and B.F.M. Bosnajokovic, Elsevier, Amsterdam. [4] Smart, W.M., Textbook on Spherical Astronomy, (6/e, 1977) Cambridge University Press, Cambridge. [5] USNO (United States Naval Observatory) (1992), Explanatory supplement to the Astronomical Almanac, edited by P.K. Seidelmann, University Science Books, Mill Valley, CA. [6] Woods, T.N., et al. (1996), Validation of the UARS solar ultraviolet irradiances: comparison with the ATLAS 1 and 2 measurements, J. Geophys. Res., 101, 9541{