Índices de Conforto e Desconforto Térmico Humano segundo os
Cenários Climáticos Do IPCC
Wially Roger T. Santos1, Maria Luciene Dias de Melo2
1
Aluno do curso de graduação do ICAT, 2Profª. 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
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 2009. 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 Ta é a temperatura do ar em graus Celsius; ea é a pressão de vapor que pode ser
calculada do seguinte modo:
e *UR 
ea  s
100
Na qual es é a pressão de vapor do ar saturado e pode ser calculada usando a equação de
Tetens (1973):
  7 , 5*Ta  


es  6,10 x10
  237 , 3ta  


Na Tabela 1 encontra-se a classificação do grau de conforto térmico em função dos
valores de ICH obtidos.
TABELA 1 – Índices de Conforto Térmico Humano
Graus de Umidade (°C)
20 – 29
30 – 39
Graus de Conforto
Confortável
Graus de conforto
variando
Graus de Umidade (°C)
40 – 45
46 ou mais
Graus de Conforto
Desconforto suportável
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:
Td =
b  αTa, UR 
a  αTa, UR 
αTa, UR  =
a  Ta
+ lnUR 
b + Ta
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 KAWAMURA, 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
2009.
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 2009.
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.
Figura 2 – Índice de conforto (esquerda) e desconforto térmico (direita), 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
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.
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