Conforto térmico para a cidade de Pelotas, Rio Grande do Sul

ARTIGO ORIGINAL

Conforto térmico para a cidade de Pelotas, Rio Grande do Sul

Christian Rosa Dias¹; Wiliam Braz²; Alisson Feijó³; Mauro Rickes⁴; Daniel Souza Cardoso⁵

.

Thermal comfort for the city of Pelotas, Rio Grande do Sul

Abstract

O Thermal comfort is not merely a matter of convenience; it plays a fundamental role in the productivity, health, and overall quality of life of residents. The ideal temperature range, between 22°C and 25°C, is when individuals are at their best physical and mental state. During this range, work becomes more dynamic, learning more engaging, and relaxation more restorative. For the city of Pelotas, staying within this range is not just a matter of comfort, but it also carries significant economic implications. When extreme weather conditions are avoided, the city becomes more attractive to both visitors and residents, boosting local consumption, tourism, and creating a vibrant urban atmosphere. In a broader context, thermal comfort emerges as a key variable in economic and tourism strategies. Particularly during major events such as FENADOCE (National Sweet Fair), thermal comfort plays a crucial role in the success of local tourism. Mild and pleasant temperatures during the event provide a welcoming environment for visitors to explore exhibitions, ​​ performances, competitions, and enjoy tastings.Furthermore, the study highlights the importance of thermal comfort in choosing the appropriate periods to host events, considering favorable weather conditions to ensure full participation of both attendees and exhibitors in outdoor activities.The main objective of this study is to contribute to public policies related to tourism in Pelotas. By understanding and optimizing thermal comfort, the city becomes not only more livable but also more appealing to tourists and investors—promoting a more sustainable and resilient future for all its residents.

Keywords: ​​ Thermal comfort; deviations from the averages; thermal sensation.

1. Introdução

 O estudo do conforto térmico em Pelotas, Rio Grande do Sul, transcende a mera análise climática; ele é uma janela para entender a relação intrincada entre o ambiente e o bem-estar humano, moldando a vida diária e a atividade econômica na região [4.]. Em nível individual, o conforto térmico não é apenas uma questão de conveniência, mas também impulsiona a produtividade e a saúde [11.].

Segundo CARDOSO [4.], quando as temperaturas oscilam dentro da faixa ideal (confortável) de 22°C a 25°C, os habitantes encontram-se em seu melhor estado físico e mental. Esta faixa de temperatura cria um ambiente propício para maior dinamismo no trabalho, o aprendizado torna-se mais engajado e até mesmo o relaxamento revigorante. É uma linha tênue entre o calor acolhedor e o frio penetrante, onde produtividade e conforto pessoal convergem [10.]. Pelotas se torna um destino mais atraente quando seus visitantes e seus moradores não estão lutando contra extremos climáticos [6.]. Este fenômeno, por sua vez, aumenta o consumo local, impulsiona o turismo e cria uma atmosfera vibrante e acolhedora na cidade [11.].

 Segundo SANTOS e OLIVEIRA [18.], no contexto mais amplo, o conforto térmico se revela como uma variável-chave para estratégias econômicas e turísticas. Em Pelotas, Rio Grande do Sul, o conforto térmico desempenha um papel crucial no turismo local, especialmente durante eventos significativos como a Feira Nacional do Doce - FENADOCE [19.]. O conforto térmico refere-se à sensação de bem-estar relacionada à temperatura do ambiente, e em Pelotas, onde as variações climáticas são marcantes, isso se torna um fator essencial para atrair turistas e garantir uma experiência agradável durante a estadia [12.].

Para SILVEIRA [19.], durante a FENADOCE, um dos maiores eventos culturais e gastronômicos da região, o conforto térmico é especialmente relevante. A temperatura amena e agradável durante o evento proporciona um ambiente acolhedor para os visitantes explorarem as diversas atrações, como exposições, shows, competições e, é claro, degustações dos famosos doces pelotenses.

A presença de condições climáticas confortáveis desempenha um papel fundamental na promoção do turismo, especialmente em atividades ao ar livre e na apreciação da gastronomia local [14.]. Ambientes térmicos agradáveis incentivam a permanência dos visitantes em espaços abertos, aumentando a atratividade de destinos turísticos [13.]. Estudos indicam que a sensação de conforto térmico está diretamente relacionada à satisfação dos usuários em áreas urbanas, influenciando positivamente o uso de parques, praças e outros espaços públicos (LIMA et al., [8.]).

Além disso, o conforto térmico contribui para o bem-estar dos turistas, permitindo que desfrutem das atrações locais sem o desconforto causado por temperaturas extremas [15.]. A percepção de um ambiente agradável pode, portanto, ser um diferencial competitivo para destinos turísticos, impactando na escolha do local e na intenção de retorno dos visitantes (KRÜGER et al., [7.]).

Além disso, o conforto térmico desempenha um papel importante na escolha dos períodos de realização do evento [1.]. A organização do evento leva em consideração as condições climáticas favoráveis para garantir que os visitantes e expositores possam aproveitar plenamente todas as atividades planejadas. Durante os meses com temperaturas mais amenas, as pessoas se sentem mais inclinadas a participar de eventos ao ar livre [16.].

De acordo com SILVEIRA [19.], para os turistas, o conforto térmico também se estende ao setor de hospedagem. Hotéis, pousadas e outras acomodações locais são preparados para oferecer ambientes climatizados e confortáveis, proporcionando aos visitantes uma estadia agradável e relaxante. O ambiente aconchegante contribui para a experiência geral do turista, influenciando diretamente suas opiniões sobre Pelotas como destino turístico [13.].

Além disso, o conforto térmico desempenha um papel fundamental na sustentabilidade ambiental [3.]. A dependência excessiva de sistemas de climatização não apenas aumenta a demanda por energia, mas também contribui para as emissões de gases de efeito estufa [17.]. Compreender e tirar proveito dos períodos de conforto térmico reduz não apenas as contas de energia, mas também a pegada de carbono da região [9.].

Este estudo, portanto, não é apenas sobre números e temperaturas; é sobre qualidade de vida, oportunidades econômicas e responsabilidade ambiental [18.]. É uma exploração profunda que ilustra como o clima pode moldar não apenas o ambiente físico, mas também os alicerces sociais, econômicos e ecológicos de uma comunidade [4.]. Ao entender o conforto térmico, podemos criar não apenas cidades mais habitáveis, mas também um futuro mais sustentável e resiliente para todos [10.].

Tal estudo, tem por objetivo analisar o conforto térmico da cidade de Pelotas Rio Grande do Sul, no sentido de contribuir para as políticas públicas voltadas ao turismo, o qual representa uma parcela da arrecadação do município e comércios locais e ao bem-estar social e lazer [1.].

2. Metodologia

 E para análise do conforto térmico e os destaques da sensação térmica na cidade de Pelotas, Rio Grande do Sul, utilizou-se uma série histórica de dados aos quais foram levados em conta a temperatura, umidade relativa do ar e a velocidade do vento por meio do banco de dados do Instituto Brasileiro de Meteorologia (INMET). Foram utilizados dados de 27 anos consecutivos, abrangendo o período de 1994 a 2023. Após a coleta, os dados foram tratados utilizando métodos estatísticos adequados e divididos em três turnos (21h, 9h e 15h), obtendo médias mensais por turno. Para se obter tais médias com efetividade utilizou-se a ferramenta de médias condicionais, desenvolvidas no LibreOffice Calc.

 Foram identificadas lacunas nos registros meteorológicos necessários à análise climatológica da região. Para suprir essas ausências, adotou-se a técnica de reanálise por interpolação espacial e temporal, utilizando a ferramenta GrADS (Grid Analysis and Display System). Essa abordagem possibilitou a estimativa de dados faltantes com base em modelos de assimilação numérica e séries históricas, assegurando a consistência e a continuidade da base de dados meteorológicos.

Os dados interpolados abrangeram variáveis climáticas fundamentais, incluindo temperatura média do ar (°C), umidade relativa (%), precipitação acumulada (mm) e velocidade média do vento (m/s), selecionadas pela sua relevância na caracterização do comportamento climático da região. A interpolação foi realizada por meio do método bilinear, amplamente utilizado em dados climatológicos por sua capacidade de suavizar transições entre grades e fornecer valores intermediários com razoável precisão espacial.

O período analisado compreendeu o intervalo entre janeiro de 2023 e dezembro de 2023, com o objetivo de abranger toda a variabilidade sazonal anual. A ausência de dados diretamente fornecidos pelo Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) foi compensada por essa metodologia, permitindo uma reconstrução confiável das séries temporais para fins de análise climatológica e ambiental. Após o tratamento dos dados, foram realizadas análises estatísticas para identificar a variabilidade espacial e temporal do conforto térmico e o desconforto térmico da sensação térmica ao longo da série histórica na cidade de Pelotas. Para descrever o conforto térmico médio mensal, por turno, segundo a temperatura efetiva (TE) utilizou-se o seguinte modelo de equação, segundo CARDOSO [4.], dada por:

Sendo:

T – Temperatura do ar;

UR – Umidade relativa;

V – Velocidade do vento (m/s).

Onde:

N é o número total de observações da temperatura efetiva;

xi ​​ representa cada valor individual da temperatura efetiva;

x̄ ​​ é a média dos valores da temperatura efetiva;

| . | indica o valor absoluto, ou seja, a magnitude sem considerar o sinal.

 Segundo CARDOSO, D. S. [4.], a indicação de conforto ou desconforto térmico será analisada em termos da sensação térmica e do grau de estresse fisiológico, conforme identifica identifica-se na tabela abaixo:

 Figura 1 – Tabela indicando a temperatura efetiva, em graus Célsius, bem como a sensação térmica e o grau fisiológico.

3. Desenvolvimento e discussão

 A análise do comportamento da sensação térmica em Pelotas revela padrões relevantes nos meses iniciais e finais da série de anos analisados, conforme os gráficos a seguir:

​​ 

 Figura 2 - Conforto térmico das médias mensais para o turno da noite. (Fonte: Autores).

Na Figura 2, que abrange um período de dezesseis anos (de 2008 a 2013), observa-se uma tendência interessante no turno da noite durante os meses de janeiro a março e setembro a dezembro. Nesse período, a temperatura efetiva é consistentemente classificada como "Ligeiramente Fresco".

No entanto, ao analisar os primeiros anos da série (de 1996 a 2007), percebe-se uma tendência diferente. Durante esses anos, houve uma queda na temperatura efetiva, sendo mais evidente nos anos de 1999 e 2004, nos meses de julho e outubro, respectivamente. Essa variação sugere mudanças significativas nas condições climáticas ao longo dos anos, particularmente notadas durante esses meses específicos.

Figura 3 – Conforto térmico das médias mensais para o turno da manhã. (Fonte: Autores).

Na Figura 3, nos últimos dezesseis anos da série analisada (de 2008 a 2013), há uma tendência consistente observada no turno da manhã, assim como no turno da noite, durante os meses de janeiro a março e setembro a dezembro. Durante esses meses, a temperatura efetiva é categorizada como "Ligeiramente Fresco".

Contudo, ao examinar os primeiros anos da série (de 1996 a 2007), nota-se uma tendência semelhante no período das 21h. Nesses anos, houve uma queda geral na temperatura efetiva, embora em alguns anos tenha ocorrido uma certa elevação.

Observa-se, também uma semelhança com turno da noite, evidenciado nos anos de 1999 e 2004, nos meses de julho e outubro, respectivamente, flutuando em torno de -2ºC. Esta variação sugere alterações significativas nas condições climáticas ao longo das décadas, especialmente durante esses meses específicos.

Figura 4 - Conforto térmico das médias mensais para o turno da tarde (Fonte: Autores).

No turno da tarde, há uma notável elevação na temperatura efetiva durante a maioria dos anos analisados. Esta tendência é evidenciada tanto na primeira série (1997 a 2007) quanto na segunda série (2008 a 2023), variando de "Ligeiramente Fresco" a "Ligeiramente Quente". Este padrão de aumento é especialmente proeminente nos meses de janeiro a março e de outubro a dezembro.

No entanto, ocorre uma queda acentuada na temperatura efetiva nos meses de setembro e outubro de 2004, com destaque para setembro, onde a temperatura flutua em torno de -5 °C.

Figura 5 - Conforto térmico das médias mensais para os três turnos (Fonte: Autores).

Neste gráfico de Temperatura Efetiva (TE) que abrange os três turnos e o período de tempo analisado, é possível extrair informações valiosas sobre as variações térmicas ao longo dos meses. Concentrando-nos especificamente no mês de julho, percebe-se uma tendência notável no turno da manhã, onde a temperatura efetiva média apresenta uma queda acentuada. Esse declínio sugere condições atmosféricas que caracterizam o ambiente como "Muito Frio" durante essa parte específica do dia.

  Ao analisar o turno da tarde, destaca-se como um ponto único durante o intervalo de janeiro a fevereiro, pois é o único momento em que a Temperatura Efetiva média atinge um nível considerado "Confortável". Nota-se que em outro trabalho referente ao conforto térmico das mesorregiões do Rio Grande do Sul, não foi possível identificar o conforto térmico com os dados de reanalises utilizando o software GraDS. Essa distinção sugere que, durante essa faixa horária específica e nos meses mencionados, as condições climáticas favorecem um ambiente mais ameno e agradável.

Essas observações podem ter implicações significativas, não apenas em termos de conforto pessoal, mas também em atividades diárias e planejamento. Por exemplo, o turno da manhã em julho, caracterizado por temperaturas efetivas mais baixas, pode exigir medidas adicionais para garantir conforto térmico, como o uso de roupas mais quentes ou ajustes nos ambientes internos. Por outro lado, o turno da tarde oferece um período em que as condições climáticas são mais propícias ao conforto, o que pode influenciar escolhas de atividades ao ar livre ou horários para determinadas tarefas.

  É importante considerar a interação entre a temperatura efetiva e outros fatores ambientais para uma compreensão abrangente das condições climáticas e suas implicações. Além disso, análises mais aprofundadas podem incluir a investigação de padrões sazonais, influências geográficas e possíveis correlações com eventos climáticos específicos.

Figura 6 - Desvios da média da temperatura efetiva para o turno da noite (Fonte: Autores).

Ao analisar os desvios da média da temperatura efetiva durante o turno da noite, é evidente uma tendência de queda ao longo dos anos da série analisada, mesmo nos meses em que a temperatura apresenta aumento. Essa queda é especialmente acentuada no mês de dezembro nos últimos anos da série. Essa observação sugere uma possível mudança gradual nas condições climáticas noturnas.

Figura 7 – Desvios da média da temperatura efetiva para o turno da manhã (Fonte: Autores).

Ao analisar os desvios da média da temperatura efetiva durante o turno da manhã, é evidente uma tendência de queda ao longo dos anos da série analisada, mesmo nos meses em que a temperatura apresenta aumento. Entre os anos de 1995 até os anos posteriores ao ano 2000, observa-se uma queda nos desvios da temperatura efetiva nos meses de janeiro e outubro. No entanto, dezembro prevalece como o mês mais notável, registrando uma queda ainda mais acentuada, flutuando em torno de -18 ºC. Essa observação sugere uma possível mudança gradual nas condições climáticas matutinas, indicando uma diminuição geral da temperatura efetiva ao longo do período estudado.

Figura 8 - Desvios da média da temperatura efetiva para o turno da tarde (Fonte: Autores).

Observando os desvios da média da temperatura efetiva durante o turno da tarde, é notável uma tendência gradual de queda ao longo dos anos da série analisada, mesmo sendo no turno da tarde, período em que as temperaturas geralmente tendem a aumentar. Entre os anos de 1995 até os anos posteriores ao ano 2000, observa-se uma queda nos desvios da temperatura efetiva nos meses de janeiro e outubro, sendo ainda mais acentuada em outubro, flutuando em torno de -18ºC. No entanto, dezembro prevalece como o mês mais notável, registrando uma queda ainda mais acentuada, flutuando em torno de -22 ºC. Essa observação sugere uma possível mudança gradual nas condições climáticas no turno da tarde, indicando uma diminuição geral da temperatura efetiva ao longo do período estudado.

Figura 9 - Desvios percentual da média da temperatura efetiva para o turno (Fonte: Autores).

 Observa-se que nos três gráficos de turnos diferentes apresentam o mesmo desvio médio da temperatura efetiva na cidade de Pelotas, isso significa que a variação média da temperatura efetiva em relação à média geral é consistente em diferentes momentos do dia. Em termos mais simples, as temperaturas efetivas tendem a se desviar da média de uma maneira semelhante durante os diferentes turnos na cidade de Pelotas.

Pode indicar uma estabilidade nas condições climáticas diárias em Pelotas, onde as variações nas temperaturas ao longo do dia são relativamente previsíveis e consistentes. Isso pode ocorrer devido à localização geográfica da cidade, características climáticas regionais e padrões atmosféricos.

4. Considerações finais

 A análise detalhada dos dados de temperatura efetiva ao longo de um extenso período de vinte e sete anos na cidade de Pelotas revela padrões climáticos complexos e significativos. Durante os meses de janeiro a março e de setembro a dezembro, tanto no turno da noite quanto da manhã, observa-se uma consistente classificação da temperatura efetiva como “ligeiramente fresco”, o que indica uma relativa estabilidade térmica nesses períodos do ano. Esse comportamento climático está em conformidade com o que foi descrito por Almeida et al. [2.], que destacam a predominância de padrões térmicos moderados no sul do Brasil ao longo das estações mais quentes e de transição.

No entanto, essa regularidade é interrompida por anos específicos — notadamente em 1999 e 2004 —, nos quais ocorreram quedas acentuadas nos meses de julho e outubro, respectivamente. Tais oscilações podem estar associadas a variabilidades climáticas naturais e à atuação de fenômenos atmosféricos de grande escala, como El Niño e La Niña, os quais impactam diretamente a dinâmica térmica da região Sul do Brasil, conforme analisado por Pereira, Schneider e Heldwein [15.]. Esses autores destacam que tais eventos modulam significativamente os regimes de temperatura e precipitação, podendo causar anomalias térmicas expressivas em determinados anos.

Esses resultados estão em consonância com estudos anteriores que evidenciam a sensibilidade climática da região de Pelotas, classificada como subtropical úmida (Cfa) na classificação de Köppen, e caracterizada por padrões sazonais marcados por variações térmicas e hídricas que exigem monitoramento constante (Almeida et al.[2.],).

Essas variações indicam mudanças climáticas notáveis, especialmente durante esses períodos específicos. No turno da tarde, embora uma tendência de aumento na temperatura efetiva seja evidente na maioria dos anos, há exceções notáveis em setembro e outubro de 2004. Setembro, em particular, destaca-se com uma flutuação em torno de -5 °C, sugerindo eventos climáticos extraordinários nesse período.

Além disso, ao considerar os desvios médios da temperatura efetiva, notamos uma consistência surpreendente nos três gráficos de diferentes turnos. A uniformidade nos desvios médios sugere uma estabilidade notável nas condições climáticas diárias de Pelotas.

 Ao analisar o gráfico de Temperatura Efetiva (TE), que abrange os três turnos e o período de tempo analisado, é possível extrair informações valiosas sobre as variações térmicas ao longo dos meses. Concentrando-nos especificamente no mês de julho, percebe-se uma tendência notável no turno da manhã, onde a temperatura efetiva média apresenta uma queda acentuada. Esse declínio sugere condições atmosféricas que caracterizam o ambiente como "Muito Frio" durante essa parte específica do dia.

 O turno da tarde destaca-se como um período singular no intervalo de janeiro a fevereiro, sendo o único momento em que a temperatura efetiva média atinge valores classificados como “confortáveis”. Esse comportamento contrasta com os demais turnos e meses analisados, nos quais predominam classificações menos favoráveis ao conforto térmico.

É relevante observar que, em estudos anteriores sobre o conforto térmico nas mesorregiões do Rio Grande do Sul, não foi possível identificar condições térmicas de conforto a partir dos dados de reanálise processados por meio do software GrADS. Essa discrepância pode refletir tanto diferenças metodológicas quanto variações microclimáticas específicas da localidade estudada.

A distinção observada sugere que, nesse recorte temporal e espacial particular — turno da tarde, entre janeiro e fevereiro —, as condições atmosféricas na região de Pelotas favorecem um ambiente mais ameno e fisiologicamente confortável, o que pode ter implicações relevantes para o planejamento agroambiental, habitacional e de saúde pública.

Essas observações podem ter implicações significativas não apenas em termos de conforto pessoal, mas também nas atividades diárias e no planejamento. Por exemplo, o turno da manhã em julho, caracterizado por temperaturas efetivas mais baixas, pode exigir medidas adicionais para garantir conforto térmico, como o uso de roupas mais quentes ou ajustes nos ambientes internos. Por outro lado, o turno da tarde oferece um período em que as condições climáticas são mais propícias ao conforto, o que pode influenciar escolhas de atividades ao ar livre ou horários para determinadas tarefas.

 É importante considerar a interação entre a temperatura efetiva e outros fatores ambientais para uma compreensão abrangente das condições climáticas e suas implicações. Além disso, análises mais aprofundadas podem incluir a investigação de padrões sazonais, influências geográficas e possíveis correlações com eventos climáticos específicos. É destacado não apenas a complexidade, mas também a previsibilidade das condições climáticas em Pelotas ao longo de um período significativo. Essas descobertas são fundamentais para entender as nuances do clima na região e podem fornecer percepções valiosas para adaptações futuras às mudanças climáticas, tanto local quanto globalmente.

5. Declaração de direitos ​​ 

 O(s)/A(s) autor(s)/autora(s) declara(m) ser detentores dos direitos autorais da presente obra, que o artigo não foi publicado anteriormente e que não está sendo considerado por outra(o) Revista/Journal. Declara(m) que as imagens e textos publicados são de responsabilidade do(s) autor(s), e não possuem direitos autorais reservados à terceiros. Textos e/ou imagens de terceiros são devidamente citados ou devidamente autorizados com concessão de direitos para publicação quando necessário. Declara(m) respeitar os direitos de terceiros e de Instituições públicas e privadas. Declara(m) não cometer plágio ou auto plágio e não ter considerado/gerado conteúdos falsos e que a obra é original e de responsabilidade dos autores.

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