estudo da influência das condições meteorológicas e de conforto

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sid.inpe.br/mtc-m19/2012/12.03.17.04-TDI ESTUDO DA INFLU ˆ ENCIA DAS CONDI ¸ C ˜ OES METEOROL ´ OGICAS E DE CONFORTO T ´ ERMICO NO DESEMPENHO ESPORTIVO: AN ´ ALISE PROGN ´ OSTICA DO TEMPO APLICADA ` A MARATONA DA CIDADE DO RIO DE JANEIRO Mariana Pallotta Disserta¸ ao do Mestrado do curso de P´ os-Gradua¸ ao em Meteorolo- gia, orientada pelos Drs. Dirceu Luis Herdies, e Luis Gustavo Gon- ¸ calves de Gon¸ calves, aprovada em 17 de dezembro de 2012. URL do documento original: <http://urlib.net/8JMKD3MGP7W/3D5RLHH> INPE ao Jos´ e dos Campos 2012

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  • sid.inpe.br/mtc-m19/2012/12.03.17.04-TDI

    ESTUDO DA INFLUENCIA DAS CONDICOES

    METEOROLOGICAS E DE CONFORTO TERMICO NO

    DESEMPENHO ESPORTIVO: ANALISE

    PROGNOSTICA DO TEMPO APLICADA A

    MARATONA DA CIDADE DO RIO DE JANEIRO

    Mariana Pallotta

    Dissertacao do Mestrado do curso

    de Pos-Graduacao em Meteorolo-

    gia, orientada pelos Drs. Dirceu

    Luis Herdies, e Luis Gustavo Gon-

    calves de Goncalves, aprovada em

    17 de dezembro de 2012.

    URL do documento original:

    INPE

    Sao Jose dos Campos

    2012

    http://urlib.net/8JMKD3MGP7W/3D5RLHH

  • PUBLICADO POR:

    Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE

    Gabinete do Diretor (GB)

    Servico de Informacao e Documentacao (SID)

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    INTELECTUAL DO INPE (RE/DIR-204):

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  • sid.inpe.br/mtc-m19/2012/12.03.17.04-TDI

    ESTUDO DA INFLUENCIA DAS CONDICOES

    METEOROLOGICAS E DE CONFORTO TERMICO NO

    DESEMPENHO ESPORTIVO: ANALISE

    PROGNOSTICA DO TEMPO APLICADA A

    MARATONA DA CIDADE DO RIO DE JANEIRO

    Mariana Pallotta

    Dissertacao do Mestrado do curso

    de Pos-Graduacao em Meteorolo-

    gia, orientada pelos Drs. Dirceu

    Luis Herdies, e Luis Gustavo Gon-

    calves de Goncalves, aprovada em

    17 de dezembro de 2012.

    URL do documento original:

    INPE

    Sao Jose dos Campos

    2012

    http://urlib.net/8JMKD3MGP7W/3D5RLHH

  • Dados Internacionais de Catalogacao na Publicacao (CIP)

    Pallotta, Mariana.

    P179e Estudo da influencia das condicoes meteorologicas e de con-forto termico no desempenho esportivo: analise prognostica dotempo aplicada a maratona da cidade do Rio de Janeiro / Ma-riana Pallotta. Sao Jose dos Campos : INPE, 2012.

    xxvi + 141 p. ; (sid.inpe.br/mtc-m19/2012/12.03.17.04-TDI)

    Dissertacao (Mestrado em Meteorologia) Instituto Nacionalde Pesquisas Espaciais, Sao Jose dos Campos, 2012.

    Orientadores : Drs. Dirceu Luis Herdies, e Luis Gustavo Gon-calves de Goncalves.

    1. desempenho esportivo. 2. conforto termico. 3. analise clima-tologica. 4. prognosticos de tempo . I.Ttulo.

    CDU 551.586

    Copyright c 2012 do MCT/INPE. Nenhuma parte desta publicacao pode ser reproduzida, arma-zenada em um sistema de recuperacao, ou transmitida sob qualquer forma ou por qualquer meio,eletronico, mecanico, fotografico, reprografico, de microfilmagem ou outros, sem a permissao es-crita do INPE, com excecao de qualquer material fornecido especificamente com o proposito de serentrado e executado num sistema computacional, para o uso exclusivo do leitor da obra.

    Copyright c 2012 by MCT/INPE. No part of this publication may be reproduced, stored in aretrieval system, or transmitted in any form or by any means, electronic, mechanical, photocopying,recording, microfilming, or otherwise, without written permission from INPE, with the exceptionof any material supplied specifically for the purpose of being entered and executed on a computersystem, for exclusive use of the reader of the work.

    ii

  • iv

  • v

    Se a princpio, a ideia no absurda ento no h esperana para ela.

    Albert Einstein

  • vi

  • vii

    A meus pais, Sergio e Lidia, aos quais devo todas as

    minhas conquistas, por todo apoio e infinito amor.

  • viii

  • ix

    AGRADECIMENTOS

    Primeiramente a Deus, pelo dom da vida, por sempre me guiar pelos caminhos

    corretos e por colocar ao meu lado pessoas to maravilhosas.

    A meus pais que tanto amo, Lidia e Sergio, aos quais devo todas as minhas

    conquistas. Por toda a luta e incentivo para que eu tivesse uma boa formao e

    por me ensinarem a sempre buscar ser uma pessoa melhor. Por todo apoio

    que me deram a vida toda e a confiana que sempre puseram em mim. O amor

    e carinho incondicional de vocs preenchem a minha vida.

    A meus orientadores, Dr. Dirceu Luis Herdies e Dr. Luis Gustavo Gonalves de

    Gonalves, por me darem a chance de pesquisar este tema to inovador que

    a meteorologia aplicada ao esporte. Pela dedicao que tiveram por mim ao

    longo deste ano, pelas oportunidades de aprendizado que me concederam e

    por confiarem tanto em mim.

    Ao Philipp, por ser este companheiro to maravilhoso. Pela pacincia, por todo

    o incentivo e pela enorme ajuda que me deu ao longo deste perodo,

    incondicionalmente. Seu amor e carinho fazem cada um dos meus dias mais

    feliz.

    A meu irmo, Pedro, pelo companheirismo e amizade de uma vida toda e por

    sempre torcer por mim.

    Ao Professor Dr. Alessandro Pezzoli por me ajudar com os primeiros passos da

    pesquisa a cerca da meteorologia aplicada ao esporte, pela oportunidade nica

    de participar dos trabalhos no LII Campeonato Mundial de Pentatlo Moderno e

    pela chance que me deu em seguir nesta rea de pesquisa.

    Ao Professor Dr. Fbio Lus Teixeira Gonalves por me apresentar ao mundo

    da pesquisa na iniciao cientfica e pelas contribuies que deu a este

    trabalho.

  • x

    Aos membros da banca do Exame de Proposta, Professores Dr. Manoel Alonso

    Gan e Dr. Carlos Frederico Angelis, pelas sugestes e crticas que contriburam

    para o desenvolvimento deste trabalho.

    coordenadora do curso de Ps-Graduao em Meteorologia, Professora Dra.

    Maria Paulete Pereira Martins, pelo incentivo dado a essa pesquisa.

    Ao Professor Dr. Valdir Inocentinni, pelo telefonema que me deu a

    oportunidade de realizar o exame de ingresso ao Mestrado, j que eu no

    havia recebido o informe por email.

    Aos colegas Dr. Helber Gomes e Dr. Mrio Francisco Leal de Quadro, pela

    enorme ajuda com as simulaes do WRF.

    s secretrias do Departamento de Ps-Graduao em Meteorologia, Simone

    e Luana, e secretaria do Departamento de Meteorologia, Mrcia, por todo o

    auxlio.

    Ao amigos, rica, Murilo, Renata, Juliana e Ludmila, que mesmo com a

    distncia continuam ao meu lado e torcendo por mim.

    Aos colegas da turma de Mestrado em Meteorologia de 2011, o

    companheirismo de vocs tornou nosso curso muito mais agradvel e divertido.

    Ao Instituto Nacional de Pesquisa Espaciais (INPE), pela oportunidade de

    realizao do curso de Mestrado em Meteorologia.

    Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnolgico (CNPq)

    pela concesso da bolsa de Mestrado e apoio financeiro.

    Coordenao de Aperfeioamento do Pessoal de Nvel Superior (CAPES),

    pelo auxlio financeiro para participao em eventos.

  • xi

    RESUMO

    Atualmente h um crescente interesse na influncia e nos impactos do tempo e clima na vida humana. A anlise das condies meteorolgicas tem se mostrado uma ferramenta til quando direcionada especificamente aos esportes. Sua interferncia atua como um diferencial no planejamento de treinos e estratgias de prova, principalmente para esportes praticados ao ar livre. Este estudo teve como objetivo principal desenvolver anlises climatolgicas, prognsticos de tempo e avaliaes de conforto trmico direcionados para o esporte, e espera-se que seus resultados possam auxiliar o desenvolvimento de produtos e servios meteorolgicos a serem aplicados nos Jogos Olmpicos de 2016, sediado na cidade do Rio de Janeiro. A anlise do servio meteorolgico no LII Campeonato Mundial de Pentatlo Moderno mostrou que a rotina de trabalhos ao longo dos dias de competio essencial para compreender como as condies de tempo influenciam o esporte. Os boletins meteorolgicos divulgados e a consultoria durante o evento foram no todo bem sucedidos. Os resultados referentes anlise climatolgica na cidade do Rio de Janeiro, para o perodo de interesse devido realizao dos Jogos Olmpicos, mostraram que no so esperadas situaes extremas de tempo, principalmente tempestades ou temperaturas extremamente baixas. A avaliao do conforto trmico na situao mdia no indicou nos meses de julho, agosto e setembro desconforto extremo nem para o frio nem para o calor. Para as situaes de mxima e mnima, os meses de julho e setembro se destacam, o primeiro pelo extremo estresse ao frio e o segundo tanto pelo extremo estresse ao calor quanto para o frio. O uso de prognsticos de tempo aplicados ao esporte se mostrou eficiente para o caso da Maratona da Cidade do Rio de Janeiro, principalmente devido alta resoluo espacial. As simulaes do WRF para as trs maratonas estudadas apresentaram bons resultados para temperatura, presso atmosfrica e umidade relativa. Por outro lado, o prognstico do vento apresentou um padro de superestimativa da situao real em todos os casos. Foi possvel concluir que o WRF fornece, no geral, simulaes mais representativas a partir de 36h de antecedncia, sendo que com 18h de integrao elas se mostraram ainda melhores, descrevendo eficientemente a situao sintica que viria a ser encontrada. A avaliao das condies meteorolgicas e de conforto trmico em pontos especficos do percurso da maratona mostrou que h diferenas significativas entre as etapas da prova, o que torna possvel traar a estratgia de competio de acordo com o conforto trmico. Foi possvel concluir que h relao entre uma situao termicamente mais confortvel (desconfortvel) e o melhor (pior) tempo na Maratona da Cidade do Rio de Janeiro.

  • xii

  • xiii

    STUDY OF WEATHER AND THERMAL COMFORT INFLUENCE ON SPORT PERFOMANCE: PROGNOSTIC ANALYSIS APPLIED TO RIO DE

    JANEIROS CITY MARATHON

    ABSTRACT

    There is nowadays a growing interest in the influence and impacts of weather and climate in human life. The weather conditions analysis shows the utility of this type of tool when applied in sports. These conditions act as a differential in strategy and training, especially for outdoor sports. This study had as aim objective develop climate analysis, weather forecast and thermal comfort evaluation targeted to sports, and hoped that the results can be used to the development of products and weather service in the Olympic Games 2016 in Rio de Janeiro City. The weather service analysis in LII Modern Pentathlon World Championships showed that the work procedure over competition days was essential to understand how the weather conditions influence sport. The weather bulletins published during the event and the weather information given to confederations were successful. The climatological analysis results in the Rio de Janeiro city, to the period of Olympic Games, shows that aren't extreme weather conditions, especially thunderstorms and extreme temperatures. The evaluation of thermal comfort in average conditions doesn't show extreme uncomfortable to July, August and September. In the situations of maximum and minimum, the months of July and September stand out, the first by extreme cold stress and the second by both the extreme heat and cold stresses. The use of weather forecast applied to the sport showed to be efficient for the case of Rio de Janeiro City Marathon, especially due to the high spatial resolution. The WRF simulations for the three marathons studied showed good results for temperature, atmospheric pressure, and relative humidity. On the other hand, the forecast of the wind showed a pattern of overestimation of the real situation in all cases. It was concluded that the WRF model provides, in general, more representative simulations from 36 hours in advance, and with 18 hours of integration they were even better, describing efficiently the synoptic situation that would be found. A review of weather conditions and thermal comfort at specific points of the marathon route showed that there are significant differences between the stages of the marathon, which makes possible to plan the competition strategy under the thermal comfort. It was concluded that a relationship between a situation more thermally comfortable (uncomfortable) and the best (worst) time in Rio de Janeiro City Marathon.

  • xiv

  • xv

    LISTA DE FIGURAS

    Pg.

    Figura 2.1 Fluxograma do efeito do tempo nos esportes. ............................. 10

    Figura 3.1 Localizao do hipdromo Tor di Quinto em relao a provncia de Roma, e da provncia em relao Itlia. ..................................... 23

    Figura 3.2 - Estao meteorolgica mvel montada no local das competies. Contm sensores de temperatura e umidade, uma ventoinha para medio da velocidade do vento e uma p para identificar sua direo. Termmetro de solo medido a temperatura na superfcie e a 20 cm de profundidade. ............................................................. 26

    Figura 3.3 - Mapa das instalaes dos Jogos Olmpicos Rio 2016 onde so indicadas as regies de competies: 1 Barra, 2 Copacabana, 3 Maracan, 4 Deodoro. ........................................................... 29

    Figura 3.4 - Localizao das estaes meteorolgicas de interesse ao estudo. ...................................................................................................... 30

    Figura 3.5 Representao da grade da reanlise CFSR sobre o municpio do Rio de Janeiro. Os crculos em preto representam a localizao das estaes A e B enquanto os quadrados brancos representam os pontos analisados na Etapa 3. ................................................. 31

    Figura 3.6 Topografia do modelo WRF no domnio utilizado (resoluo horizontal 10 km) e suas duas grades aninhadas . A grade maior tem resoluo horizontal de 3 km, enquanto a grade menor, que engloba apenas parte dos estados de SP, MG e RJ, tem resoluo horizontal de 1 km. ........................................................................ 35

    Figura 3.7 - Percurso da Maratona e Meia Maratona da Cidade do Rio de Janeiro. O Ponto A marca a Praa do Pontal (largada da Maratona), B a Praia do Pepe (largada da Meia Maratona), C a Praia de Copacabana e D o Aterro do Flamengo (chegada das duas provas). ................................................................................ 36

    Figura 3.8 Topografia do modelo e pontos de anlise ao longo do percurso da Maratona (quadrados brancos), numerados de 1 4 e denominados, da esquerda para a direita, como: Largada da Maratona, Largada da Meia Maratona, Ipanema e Chegada. Pontos em preto marcam a posio das estaes meteorolgicas, sendo direita a estao A e esquerda estao B. ................... 39

    Figura 4.1 - Grficos comparativos da previso (previsto) com os dados observados (Observado) ao longo do dia (hora local) para temperatura do ar nos dias (a) 07/05/2012; (b) 08/05/2012; (c) 09/05/2012; (d) 10/05/2012; (e) 11/05/2012.................................. 45

    Figura 4.2 - Grficos comparativos da previso (previsto) com os dados observados (Observado) ao longo do dia (hora local) para

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    temperatura aparente nos dias (a) 07/05/2012; (b) 08/05/2012; (c) 09/05/2012; (d) 10/05/2012; (e) 11/05/2012.................................. 46

    Figura 4.3 - Grficos comparativos da previso (previsto) com os dados observados (Observado) ao longo do dia (hora local) para velocidade do vento nos dias (a) 07/05/2012; (b) 08/05/2012; (c) 09/05/2012; (d) 10/05/2012; (e) 11/05/2012.................................. 47

    Figura 4.4 - Grficos comparativos da previso (previsto) com os dados observados (Observado) ao longo do dia (hora local) para umidade relativa do ar nos dias (a) 07/05/2012; (b) 08/05/2012; (c) 09/05/2012; (d) 10/05/2012; (e) 11/05/2012.................................. 48

    Figura 5.1 - Distribuio da precipitao total anual mdia no perodo de 1997 a 2006 para o muncipio do Rio de Janeiro. .................................... 54

    Figura 5.2 - Distribuio da precipitao no perodo de 1997 a 2006 para o muncipio do Rio de Janeiro em totais mensais mdios no (a) inverno (JJA) e (b) primavera (SON). ........................................... 54

    Figura 5.3 - Mdias mensais (2003-2011) do ciclo dirio para a cidade do Rio de Janeiro para (a) Temperatura do Ar (C); (b) Umidade Relativa do Ar (%); (c) Velocidade do Vento (m/s); (d) Presso Reduzida ao Nvel do Mar (hPa). ....................................................................... 56

    Figura 5.4 - Precipitao acumulada mensal mdia (2003-2011), em mm, para os meses de julho, agosto e setembro na estao A (preto), estao B (vermelho) e mdia entre A e B (azul). ........................ 58

    Figura 6.1 - Grficos comparativos da simulao do WRF (resoluo 1km, 18hs de integrao) com os dados observados da Estao B, referentes ao dia 28/06/2009 para: (a) temperatura do ar, em C; (b) umidade relativa do ar, em %; (c) velocidade do vento, em m/s; (d) presso atmosfrica ao nvel da estao, em hPa. .................................... 80

    Figura 6.2 - Grficos comparativos da simulao do WRF (resoluo 1km, 18hs de integrao) com os dados observados da Estao B, referentes ao dia 18/07/2010 para: (a) temperatura do ar, em C; (b) umidade relativa do ar, em %; (c) velocidade do vento, em m/s; (d) presso atmosfrica ao nvel da estao, em hPa. .................................... 83

    Figura 6.3 - Grficos comparativos da simulao do WRF (resoluo 1km, 18hs de integrao) com os dados observados da Estao B, referentes ao dia 17/07/2011 para: (a) temperatura do ar, em C; (b) umidade relativa do ar, em %; (c) velocidade do vento, em m/s; (d) presso atmosfrica ao nvel da estao, em hPa. .................................... 86

    Figura 6.4 - Cartas Sinticas referentes s 12Z do dia 28/06/2009 em (a) altos nveis (250 hPa); (b) nveis mdios (500 hPa); (c) superfcie; e (d) a imagem no canal do infravermelho do satlite GOES 10 realada para temperatura do topo de nuvens. ........................................... 90

  • xvii

    Figura 6.5 - Simulaes do modelo WRF para o dia 28/06/09 s 12Z, na resoluo de 3km com 60, 36 e 18 horas de integrao para (a) temperatura do ar 2 m, em C; (b) umidade relativa do ar 2 m; (c) presso reduzida ao nvel do mar, em hPa e (d) velocidade do vento 10 m, em m/s. .................................................................. 92

    Figura 6.6 - Simulaes do modelo WRF para o dia 28/06/09 s 12Z, na resoluo de 1km com 60, 36 e 18 horas de integrao para (a) temperatura do ar 2 m, em C; (b) umidade relativa do ar 2 m e (c) velocidade do vento 10 m, em m/s ....................................... 96

    Figura 6.7 - Cartas Sinticas referentes s 12Z do dia 18/07/2010 em (a) altos nveis (250 hPa); (b) nveis mdios (500 hPa); (c) superfcie; e (d) a imagem no canal do infravermelho do satlite GOES 12 realada para temperatura do topo de nuvens. ......................................... 104

    Figura 6.8 - Simulaes do modelo WRF para o dia 18/07/10 s 12Z, na resoluo de 3km com 60, 36 e 18 horas de integrao para (a) temperatura do ar 2 m, em C; (b) umidade relativa do ar 2 m; (c) presso reduzida ao nvel do mar, em hPa e (d) velocidade do vento 10 m, em m/s. ................................................................ 106

    Figura 6.9 - Simulaes do modelo WRF para o dia 18/07/10 s 12Z, na resoluo de 1km com 60, 36 e 18 horas de integrao para (a) temperatura do ar 2 m, em C; (b) umidade relativa do ar 2 m e (c) velocidade do vento 10 m, em m/s. .................................... 110

    Figura 6.10 - Cartas Sinticas referentes s 12Z do dia 17/07/2011 em (a) altos nveis (250 hPa); (b) nveis mdios (500 hPa); (c) superfcie; e (d) a imagem no canal do infravermelho do satlite GOES 12 realada para temperatura do topo de nuvens. ......................................... 118

    Figura 6.11 - Simulaes do modelo WRF para o dia 17/07/11 s 12Z, na resoluo de 3km com 60, 36 e 18 horas de integrao para (a) temperatura do ar 2 m, em C; (b) umidade relativa do ar 2 m; (c) presso reduzida ao nvel do mar, em hPa e (d) velocidade do vento 10 m, em m/s. ................................................................ 121

    Figura 6.12 - Simulaes do modelo WRF para o dia 17/07/11 s 12Z, na resoluo de 1km com 60, 36 e 18 horas de integrao para (a) temperatura do ar 2 m, em C; (b) umidade relativa do ar 2 m e (c) velocidade do vento 10 m, em m/s. .................................... 123

  • xviii

  • xix

    LISTA DE TABELAS

    Pg.

    Tabela 2.1 - Avaliao subjetiva da influncia de parmetros meteorolgicos em uma srie de esportes, classificada de 1 5, do menor para o maior, em leve, pequena, perceptvel, importante e grande. .......... 8

    Tabela 2.2 - Diviso das modalidades esportivas de acordo com o ambiente no qual elas so praticadas. ................................................................ 9

    Tabela 2.3 - Distribuio das zonas de conforto/desconforto de acordo com o ndice de Temperatura Efetiva, para diferentes graus de percepo trmica e suas respostas fisiolgicas. ........................................... 17

    Tabela 2.4 - Distribuio das zonas de conforto/desconforto de acordo com a Temperatura Equivalente Fisiolgica, para diferentes graus de percepo trmica e suas respostas fisiolgicas. ......................... 19

    Tabela 2.5 - Distribuio das zonas de conforto/desconforto de acordo com o Voto Mdio Previsto, para diferentes graus de percepo trmica e suas respostas fisiolgicas. .......................................................... 20

    Tabela 3.1 - Exemplo da tabela previso horria divulgada nos boletins. Contm prognsticos dos seguintes parmetros: cobertura de nuvens, precipitao, risco de chuva, temperatura, temperatura aparente, grau de estresse fisiolgico, umidade relativa, direo e velocidade do vento ...................................................................... 25

    Tabela 3.2 - Caractersticas das estaes meteorolgicas utilizadas no estudo. INMET- Instituto Nacional de Meteorologia; Alerta Rio- Sistema Alerta Rio da Prefeitura do Rio de Janeiro. ................................... 29

    Tabela 3.3 - Distribuio das zonas de conforto/desconforto de acordo com a Temperatura Efetiva, Temperatura Efetiva em funo do Vento, Temperatura Equivalente Fisiolgica e Voto Mdio Previsto para diferentes graus de percepo trmica e suas respostas fisiolgicas. Apresenta escala de cores e siglas para facilitar a classificao. ................................................................................. 33

    Tabela 3.4 - Modelo de apresentao da anlise do conforto trmico. As palavras em vermelho so condicionais, ou seja, dependem da caracterstica da anlise em questo. ........................................... 33

    Tabela 3.5 - Classificao das configuraes das simulaes do WRF de acordo com o tempo de integrao e as condies iniciais utilizadas na Maratona 2009 (28/06/09), Maratona 2010 (18/07/10) e Maratona 2011 (17/07/11).......................................................... 35

    Tabela 3.6 - Modelo de apresentao da anlise do conforto trmico para as Maratonas estudadas. As palavras em vermelho so condicionais, ou seja, dependem da caracterstica da anlise em questo. ...... 40

  • xx

    Tabela 4.1 - Coeficientes de correlao entre previso e observao para temperatura (T), velocidade do vento (V), umidade relativa (UR) e temperatura aparente (TA) de 07 11 de maio de 2012. Valores em verde representam correlao alta, em amarelo correlao moderada e em vermelho correlao baixa. ................................. 44

    Tabela 4.2 - Valores do Vis para comparaes entre previso e observao para temperatura (T), velocidade do vento (V), umidade relativa (UR) e de 07 11 de maio de 2012. ............................................. 49

    Tabela 4.3 - Valores de correlao e vis para comparaes entre previso e observao com dados coletados no local de competio (52 CMPM) e com dados observados na estao Roma Urbe (Urbe), para temperatura de 07 11 de maio de 2012. Valores em verde representam correlao alta, em amarelo correlao moderada e em vermelho correlao baixa. ..................................................... 50

    Tabela 5.1 - Mdias para os meses de julho, agosto e setembro de temperatura do ar (T) em C, umidade relativa (UR) em %, presso reduzida ao nvel mdio do mar (PNMM) em hPa, velocidade do vento (V) em m/s e precipitao acumulada (Prec) em mm. .............................. 59

    Tabela 5.2 - Avaliao do conforto trmico pelos ndices TEv, TE, TEF, VMP E TEP*, e alguns de seus respectivos graus de estresse fisiolgico, para o perodo da noite (00Z) e madrugada (06Z) no ms de julho. ...................................................................................................... 63

    Tabela 5.3 - Avaliao do conforto trmico pelos ndices TEv, TE, TEF, VMP E TEP*, e alguns de seus respectivos graus de estresse fisiolgico, para o perodo da manh (12Z) e tarde (18Z) no ms de julho. ... 64

    Tabela 5.4 - Avaliao do conforto trmico pelos ndices TEv, TE, TEF, VMP E TEP*, e alguns de seus respectivos graus de estresse fisiolgico, para o perodo da noite (00Z) e madrugada (06Z) no ms de agosto. .......................................................................................... 65

    Tabela 5.5 - Avaliao do conforto trmico pelos ndices TEv, TE, TEF, VMP E TEP*, e alguns de seus respectivos graus de estresse fisiolgico, para o perodo da manh (12Z) e tarde (18Z) no ms de agosto. 66

    Tabela 5.6 - Avaliao do conforto trmico pelos ndices TEv, TE, TEF, VMP E TEP*, e alguns de seus respectivos graus de estresse fisiolgico, para o perodo da noite (00Z) e madrugada (06Z) no ms de setembro. ...................................................................................... 67

    Tabela 5.7 - Avaliao do conforto trmico pelos ndices TEv, TE, TEF, VMP E TEP*, e alguns de seus respectivos graus de estresse fisiolgico, para o perodo da manh (12Z) e tarde (18Z) no ms de setembro. ...................................................................................................... 68

    Tabela 5.8 - Sensao trmica mdia estimada pela Temperatura Aparente (TA) em C e os provveis graus de estresse fisiolgicos a serem

  • xxi

    enfrentados nas mdias das 00Z, 06Z, 12Z e 18Z para julho, agosto e setembro. ....................................................................... 70

    Tabela 5.9 - Temperaturas mxima e mnima (C) do perodo de 2003 2011 para os meses de julho, agosto e setembro e suas respectivas data, hora e medidas de umidade relativa (UR em %) e vento (V em m/s). ........................................................................................ 71

    Tabela 5.10 - Comparao entre os valores de temperaturas mxima e mnima (C) obtidos na Estao A (INMET), Estao B (Alerta Rio) e na estao meteorolgica do aerdromo Santos Dummont (SBRJ) . 72

    Tabela 5.11 - Avaliao do conforto trmico pelos ndices TEv, TE, TEF, VMP E TEP*, e alguns de seus respectivos graus de estresse fisiolgico, para as temperaturas mxima e mnima do ms de julho ao longo do perodo 2003 2011. ............................................................... 76

    Tabela 5.12 - Avaliao do conforto trmico pelos ndices TEv, TE, TEF, VMP E TEP*, e alguns de seus respectivos graus de estresse fisiolgico, para as temperaturas mxima e mnima do ms de agosto ao longo do perodo 2003 2011. ..................................................... 77

    Tabela 5.13 - Avaliao do conforto trmico pelos ndices TEv, TE, TEF, VMP E TEP*, e alguns de seus respectivos graus de estresse fisiolgico, para as temperaturas mxima e mnima do ms de setembro ao longo do perodo 2003 2011. ..................................................... 78

    Tabela 6.1 - Valores dos coeficientes de correlao, vis e erro mdio quadrtico para comparaes entre a simulao do WRF (resoluo 1km, 18hs de integrao) e as observaes nas estaes A e B, referentes ao dia 28/06/2009 para temperatura do ar (T), umidade relativa do ar (UR), velocidade do vento (V) e presso ao nvel da estao (P). .................................................. 80

    Tabela 6.2 - Valores dos coeficientes de correlao, vis e erro mdio quadrtico para comparaes entre a simulao do WRF (resoluo 1km, 18hs de integrao) e as observaes nas estaes A e B, referentes ao dia 18/07/2010 para temperatura do ar (T), umidade relativa do ar (UR), velocidade do vento (V) e presso ao nvel da estao (P). .................................................. 83

    Tabela 6.3 - Valores dos coeficientes de correlao, vis e erro mdio quadrtico para comparaes entre a simulao do WRF (resoluo 1km, 18hs de integrao) e as observaes nas estaes A e B, referentes ao dia 17/07/2011 para temperatura do ar (T), umidade relativa do ar (UR), velocidade do vento (V) e presso ao nvel da estao (P). .................................................. 86

    Tabela 6.4 - Avaliao do conforto trmico pelos ndices TE, TEV, TEF, VMP e TEP*, e seus respectivos graus de estresse fisiolgico, para as 09Z o dia 28/06/09 em quatro pontos especficos do percurso da Maratona da Cidade do Rio de Janeiro. ....................................... 99

  • xxii

    Tabela 6.5 - Avaliao do conforto trmico pelos ndices TE, TEV, TEF, VMP e TEP*, e seus respectivos graus de estresse fisiolgico, para as 12Z o dia 28/06/09 em quatro pontos especficos do percurso da Maratona da Cidade do Rio de Janeiro ...................................... 100

    Tabela 6.6 - Avaliao do conforto trmico pelos ndices TE, TEV, TEF, VMP e TEP*, e seus respectivos graus de estresse fisiolgico, para as 15Z o dia 28/06/09 em quatro pontos especficos do percurso da Maratona da Cidade do Rio de Janeiro. ..................................... 101

    Tabela 6.7 - Avaliao do conforto trmico pelos ndices TE, TEV, TEF, VMP e TEP*, e seus respectivos graus de estresse fisiolgico, para as 09Z o dia 18/07/10 em quatro pontos especficos do percurso da Maratona da Cidade do Rio de Janeiro. ..................................... 113

    Tabela 6.8 - Avaliao do conforto trmico pelos ndices TE, TEV, TEF, VMP e TEP*, e seus respectivos graus de estresse fisiolgico, para as 12Z o dia 18/07/10 em quatro pontos especficos do percurso da Maratona da Cidade do Rio de Janeiro. ..................................... 114

    Tabela 6.9 - Avaliao do conforto trmico pelos ndices TE, TEV, TEF, VMP e TEP*, e seus respectivos graus de estresse fisiolgico, para as 15Z o dia 18/07/10 em quatro pontos especficos do percurso da Maratona da Cidade do Rio de Janeiro. ..................................... 115

    Tabela 6.10 - Avaliao do conforto trmico pelos ndices TE, TEV, TEF, VMP e TEP*, e seus respectivos graus de estresse fisiolgico, para as 09Z o dia 17/07/11 em quatro pontos especficos do percurso da Maratona da Cidade do Rio de Janeiro. ..................................... 126

    Tabela 6.11 - Avaliao do conforto trmico pelos ndices TE, TEV, TEF, VMP e TEP*, e seus respectivos graus de estresse fisiolgico, para as 12Z o dia 17/07/11 em quatro pontos especficos do percurso da Maratona da Cidade do Rio de Janeiro. ..................................... 127

    Tabela 6.12 - Avaliao do conforto trmico pelos ndices TE, TEV, TEF, VMP e TEP*, e seus respectivos graus de estresse fisiolgico, para as 15Z o dia 17/07/11 em quatro pontos especficos do percurso da Maratona da Cidade do Rio de Janeiro. ..................................... 128

    Tabela 6.13 - Relao entre a mdia dos cinco melhores tempos (T5) e o melhor tempo (T1) das edies de 2009, 2010 e 2011 da Maratona da Cidade do Rio de Janeiro com a tendncia do desempenho de prova (TDP) estipulada. .............................................................. 131

  • xxiii

    LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS

    ASAS Anticiclone Subtropical do Atlntico Sul BA Bahia CFSR Climate Forecast System Reanalysis CFT Confortvel CP Correlao de Pearson CPTEC Centro de Previso de Tempo e Estudos Climticos DSA Diviso de Satlites Ambientais EEC Extremo Estresse ao Calor EEF Extremo Estresse ao Frio EMC Estresse Moderado ao Calor EMF Estresse Moderado ao Frio ES Esprito Santo EQM Erro Quadrtico Mdio FEC Forte Estresse ao Calor FEF Forte Estresse ao Frio GPT Grupo de Previso de Tempo INMET Instituto Nacional de Meteorologia INPE Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais JAS Julho-Agosto-Setembro JJA Junho-Julho-Agosto LEC Ligeiro Estresse ao Calor LEF Ligeiro Estresse ao Frio MEMI Munich Energy-balance Model for Individuals METAR Meteorological Aerodrome Report MG Minas Gerais MR Modelo de Rayman MT Mato Grosso NCAR National Center for Atmospheric Research NCEP National Centers for Enviromental Prediction NMM Nonhydrostatic Meso-Scale Modelling NOAA National Oceanic and Atmospheric Administration

  • xxiv

    P Presso Atmosfrica PNMM Presso Atmosfrica Reduzida ao Nvel do Mar RJ Rio de Janeiro RS Rio Grande do Sul SBGL Aeroporto de Galeo Rio de Janeiro SBRJ Aeroporto Santos Dummont Rio de Janeiro SC Santa Catarina SF Sistema Frontal SON Setembro-Outubro-Novembro SP So Paulo T Temperatura do Ar TDP Tendncia do Desempenho de Prova TE Temperatura Efetiva TEF Temperatura Equivalente Fisiolgica TEP Temperatura Efetiva Padro TEv Temperatura Efetiva em funo do Vento TO Tocantins UR Umidade Relativa V Vento VCAN Vrtice Ciclnico de Altos Nveis VMP Voto Mdio Previsto WMO World Meteorological Organization WRF Weather Research and Forecasting ZCAS Zona de Convergncia do Atlntico Sul

  • xxv

    SUMRIO

    1 INTRODUO ............................................................................................ 1

    1.1 Motivao ................................................................................................... 1

    1.2 Viso Geral ................................................................................................. 2

    1.3 Objetivos ..................................................................................................... 4

    1.3.1 Objetivos Especficos .............................................................................. 4

    2 FUNDAMENTAO TERICA ................................................................... 7

    2.1 O Impacto das Condies Meteorolgicas nas Modalidades Esportivas .... 7

    2.2 Conforto Trmico Humano........................................................................ 11

    2.3 ndices de Conforto Trmico ..................................................................... 13

    2.3.1 Temperatura Efetiva (TE) ...................................................................... 16

    2.3.2 Temperatura Efetiva em Funo do Vento (TEV) .................................. 17

    2.3.3 Temperatura Equivalente Fisiolgica (TEF) .......................................... 18

    2.3.4 Voto Mdio Previsto (VMP) ................................................................... 19

    2.3.5 Temperatura Efetiva Padro (TEP*) ...................................................... 21

    3 METODOLOGIA ....................................................................................... 23

    3.1 Etapa 1: Anlise do Servio Meteorolgico no LII Campeonato Mundial de

    Pentatlo Moderno ............................................................................................. 23

    3.1.1 Rotina e Mtodos do Servio Meteorolgico ......................................... 23

    3.1.2 Anlise dos Dados e Validao das Previses ..................................... 26

    3.2 Etapa 2: Estudo Climatolgico e de Conforto Trmico da Cidade do Rio de

    Janeiro ............................................................................................................. 28

    3.2.1 Anlise Climatolgica da rea de Interesse .......................................... 28

    3.2.2 Avaliao do Conforto Trmico ............................................................. 32

    3.3 Etapa 3: Anlise Prognstica do Tempo Aplicada ao Esporte .................. 34

    3.3.1 O Modelo WRF ...................................................................................... 34

    3.3.2 Estudo de Caso: Maratona da Cidade do Rio de Janeiro ..................... 36

    4 ANLISE DO SERVIO METEOROLGICO NO LII CAMPEONATO

    MUNDIAL DE PENTATLO MODERNO ............................................................ 43

    5 ESTUDO CLIMATOLGICO E DE CONFORTO TRMICO NA CIDADE

    DO RIO DE JANEIRO ...................................................................................... 51

    5.1 Aspectos Gerais e Sistemas Meteorolgicos Atuantes ............................ 51

  • xxvi

    5.2 Anlise Climatolgica ............................................................................... 55

    5.3 Avaliao do Conforto Trmico ................................................................. 59

    5.3.1 Situao Mdia ...................................................................................... 59

    5.3.2 Situao de Mximas e Mnimas ........................................................... 71

    6 ANLISE PROGNSTICA DO TEMPO APLICADA AO ESPORTE ......... 79

    6.1 Validao das Simulaes do WRF .......................................................... 79

    6.2 Maratona 2009 .......................................................................................... 88

    6.2.1 Anlise Sintica ..................................................................................... 88

    6.2.2 Simulaes WRF ................................................................................... 90

    6.2.3 Avaliao do Conforto Trmico ............................................................. 97

    6.3 Maratona 2010 ........................................................................................ 102

    6.3.1 Anlise Sintica ................................................................................... 102

    6.3.2 Simulaes WRF ................................................................................. 104

    6.3.3 Avaliao do Conforto Trmico ........................................................... 111

    6.4 Maratona 2011 ........................................................................................ 117

    6.4.1 Anlise Sintica ................................................................................... 117

    6.4.2 Simulaes WRF ................................................................................. 118

    6.4.3 Avaliao do Conforto Trmico ........................................................... 124

    6.5 Relao entre os Tempos de Prova e as Condies de Conforto

    Trmico.... ...................................................................................................... 130

    7 CONCLUSES ....................................................................................... 133

    REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ............................................................... 137

  • 1

    1 INTRODUO

    1.1 Motivao

    Atualmente h um crescente interesse na influncia e nos impactos do tempo e

    clima na vida humana. Essa relao se manifesta de forma determinstica na

    colorao dos cabelos, da pele e na formao facial, em situaes corriqueiras,

    como a relao da vestimenta com a temperatura, e tambm de maneira

    indireta, influenciando o comportamento humano e os diversos tipos de

    atividades praticadas pelo homem.

    A anlise das condies meteorolgicas tem se mostrado uma ferramenta til

    quando direcionada especificamente aos esportes. Sua interferncia atua como

    um diferencial no planejamento de treinos e estratgias de prova,

    principalmente para esportes praticados ao ar livre, sendo cada vez mais

    abordada dentre as diversas frentes que desenvolvem melhores tcnicas para

    modalidades esportivas profissionais. Thornes (1977) reconheceu em seu

    estudo que deveria haver uma diviso especializada em meteorologia para os

    esportes. Quase 30 anos depois Perry (2004) ainda justifica essa necessidade,

    argumentando que boa parte dos grandes eventos esportivos so realizados ao

    ar livre, estando sujeitos a atrasos, postergaes ou cancelamentos devido s

    condies adversas de tempo. A interferncia das condies de tempo pode

    ser tambm um fator determinante nos esportes, quando elas do vantagem a

    um lado da competio como, por exemplo, o vento que pode afetar a trajetria

    da bola em jogo em partidas de futebol ou rugby, levando a uma vantagem

    desigual.

    Estudos relacionando a meteorologia e os esportes j so publicados h alguns

    anos em pases como Estados Unidos, Inglaterra, Itlia e Alemanha. Alm

    disso, o uso desse tipo de recurso j frequentemente aplicado em suas

    modalidades esportivas, tanto em treinos quanto em competies. O Brasil

    carece de estudos nesse tema, pois no existem publicaes que tratem a

    anlise das condies meteorolgicas como um diferencial no desempenho de

    atletas. Consequentemente a prtica pouco difundida dentre as modalidades

  • 2

    esportivas do pas, se restringindo apenas a modalidades especficas que

    dependem fortemente das condies de tempo para sua realizao, tais como

    as provas de vela, que mesmo assim nem sempre contam com pessoal

    especializado.

    Visando aos grandes eventos esportivos que o Brasil ir sediar nos prximos

    anos (Copa do Mundo de Futebol 2014 e Jogos Olmpicos 2016) essencial

    que a meteorologia aplicada ao esporte se torne um tema conhecido, abordado

    e bem fundamentado. Assim, isso permitir que os atletas brasileiros tenham

    um melhor desempenho nas competies que disputaro em casa e tambm

    que o pas d suporte s diversas delegaes estrangeiras que necessitem

    desse tipo de servio.

    1.2 Viso Geral

    A influncia meteorolgica em esportes como os de navegao, de voo

    planado e de inverno evidente, uma vez que eles dependem fortemente das

    condies de tempo e clima para serem realizados. Esportes de corrida, bem

    como o futebol e outros, dificilmente seriam considerados dependentes das

    condies do tempo (SPELMANN, 1996). No entanto so em modalidades

    como essas que o principal tema da meteorologia no esporte vem tona: o

    conforto trmico do atleta.

    A maioria dos esportes est relacionada a um alto nvel de atividades fsicas, e

    isso altera o mecanismo de transferncia de calor entre o corpo e a pele do

    atleta. Spellman (1996) disserta sobre as maratonas de corrida, que por serem

    extensas e demandarem grande esforo, exigem muito do corpo humano. Alm

    da tenso fsica, as condies ambientais, em especial temperatura, umidade e

    vento, podem influenciar acentuadamente a termo regulao do corpo. Sendo

    assim, para que um atleta desempenhe o mximo de sua habilidade

    necessrio que ele esteja dentro de sua zona de conforto trmico.

    O conforto trmico humano definido como uma condio da mente que

    expressa satisfao com o ambiente trmico (BUTERA, 1998). No entanto tal

    condio um tanto imprecisa, j que varia de pessoa para pessoa de acordo

  • 3

    com o tipo fsico, a atividade praticada e a vestimenta. Fanger (1972) mais

    abrangente em sua definio, determinando que uma pessoa encontra-se

    termicamente confortvel quando todo o calor produzido ou ganho por seu

    corpo for igual quantidade de calor perdido ao meio exterior na mesma

    proporo, a fim de ser mantido um balano de energia. Fatores ambientais,

    tais como temperatura e umidade do ar, velocidade do vento e temperatura

    mdia radiante1, influenciam diretamente o conforto trmico de um individuo

    (NEDEL, 2008).

    A anlise do conforto trmico humano feita atravs do uso de ndices

    biometeorolgicos, ou ndices de conforto trmico. Eles tm sido apresentados

    em diversas pesquisas (FANGER, 1932; STEADMAN, 1971; SUPING et al.,

    1992; BUTERA, 1998; HPPE, 1999; MATZARAKIS et al., 1999; NEDEL,

    2008) no intuito de estimar o quanto algumas variveis meteorolgicas

    influenciam nos estmulos fisiolgicos do corpo humano e quais so as

    respostas desse corpo ao ambiente no qual est inserido. Esses ndices so

    calculados por equaes empricas, as quais consideram alguns parmetros

    meteorolgicos relevantes, tais como o ndice de Desconforto (THOM, 1959),

    Temperatura Aparente (STEADMAN, 1979), ndice Windchill (STEADMAN,

    1971), Temperatura Efetiva (MISSENARD, 1937; FANGER, 1972), entre

    outros, ou at mesmo equaes que consideram aspectos da fisiologia trmica

    humana, entre eles o Voto Mdio Previsto (FANGER, 1932), a Temperatura

    Equivalente Fisiolgica (HPPE e MAYER, 1987) e a Temperatura Efetiva

    Padro (GAGGE, 1967).

    Pezzoli et al. (2012) apontam em seu estudo que a avaliao das condies

    bioclimatolgicas e do conforto trmico em esportes de competio, como

    ciclismo, atletismo, entre outros, tem importncia fundamental no planejamento

    apropriado do programa de treino e do plano nutricional, alm de contriburem

    para uma melhor avaliao da estratgia de prova. Apesar disso, a influncia

    1 Matzarakis et al. (2007) definem a temperatura mdia radiante como a temperatura uniforme de uma superfcie circundante emitindo radiao de corpo negro, a qual resulta no mesmo ganho de energia do corpo humano dados os fluxos de radiao predominantes.

  • 4

    das condies meteorolgicas e ambientais geralmente desconsiderada na

    avaliao do desempenho em esportes ao ar livre.

    1.3 Objetivos

    Baseado na motivao e nos fundamentos apresentados nas sees

    anteriores, o presente trabalho tem como objetivo principal desenvolver

    anlises climatolgicas, prognsticos de tempo e avaliaes de conforto

    trmico direcionados ao esporte.

    Desta maneira, pretende-se apresentar a meteorologia aplicada ao esporte

    como uma ferramenta til na busca do melhor desempenho esportivo, de modo

    que possa ser utilizada por tcnicos, treinadores e atletas no planejamento de

    seus treinos e na elaborao de estratgias de competio. Espera-se tambm

    que este trabalho possa auxiliar o desenvolvimento de produtos e servios

    meteorolgicos a serem aplicados na realizao dos Jogos Olmpicos de 2016,

    que ser sediado na cidade do Rio de Janeiro.

    1.3.1 Objetivos Especficos

    Este trabalho est dividido em trs etapas, sendo que cada uma delas possui

    objetivos especficos distintos, conforme descrito abaixo:

    Etapa 1: Anlise do servio meteorolgico no LII Campeonato Mundial de

    Pentatlo Moderno

    Apresentar a rotina do servio meteorolgico em um local de competio

    esportiva e sua relevncia para o evento;

    Validar as previses de tempo divulgadas no decorrer do evento com os

    dados meteorolgicos coletados no local de competio;

    Verificar a existncia de possveis erros sistemticos nos dados

    coletados e aplicar as correes necessrias.

  • 5

    Etapa 2: Estudo climatolgico e de conforto trmico na cidade do Rio de

    Janeiro

    Descrever os aspectos gerais do clima para a cidade do Rio de Janeiro

    nos meses de julho, agosto e setembro, destacando as caractersticas

    principais e os sistemas meteorolgicos que l atuam;

    Apresentar uma anlise climatolgica para a cidade nos meses

    estudados com base nas estaes meteorolgicas da regio;

    Calcular ndices e avaliar o conforto trmico para as diversas condies

    meteorolgicas que podem ser encontradas no Rio de Janeiro no

    perodo.

    Etapa 3: Anlise prognstica do tempo aplicada ao esporte

    Fazer uso de modelagem de alta resoluo para simular as condies

    de tempo em trs edies da Maratona da Cidade do Rio de Janeiro;

    Validar as simulaes do modelo para a cidade do Rio de Janeiro,

    comparando-as a estaes meteorolgicas da regio;

    Discutir a situao sintica de cada edio da maratona, verificando se

    as simulaes foram representativas e eficazes com dias de

    antecedncia;

    Avaliar as condies meteorolgicas e de o conforto trmico em pontos

    especficos do percurso da maratona, indicando possveis estratgias de

    competio;

    Relacionar os melhores (piores) tempos de prova com as situaes

    termicamente mais confortveis (desconfortveis).

    O Captulo 2 apresenta a fundamentao terica desta dissertao,

    apresentando uma reviso sobre o impacto das condies meteorolgicas nos

    esportes, as definies de conforto trmico humano e a descrio dos ndices

    de conforto trmico utilizados ao longo do trabalho. A metodologia das trs

    etapas apresentada no Captulo 3. Os Captulos 4, 5 e 6 descrevem os

    resultados obtidos para, respectivamente, a anlise do servio meteorolgico

    no LII Campeonato Mundial de Pentatlo Moderno, o estudo climatolgico e de

  • 6

    conforto trmico na cidade do Rio de Janeiro e a anlise prognstica do tempo

    aplicada ao esporte. Por fim, o Captulo 7 apresenta as concluses e sugestes

    de aplicao deste trabalho.

  • 7

    2 FUNDAMENTAO TERICA

    2.1 O Impacto das Condies Meteorolgicas nas Modalidades Esportivas

    As condies meteorolgicas podem influenciar qualquer tipo de evento

    esportivo, principalmente aqueles realizados ao ar livrem, as quais podem

    gerar vantagens ou desvantagens a um competidor ou time. As interferncias

    do vento e mudanas repentinas no tempo podem prejudicar o desempenho de

    um atleta devido a condies extremas de temperatura e umidade ou at

    mesmo causar o cancelamento de competies ou partidas, quando h a

    ocorrncia de fenmenos severos tais como tempestades, nevascas, tornados,

    entre outros.

    Tendo em vista que as condies de tempo so vrias, bem como existem

    diversas modalidades esportivas que podem ser influenciadas de diferentes

    maneiras, em 1996 a WMO (World Meteorological Organization) em sua

    publicao Weather and Sports listou os Elementos Crticos de Tempo, a fim

    de auxiliar os Jogos Olmpicos de Atlanta, realizados naquele mesmo ano.

    Essa lista foi elaborada com base em um critrio geral determinado pelas

    respostas de questionrios enviados a gerentes de planejamento de esporte, o

    qual teve o intuito de determinar os elementos de tempo mais importantes para

    cada modalidade. Entre as informaes obtidas estavam os limiares de tempo

    significativos para as modalidades esportivas, a frequncia necessria da

    informao meteorolgica para um determinado evento e sua necessidade

    para fins de planejamento. Sendo assim, os elementos de tempo que poderiam

    influenciar de maneira significativa ou at provocarem alguma interrupo nos

    Jogos de Atlanta foram:

    Para todos os eventos ou modalidades: tempo severo, especialmente

    tempestades, granizo e raios;

    Para competies de atletismo, tnis, ciclismo, esportes equestres e

    outros esportes ao ar livre: temperaturas acima de 37,8 C, umidade

    relativa acima de 50%, ventos acima de 50 km/h e qualquer tipo de

    precipitao;

  • 8

    Para competies de tiro e navegao: visibilidade menor que 1 milha

    (1,6 km).

    Outra viso subjetiva sobre a influncia das condies de tempo nas

    modalidades esportivas apresentada em Perry (2004), conforme mostra a

    Tabela 2.1. Nela possvel ver, de maneira geral, que as variveis

    meteorolgicas que interferem significativamente na maioria das modalidades

    esportivas listadas so a temperatura do ar e o vento. Ao analisar a tabela com

    detalhes nota-se que a precipitao tambm tem interferncia

    significativamente em algumas modalidades, em especial o ciclismo e o futebol,

    onde a influncia semelhante ou at maior que a temperatura, por exemplo.

    Ainda assim importante ressaltar que a umidade do ar, no listada nessa

    tabela, outra varivel meteorolgica de impacto no esporte, principalmente no

    conforto trmico do atleta (SPELMANN, 1996).

    Tabela 2.1 - Avaliao subjetiva da influncia de parmetros meteorolgicos em uma srie de esportes, classificada de 1 5, do menor para o maior, em leve, pequena, perceptvel, importante e grande.

    Esporte Temperatura Vento Precipitao Nebulosidade

    Navegao 4 5 3 4

    Remo 4 5 3 1

    Canoagem 4 5 3 1

    Natao 5 4 1 1

    Esportes Areos 5 5 1 4

    Futebol 2 4 5 1

    Ciclismo 3 5 4 1

    Atletismo (Saltos) 4 5 3 1

    Atletismo (Pista) 3 5 3 1

    Atletismo (Campo) 1 5 2 1

    Arco 3 5 3 4

    Tiro 1 5 3 4

    Total de Pontos 39 58 34 21

    Fonte: Adaptado de Perry (2004).

    Cada modalidade esportiva influenciada pelo tempo ou clima de maneira

    diferente, mas no s devido ao tipo de atividade desenvolvida ou equipamento

    utilizado, mas tambm de acordo com o ambiente na qual ela praticada. A

    WMO (1996) props em sua publicao uma diviso dos trs principais tipos de

  • 9

    locais para a realizao de eventos esportivos de acordo com a natureza de

    cada modalidade (Tabela 2.2), sendo possvel assim direcionar como as

    condies meteorolgicas atuam em cada subdiviso.

    Tabela 2.2 - Diviso das modalidades esportivas de acordo com o ambiente no qual elas so praticadas.

    Ambientes para Eventos

    Esportivos

    Descrio Modalidades Esportivas

    Natural Esportes praticados diretamente na natureza. Onde a interferncia do homem no ambiente se d

    somente pelo equipamento utilizado na prtica

    esportiva. So influenciadas tanto por aspectos

    climticos (totais pluviomtricos, neve, etc) com por

    condies de tempo (intensidade e direo do vento,

    precipitao, etc) .

    Vela, Surfe,

    Canoagem, Escalada,

    Esqui, Caminhada e

    Voos.

    Natural Controlado

    Esportes praticados ao ar livre, porm em um

    ambiente construdo e equipado especialmente para

    as modalidades ali disputadas. So sensveis

    principalmente a condies de tempo (temperatura,

    umidade, precipitao, etc).

    Futebol, Tnis,

    Atletismo (corrida,

    pista e campo), Vlei

    de Praia, Basebol,

    Hquei e Rgbi.

    Artificial Esportes praticados em ambientes fechados e quase sempre climatizados, onde a influncia das

    condies meteorolgicas externas pode ser

    desconsiderada.

    Basquete, Vlei Boxe,

    Ginstica Artstica,

    Natao, Tnis de

    Mesa e Lutas.

    Fonte: Adaptado de WMO 835 (1996).

    Quando se deseja estudar a influncia das condies meteorolgicas

    diretamente no atleta, ou seja, o quanto elas podem interferir em seu corpo e

    consequentemente em seu desempenho de prova, as modalidades esportivas

    de interesse so aquelas praticadas em Ambiente Natural Controlado, de

    acordo com as divises apresentadas na Tabela 2.2. Estes so esportes

    praticados ao ar livre, nos quais um ou mais atletas utilizam o corpo como

    principal mecanismo de deslocamento e onde no h necessidade exclusiva da

    utilizao de equipamentos para a prtica esportiva, como o caso de esportes

    de navegao e voo. em modalidades esportivas praticadas nesse tipo de

    ambiente que o principal tema da meteorologia no esporte vem tona: o

    conforto trmico do atleta (PERRY, 2004).

  • Em seu artigo de 1977, Thornes j mostrava a importncia e a relevncia do

    estudo do conforto trmico e

    esquema de como o autor tratou esse tema em seu estudo dos ef

    tempo no esporte (Effects of Weather on Sport

    praticados em ambientes internos e externos, o conforto dos atletas e dos

    espectadores e que essa combinao de fatores pode vir a afetar os aspectos

    econmicos do evento esport

    Figura 2.1

    O termo ecoclima (ecoclimate

    edificaes nas quais o homem tra

    apenas parmetros como temperatura, umidade e radiao. J o termo

    geoclima (geoclimate) tido como o tempo e clima ao ar livre, os quais so

    normalmente medidos por mtodos meteorolgic

    que as condies de ecoclima e geoclima so muito importantes na

    determinao do conforto trmico de um atleta, pois para que ele obtenha seu

    melhor desempenho deve estar dentro de sua zona de conforto. Vale ressaltar

    que os ambientes influenciados pelo eco

    normalmente so climatizados fazendo com que o conforto trmico do atleta

    seja atingido com maior facilidade.

    Outros trabalhos avaliam o desempenho de atletas de acordo com as

    condies meteorolgicas as quais esto submetidos. S

    seu estudo que entre 61 provas de maratona realizadas com temperaturas de 10

    Em seu artigo de 1977, Thornes j mostrava a importncia e a relevncia do

    estudo do conforto trmico em eventos esportivos. A Figura 2.1 apresenta um

    esquema de como o autor tratou esse tema em seu estudo dos ef

    Effects of Weather on Sport), abordando os esportes

    praticados em ambientes internos e externos, o conforto dos atletas e dos

    espectadores e que essa combinao de fatores pode vir a afetar os aspectos

    econmicos do evento esportivo.

    Fluxograma do efeito do tempo nos esportes.Fonte: Adaptada de Thornes (1977).

    ecoclimate) na Figura 2.1 representa o tempo e clima das

    edificaes nas quais o homem trabalha, mora e pratica esportes, visando

    apenas parmetros como temperatura, umidade e radiao. J o termo

    ) tido como o tempo e clima ao ar livre, os quais so

    normalmente medidos por mtodos meteorolgicos padro. O autor descreve

    ue as condies de ecoclima e geoclima so muito importantes na

    determinao do conforto trmico de um atleta, pois para que ele obtenha seu

    melhor desempenho deve estar dentro de sua zona de conforto. Vale ressaltar

    que os ambientes influenciados pelo ecoclima, por serem fechados,

    normalmente so climatizados fazendo com que o conforto trmico do atleta

    a atingido com maior facilidade.

    utros trabalhos avaliam o desempenho de atletas de acordo com as

    condies meteorolgicas as quais esto submetidos. Spellman (1996) cita em

    seu estudo que entre 61 provas de maratona realizadas com temperaturas de

    Em seu artigo de 1977, Thornes j mostrava a importncia e a relevncia do

    .1 apresenta um

    esquema de como o autor tratou esse tema em seu estudo dos efeitos do

    ), abordando os esportes

    praticados em ambientes internos e externos, o conforto dos atletas e dos

    espectadores e que essa combinao de fatores pode vir a afetar os aspectos

    efeito do tempo nos esportes.

    1 representa o tempo e clima das

    balha, mora e pratica esportes, visando

    apenas parmetros como temperatura, umidade e radiao. J o termo

    ) tido como o tempo e clima ao ar livre, os quais so

    os padro. O autor descreve

    ue as condies de ecoclima e geoclima so muito importantes na

    determinao do conforto trmico de um atleta, pois para que ele obtenha seu

    melhor desempenho deve estar dentro de sua zona de conforto. Vale ressaltar

    clima, por serem fechados,

    normalmente so climatizados fazendo com que o conforto trmico do atleta

    utros trabalhos avaliam o desempenho de atletas de acordo com as

    pellman (1996) cita em

    seu estudo que entre 61 provas de maratona realizadas com temperaturas de

  • 11

    1C 24C, os melhores tempos foram registrados quando a temperatura

    estava em cerca de 13C. Suping et al. (1992) confirmam tal afirmao

    comentando que alguns especialistas em maratonas sugerem que a faixa de

    temperatura do ar mais adequada para a corrida entre 8 e 15C. Os autores

    ainda completam mostrando que os resultados pioram cerca de 1 minuto a

    cada grau de aumento de temperatura. A American Sports Medicine Society

    prope que a temperatura mxima limite para corredores de longa distncia

    de 28C.

    Pezzoli e Cristofori (2008) ao estudarem o impacto de alguns parmetros

    ambientais especficos em diversas modalidades esportivas puderam concluir

    que a maioria dos esportes ao ar livre, principalmente os de competio, so

    fortemente influenciados pela variao dos parmetros meteorolgicos, e que a

    avaliao do conforto trmico nesse tipo de esporte tem fundamental

    importncia no planejamento dos treinos e nas estratgias de prova.

    Os anos de treinamento dos atletas profissionais resultam em um

    conhecimento ntimo e individual das capacidades e limites de seus corpos,

    tornando-os conscientes das respostas fsicas que lhe so comuns ao

    experimentarem os efeitos da variao das condies de tempo (WMO 835,

    1996). Isso faz com que as informaes e dados meteorolgicos rotineiros,

    incluindo previses, sejam uma parte integral da preparao dos atletas. Sendo

    assim, os estudos da biometeorologia humana e anlise completa do conforto

    trmico, tanto diagnstica quanto prognstica, tem muito a auxiliar nas prticas,

    treinos e planejamentos das mais diversas modalidades esportivas.

    2.2 Conforto Trmico Humano

    Butera (1998) descreve tecnicamente o corpo humano como um sistema

    termodinmico, que produz trabalho mecnico e calor, usando comida e

    oxignio como combustveis de entrada. Para que esse sistema se mantenha

    saudvel necessrio que sua temperatura interna se mantenha

    constantemente por volta de 37C, caso contrrio a funcionalidade de rgos

    importantes do corpo, tais como bao e fgado, pode ser seriamente danificada.

  • 12

    Para tanto necessrio que a taxa de gerao de calor do corpo humano seja

    igual taxa de calor perdida por ele, caracterizando assim um balano de

    calor, o qual funo do sistema termo regulatrio manter. Esse equilbrio a

    condio fundamental para a sobrevivncia do ser humano e necessrio,

    porm no suficiente, para atingir o conforto trmico.

    Logo, isso leva ao conceito de conforto trmico, que envolve aspectos

    fisiolgicos e psicolgicos (RORIZ, 1996). No mbito fisiolgico, um ambiente

    confortvel oferece condies trmicas favorveis manuteno da

    temperatura interna do corpo humano, sem que os mecanismos de termo

    regulao sejam acionados. J o mbito psicolgico envolve definies mais

    complexas, pois consideram as sensaes de frio ou calor de cada indivduo,

    algo que pode ser funo da idade, gnero, tipo fsico, entre outros (NEDEL,

    2008).

    Segundo Tromp (1980), o conforto trmico de um homem e sua resposta

    fisiolgica ao estresse trmico dependem no somente da sua produo

    metablica de calor, mas tambm do nvel dos fatores ambientais que o

    atingem e o tipo de vestimenta que est usando. O autor reconhece que

    nenhum desses fatores pode ser usado como critrio nico para avaliar o

    estresse trmico que o corpo atinge ou as respostas esperadas devido quele,

    uma vez que nem sempre todos esses fatores afetam o corpo

    simultaneamente, j que o efeito de qualquer um deles depende do nvel de

    atuao dos outros.

    Os fatores gerais mensurveis que afetam o conforto trmico de um indivduo

    so de carter ambiental, onde esto compreendidas quatro principais

    variveis meteorolgicas: temperatura do ar, temperatura mdia radiante,

    umidade do ar e velocidade do ar; e tambm de carter individual, levando em

    considerao o isolamento proferido pelas roupas e o nvel de atividade do

    corpo. No entanto j foi provado que outros fatores pessoais relacionados

    adaptao ao ambiente e aclimatizao afetam a sensao trmica do

    indivduo (JOHANSSON, 2006).

  • 13

    Johansson (2006) cita que a faixa de conforto/desconforto trmico em

    ambientes externos mais ampla que em ambientes internos, abrangendo

    desde o estado de conforto at a sensao de ambiente estressante. De uma

    maneira mais direta, isso quer dizer que o conforto trmico mais fcil de ser

    atingido em ambientes internos do que externos. O primeiro tipo de ambiente

    pode ser considerado como controlado, o qual est protegido de aes do

    vento e influncia da radiao solar, logo a variao de parmetros

    meteorolgicos relevantes tais como temperatura e umidade so lentas, fatores

    que afetam de maneira significativa a sensao de frio ou calor de um

    indivduo. J no segundo tipo, o ambiente externo, as condies

    meteorolgicas que o influenciam tem maior variao temporal e espacial, o

    que resulta no balano trmico do corpo raramente em estado de equilbrio.

    Muitos estudos sobre conforto trmico humano so desenvolvidos para

    ambientes internos. Nedel (2008), por exemplo, estudou o conforto trmico no

    interior de residncias a fim de relaciona-lo a doenas respiratrias em recm-

    nascidos, e comenta que a importncia do conhecimento de ambientes

    fechados est no fato de passarmos aproximadamente 90% de nossas vidas

    no interior deles. Porm as pesquisas em torno do conforto em ambientes

    externos destacam sua importncia, como Givoni et al. (2003), que estudaram

    os aspectos gerais do conforto trmico externo e descrevem que as pessoas

    quando esto ao ar livre ficam expostas a condies como, por exemplo,

    variao da radiao solar e dos ventos, fatores que modificam muito suas

    respostas temperatura e a umidade. Isso afeta diretamente as atividades ao

    ar livre, como o movimento nas ruas, praas, parques e consequentemente nas

    atividades de lazer e esportivas.

    2.3 ndices de Conforto Trmico

    Os ndices biometeorolgicos, ou ndices de conforto trmico, foram

    desenvolvidos para quantificar o conforto trmico humano de modo a tornar

    possvel sua anlise. So frmulas matemticas que estimam o efeito do

    ambiente meteorolgico sobre o ser humano, cujo resultado indica a sensao

    trmica do indivduo. Assim, possvel identificar o tipo de estresse trmico e

  • 14

    quais as respostas do corpo ao ambiente no qual se encontra (TROMP, 1980;

    NEDEL, 2008). As equaes so, em grande parte, combinaes dos

    parmetros meteorolgicos que afetam o conforto trmico (temperatura do ar,

    temperatura de bulbo mido, presso de vapor, temperatura mdia radiante e

    velocidade do vento) com coeficientes determinados empiricamente. Alguns

    ndices mais recentes incluem parmetros da fisiologia humana nos clculos,

    tais como temperatura da pele e temperatura interna.

    Existem na literatura atual vrios ndices biometeorolgicos desenvolvidos no

    inicio do sculo XX, motivados em parte pelo advento do ar condicionado.

    Desde 1923 vrios pesquisadores vm os aprimorando, na tentativa de

    expressar, da maneira mais realista possvel, as condies de conforto de um

    determinado ambiente, seja ele interno ou externo (NEDEL, 2008). Entre os

    ndices baseados somente nos parmetros meteorolgicos, que neste trabalho

    sero chamados simplesmente de ndices Empricos, esto a Temperatura

    Efetiva (MISSENARD, 1937), Frmula de Siple-Passel (SIPLE e PASSEL,

    1945), Wet Bulb Globe Temperature (1950), ndice de Desconforto (THOM,

    1957), ndice Windchill (STEADMAN, 1971), Temperatura Aparente

    (STEADMAN, 1971), entre outros.

    Em 1938, Bttner reconheceu que para a avaliao da influncia trmica do

    ambiente no corpo humano, os efeitos de todas as componentes trmicas

    teriam que ser levados em considerao, o que trouxe a necessidade de

    modelar o balano de energia humano. Desde os anos 70 vrios cientistas

    comearam a usar ndices fisiologicamente relevantes, os quais so derivados

    do balano de energia, para a avaliao da componente trmica

    (MATZARAKIS et al., 2007) e por considerarem aspectos da fisiologia trmica

    so vistos como o estado da arte dos ndices (HPPE, 1999). Neste trabalho

    esses ndices sero classificados como ndices Fisiolgicos, entre os quais

    esto o Voto Mdio Previsto (FANGER, 1972), Temperatura Efetiva Padro

    (GAGGE et al., 1996.) e a Temperatura Equivalente Fisiolgica (HPPE e

    MAYER, 1987). Matzarakis et al. (2007) listam os parmetros meteorolgicos

    levados em considerao nos ndices fisiolgicos, sendo eles temperatura do

  • 15

    ar, presso de vapor, velocidade do vento e temperatura mdia radiante, e

    tambm os parmetros pessoais e fisiolgicos que entram no balano de

    energia do corpo, tais como atividade humana, produo de calor pelo corpo e

    resistncia da transferncia de calor pela vestimenta.

    Apesar da definio dos ndices fisiolgicos ser mais bem fundamentada, uma

    vez que o conforto trmico de um indivduo depende no somente dos

    parmetros meteorolgicos mas tambm dos pessoais, eles levam em

    considerao todas as variveis ambientais importantes. Assim, o fato de eles

    serem desenvolvidos tendo como base ambientes fechados (controlados) faz

    com que falhem em prever corretamente a sensao em ambientes que

    estejam longe da zona de conforto (JOHANSSON, 2006). Portanto, os ndices

    fisiolgicos se mostram insuficientes em anlises de ambientes que

    apresentam condies meteorolgicas extremas (para frio ou calor), bem como

    para ambientes sob condies de mudanas dinmicas constantes. Logo, a

    aplicao desse tipo de ndice em ambientes externos um pouco prejudicada.

    Neste trabalho o interesse so os esportes praticados ao ar livre, portanto

    razovel que a anlise do conforto trmico no seja baseada somente nos

    ndices fisiolgicos, uma vez que os ndices empricos se mostram mais

    aplicveis ambientes externos (JOHANSSON, 2006). Contudo, este trabalho

    conduzido para atletas, cujo tipo fsico e metabolismo so diferentes de uma

    pessoa comum e onde os aspectos fisiolgicos fazem diferena na estimativa

    do conforto. Sendo assim, o ideal analisar ndices dos dois tipos e combinar

    suas vantagens nos resultados obtidos, de modo a gerar uma anlise mais

    completa e abrangente.

    No estudo de Suping et al. (1992), foi feita uma anlise dos tempos de chegada

    da Maratona de Beijing ao longo de 8 anos relacionando-os s condies

    meteorolgicas com base em ndices empricos. Nele os ndices que

    mostraram correlao mais alta (entre 0,6 e 0,8) com os melhores tempos de

    prova foram a Temperatura Efetiva (TE) e a Temperatura Efetiva em funo do

    Vento (TEv). Nedel (2008) indica em seu estudo esses dois ndices como os

    mais utilizados em pesquisas no Brasil e representativos para o pas,

  • 16

    principalmente para a cidade de So Paulo, que era o foco de seu trabalho.

    Pezolli et al. (2012) utiliza a Temperatura Equivalente Fisiolgica (TEF) e o

    Voto Mdio Previsto (VMP) e algumas anlise da Temperatura Efetiva Padro

    (TEP*) para analisar o desempenho de atletas no ciclismo ao ar livre em um

    campeonato na Itlia, obtendo resultados satisfatrios nessas aplicaes.

    Por conseguinte, os ndices utilizados neste trabalho so a Temperatura

    Efetiva, Temperatura Efetiva em funo do Vento, Temperatura Equivalente

    Fisiolgica, o Voto Mdio Previsto e a Temperatura Efetiva Padro. Nas sees

    seguintes sero apresentadas suas definies completas e formulaes, bem

    como mais algumas justificativas que fundamentem a aplicao desses ndices

    nos esportes ao ar livre.

    2.3.1 Temperatura Efetiva (TE)

    O ndice de Temperatura Efetiva (TE) foi proposto por Missenard em 1937 e

    utilizado em diversos estudos sobre o conforto trmico (SUPING et al., 1992;

    MAIA, 2002; NEDEL, 2008), apresentando resultados satisfatrios. Seu clculo

    dado pela Equao 2.1, onde se pode observar que o ndice funo

    somente da temperatura e da umidade relativa do ar, o que permite concluir

    que ele expressa o nvel de conforto (ou desconforto) baseado no efeito

    combinado desses dois parmetros meteorolgicos.

    0,4 10 1 100 (2.1) Onde a temperatura do ar em C e a umidade relativa do ar em %. Para analisar e classificar as condies de conforto a partir desse ndice, faz-se

    o uso de tabelas que listam os diferentes graus de percepo trmica e as

    respostas fisiolgicas do corpo para alguns limiares de TE. A Tabela 2.3 mostra

    a distribuio proposta por Fanger (1972) e aplicada por Nedel (2008) em seu

    estudo do conforto trmico em ambientes internos. A TE ideal para a anlise

    do conforto trmico nesse tipo de ambiente por no considerar a interferncia

    do vento, mas mesmo assim ela pode ser aplicada em estudos de ambientes

    externos, como o de Henstschel (1986) que encontrou que a TE o indicador

  • 17

    mais adequado quando se leva em considerao o aquecimento e o mormao

    sob condies de calor.

    Tabela 2.3 - Distribuio das zonas de conforto/desconforto de acordo com o ndice de Temperatura Efetiva, para diferentes graus de percepo trmica e suas respostas fisiolgicas.

    Faixas de TE (C)

    Sensao Trmica Grau de Estresse Fisiolgico

    < 13 Muito Frio Extremo estresse ao frio 13 a 16 Frio Tiritar 16 a 19 Frio Moderado Ligeiro resfriamento do corpo 19 a 22 Ligeiramente Frio Vasoconstrio 22 a 25 Confortvel Neutralidade trmica 25 a 28 Ligeiramente Quente Ligeiro suor, vasodilatao 28 a 31 Quente Moderado Suando 31 a 34 Quente Suor em profuso,

    falha na termo regulao

    > 34 Muito Quente Estresse por calor

    Fonte: Adaptado de Nedel (2008).

    2.3.2 Temperatura Efetiva em Funo do Vento (TEV)

    A TEv tem a mesma fundamentao terica e aplicao que a TE, como pode

    ser visto em Suping et al. (1992). A diferena entre elas est no fato da

    formulao da TEv (Equao 2.2) levar em considerao a ao do vento, alm

    da temperatura e umidade.

    37 37 0,68 0,0014 11,76 1,4, 0,29 1 !" (2.2)

  • 18

    Onde a temperatura do ar em C, a umidade relativa do ar em % e o vento em m/s.

    Portanto, a TEv poder fornecer uma avaliao melhor do conforto trmico em

    ambientes externos, onde a ao do vento presente e perceptvel. Sua

    anlise feita da mesma maneira que a TE, com base tambm na Tabela 2.3.

    2.3.3 Temperatura Equivalente Fisiolgica (TEF)

    O conceito da TEF foi introduzido por Hppe e Mayer (1987) e ela definida

    como a temperatura em qualquer dado lugar (ambientes internos ou externos)

    equivalente temperatura do ar na qual, em um ambiente interno de

    referncia, o balano de calor do corpo humano mantido com temperaturas

    interna e da pele iguais quelas sob as condies que esto sendo avaliadas

    (HPPE, 1999). Ou seja, um indivduo que est ao ar livre sob uma

    temperatura de 30C e TEF de 43C tem a mesma sensao que se estivesse

    em um ambiente fechado de referncia sob uma temperatura do ar de 43 C,

    pois o estado trmico de seu corpo o mesmo em ambas as situaes. Sendo

    assim, Hppe (1999) conclui que a mesma temperatura do ar resulta em uma

    tenso trmica muito diferente, quando comparados ambientes interno e

    externo, a qual pode ser quantificada muito claramente pelos valores da TEF.

    Segundo Matzarakis et al. (1999), para o clculo da TEF necessrio

    determinar todos os parmetros importantes para o balano de energia

    humano, que incluem temperatura do ar, presso de vapor, velocidade do

    vento e temperatura mdia radiante dos arredores. Os autores ainda ressaltam

    que dependendo do objetivo da avaliao, as variveis meteorolgicas

    utilizadas no clculo da TEF podem ser medidas experimentalmente ou

    calculadas em pontos de grade de modelos numricos.

    Como as equaes que envolvem o clculo da TEF so de origem fisiolgica,

    ou seja, analisam a resposta do corpo s condies ambientais para

    posteriormente calcular o ndice, boa parte dos estudos que a aplicam fazem

    uso de modelos simples para calcul-la, como Hppe (1999) e Matzarakis et al.

    (1999), que utilizam o MEMI (Munich Energy-balance Model for Individuals)

  • 19

    (HPPE, 1993), para modelar o balano de energia do corpo humano, e

    Pezzoli et al. (2012), que utilizam o Modelo de RayMan (MATZARAKIS et al.,

    2007).

    A anlise do conforto trmico usando a TEF realizada de maneira semelhante

    a TE, usando, portanto, uma tabela de limiares que indicam, para cada

    intervalo de TEF, a sensao trmica e as respostas fisiolgicas do corpo

    (Tabela 2.4).

    Tabela 2.4 - Distribuio das zonas de conforto/desconforto de acordo com a Temperatura Equivalente Fisiolgica, para diferentes graus de percepo trmica e suas respostas fisiolgicas.

    Faixas de TEF (C)

    Percepo Trmica Grau de Estresse Fisiolgico

    < 4 Muito Frio Extremo estresse ao frio 4 a 8 Frio Forte estresse ao frio

    8 a 13 Frio Moderado Estresse ao frio moderado 13 a 18 Ligeiramente Frio Ligeiro estresse ao frio 18 a 23 Confortvel Nenhum estresse trmico 23 a 29 Ligeiramente Quente Ligeiro estresse ao calor 29 a 35 Quente Moderado Estresse ao calor moderado 35 a 41 Quente Forte estresse ao calor

    > 41 Muito Quente Extremo estresse ao calor

    Fonte: Adaptado de Matzarakis et al. (1999).

    2.3.4 Voto Mdio Previsto (VMP)

    O Voto Mdio Previsto (ou em ingls Predicted Mean Vote PMV) foi

    desenvolvido por Fanger (1972) e prev o valor mdio das opinies (ou votos)

    de sensao trmica de um extenso grupo de pessoas. Seu clculo baseado

    em seis variveis, tanto meteorolgicas quanto fisiolgicas, entre as quais

    esto: a taxa metablica do corpo, o isolamento proferido pelas roupas,

    temperatura do ar, temperatura mdia radiante, velocidade do vento e umidade

    (CHENG et al., 2012).

    Devido aos parmetros e equaes da fisiologia humana que integram os

    clculos do VMP, a maneira mais rpida e eficiente de obter seu valor fazer

    uso de modelos simples previamente construdos. O Modelo de Rayman

  • 20

    (MATZARAKIS et al., 2007), alm da TEF, tambm calcula o VMP, para

    parmetros meteorolgicos e fisiolgicos previamente estabelecidos, o qual

    tambm utilizado para tal fim em estudos como Pezzoli et al. (2012) e outros.

    O valor do VMP no apresentado na escala Celsius, tal como os demais

    ndices, mas sim em uma escala numrica que vai de -3,5 3,5, onde os

    limiares indicam diretamente a percepo trmica e o grau de estresse

    fisiolgico a ser enfrentado. A Tabela 2.5 apresenta a distribuio proposta por

    Matzarakis et al. (1999) e utilizada em Pezzoli et al. (2012).

    Cheng et al. (2012) comentam em seu estudo que o VMP tem sido amplamente

    usado para a estimativa do conforto trmico em ambientes internos, uma vez

    que ele foi desenvolvido especificamente para analisar o conforto ou

    desconforto em um ambiente termicamente estvel. Para ambientes externos

    os autores concluram que o VMP tem previses imprecisas, geralmente

    superestimando (subestimando) a sensao trmica no caso de extremo de

    calor (frio). Porm o estudo de Pezzoli et al. (2012) mostrou bons resultados da

    aplicao do VMP para uma competio de ciclismo ao ar livre, j que a anlise

    do conforto trmico para os atletas levava em considerao os valores e

    limiares da TEF.

    Tabela 2.5 - Distribuio das zonas de conforto/desconforto de acordo com o Voto Mdio Previsto, para diferentes graus de percepo trmica e suas respostas fisiolgicas.

    Faixas de TEF (C)

    Percepo Trmica Grau de Estresse Fisiolgico

    < -3,5 Muito Frio Extremo estresse ao frio -3,5 a -2,5 Frio Forte estresse ao frio -2,5 a -1,5 Frio Moderado Estresse ao frio moderado -1,5 a -0,5 Ligeiramente Frio Ligeiro estresse ao frio -0,5 a 0,5 Confortvel Nenhum estresse trmico 0,5 a 1,5 Ligeiramente Quente Ligeiro estresse ao calor 1,5 a 2,5 Quente Moderado Estresse ao calor moderado 2,5 a 3,5 Quente Forte estresse ao calor

    > 3,5 Muito Quente Extremo estresse ao calor

    Fonte: Adaptado de Matzarakis et al. (1999).

  • 21

    2.3.5 Temperatura Efetiva Padro (TEP*)

    A nova temperatura efetiva padro, ou simplesmente TEP*, foi proposta por

    Gagge em 1967 de modo a aprimorar a j existente temperatura efetiva

    padro, como citado por Monteiro e Alucci (2007). Ela definida como a

    temperatura equivalente temperatura do ar na qual, em um ambiente de

    referncia, um indivduo apresenta a mesma temperatura da pele e frao de

    pele coberta por suor regulatrio que em um ambiente real qualquer. Ento, o

    ambiente de referncia equivalente em termos de esforo fisiolgico e de

    conforto trmico ao ambiente real qualquer. Monteiro e Alucci (2007) enfatizam

    que a temperatura da pele e a frao coberta por suor regulatrio esto

    correlacionadas, com o desconforto subjetivo em ambientes frios e quentes,

    respectivamente.

    Os parmetros necessrios para o clculo da TEP* so tanto meteorolgicos

    quanto fisiolgicos, entre os quais esto: temperatura mdia radiante,

    velocidade do vento, umidade, taxa metablica do corpo e isolamento proferido

    pela vestimenta. Por se tratar de um ndice de origem fisiolgica, tal qual a TEF

    e o VMP, para a determinao do valor da TEP* necessria a utilizao de

    um modelo da termo regulao do corpo humano (MONTEIRO e ALUCCI,

    2007), como o de Gagge (1986) ou mesmo o Modelo de Rayman

    (MATZARAKIS et al. 1999). Assim as equaes da fisiologia humana analisam

    a resposta do corpo s condies ambientais e pessoais para que ento o valor

    da TEP* seja calculado.

  • 22

  • 3 METODOLOGIA

    3.1 Etapa 1: Anlise do Servio Meteorolgico Mundial de Pentatlo

    3.1.1 Rotina e Mtodos do Servio

    O LII Campeonato Mundial de Pentatlo Moderno (LII CMPM) foi realizado na

    cidade de Roma, Itlia, com as competies sediadas no hipdromo Tor di

    Quinto (Figura 3.1), en

    meteorolgico prestado

    sendo executado por uma empresa

    MeteoSport Team.

    Figura 3.1 Localizao do hipdromo Tor di Quinto em relao a provncia de Roma, e da provncia em relao Itlia.Fonte: Adaptado de Google Earth (2012).

    Descrever a rotina empregada p

    essencial para entender a importncia de sua aplicao e desenvolver a

    metodologia de anlise dos dados. Os trabalhos comearam com cerca de seis

    23

    Anlise do Servio Meteorolgico no LII Campeonato Mundial de Pentatlo Moderno

    Rotina e Mtodos do Servio Meteorolgico

    Mundial de Pentatlo Moderno (LII CMPM) foi realizado na

    cidade de Roma, Itlia, com as competies sediadas no hipdromo Tor di

    Quinto (Figura 3.1), entre os dias 07 e 13 de maio de 2012.

    foi contratado pela comisso organizadora do evento,

    sendo executado por uma empresa especializada neste tipo de servio

    Localizao do hipdromo Tor di Quinto em relao a provncia de Roma, e da provncia em relao Itlia.

    Adaptado de Google Earth (2012).

    Descrever a rotina empregada pelo servio meteorolgico no

    nder a importncia de sua aplicao e desenvolver a

    metodologia de anlise dos dados. Os trabalhos comearam com cerca de seis

    no LII Campeonato

    Mundial de Pentatlo Moderno (LII CMPM) foi realizado na

    cidade de Roma, Itlia, com as competies sediadas no hipdromo Tor di

    tre os dias 07 e 13 de maio de 2012. O servio

    comisso organizadora do evento,

    especializada neste tipo de servio, a

    Localizao do hipdromo Tor di Quinto em relao a provncia de Roma,

    LII CMPM foi

    nder a importncia de sua aplicao e desenvolver a

    metodologia de anlise dos dados. Os trabalhos comearam com cerca de seis

  • 24

    meses de antecedncia s competies, quando foi elaborada uma anlise

    estatstica do ms no qual elas ocorreriam para regio do evento. Nela foram

    combinados os dados de trs estaes meteorolgicas que circundam a regio

    do evento, de modo a obter uma base de dados virtual vlida para os locais de

    competio. Com isso foi feita uma climatologia para o ms de maio contendo

    a variao horria da temperatura, umidade relativa, velocidade e direo do

    vento, anlise do conforto trmico para diferentes condies de nebulosidade e

    acumulados de precipitao. O documento final foi disponibilizado comisso

    organizadora do evento e, posteriormente, s delegaes competidoras.

    Durante o LII CMPM a rotina do servio meteorolgico era composta por duas

    tarefas principais: a divulgao de boletins de previso de tempo dirios e a

    instalao de uma estao meteorolgica mvel no local de competies. Os

    boletins eram divulgados duas vezes ao dia, um pela manh (08h) e um

    atualizado no incio da tarde (14h). Tais boletins eram elaborados de acordo

    com as sadas dos seguintes modelos:

    MeteoBlue NMM (Nonhydrostatic Meso-Scale Modelling), resoluo

    espacial de 3 km centrado no local de competio e temporal de 3h;

    WRF (Weather Research and Forecasting), resoluo espacial de 9 km

    centrado no local de competio e resoluo temporal de 6h;

    Alm das previses horrias de parmetros meteorolgicos como temperatura,

    umidade relativa, cobertura de nuvens, possibilidade de chuva, velocidade e

    direo do vento, era calculada tambm a temperatura aparente (sensao

    trmica) e a ela associada um alarme, evidenciando o grau de estresse

    fisiolgico que poderia ser enfrentado naquele perodo (confortvel, ligeiro

    estresse ao frio, ligeiro estresse ao calor, etc). A Tabela 3.1 ilustra como essas

    previses horrias eram divulgadas. Informaes como a descrio sintica do

    dia, possibilidade de trovoadas, ndice de radiao Ultravioleta e qualidade do

    ar tambm compunham o boletim que, ao ser disponibilizado no site oficial do

    evento, poderia ser consultado por todas as delegaes competidoras.

  • Tabela 3.1 - Exemplo da tabela previso horria divulgada nos boletins. Contm prognsticos dos seguintes parmetros: cobertura de nuvens, precipitao, risco de chuva, temperatura, temperatura aparente, grau de estresse fisiolgico, umidade relativa, direo e velocidade do ve

    Fonte: Boletim de previso do tempo do LII CMPM

    Uma estao meteorolgica mvel foi

    os dias logo pela manh

    temperatura do ar, umidade relativa, velocidad

    temperatura do solo, com um intervalo de aproximadamente 5 minutos. A

    posio estratgica na qual a estao estava locada (no fim da reta da corrida

    um pouco antes das cabines de tiro) auxiliava, por exemplo, os atletas no

    momento da competio do evento combinado, pois verificando a direo do

    vento no fim do percurso de corrida podiam calibrar melhor o tiro a ser dado em

    seguida. Alm dessa funo

    meteorolgico validar em tempo real as pre

    assim as caractersticas

    na elaborao dos prximos boletins.

    25

    a tabela previso horria divulgada nos boletins. Contm prognsticos dos seguintes parmetros: cobertura de nuvens, precipitao, risco de chuva, temperatura, temperatura aparente, grau de estresse fisiolgico, umidade relativa, direo e velocidade do ve

    Boletim de previso do tempo do LII CMPM (2012).

    estao meteorolgica mvel foi montada no local de competio todos

    os dias logo pela manh (Figura 3.1). Os instrumentos armazenavam d