Mapeamento de índices climáticos e avaliação da vulnerabilidade ao desconforto térmico no semiárido brasileiro

Abstract

Os aspectos climáticos influenciam diretamente o conforto térmico nas edificações. Por isso, avaliar a vulnerabilidade das populações a esses estressores torna se fundamental para identificar áreas de risco, sobretudo em regiões de clima semiárido. O presente estudo busca calcular e mapear o índice de conforto térmico (ICT), os graus dia de resfriamento (GDR) e aquecimento (GDA) e o índice de calor (IC), e recomendar as estratégias construtivas mais adequadas para o semiárido brasileiro utilizando dados meteorológicos diários de 1960 a 2020 em formato raster com resolução espacial de 0,1°×0,1°. Além disso, visa propor o índice de vulnerabilidade ao desconforto térmico (IVDT) para essa região utilizando dados climáticos e socioeconômicos a partir dos indicadores de exposição, sensibilidade e capacidade adaptativa aplicados na estrutura de risco-impacto do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC). Os resultados obtidos indicam que o percentual anual de ICT anual varia entre 38 e 61%, com maiores condições de conforto na faixa central do semiárido e desconforto por calor de até 60% no extremo noroeste. Os valores de GDR podem atingir até 476°C anuais no noroeste, enquanto os de GDA podem superar os 700°C anuais. Os resultados de IC demonstram que para todo o território semiárido são observadas condições de calor categorizadas como “Atenção” em pelo menos 15% do ano. Apesar disso, a implementação das estratégias de condicionamento térmico recomendadas pode resultar na ampliação de 62% do conforto anual. Os valores de IVDT evidenciam que a maioria dos municípios semiáridos enfrenta algum grau de vulnerabilidade ao desconforto térmico, embora predomine a classificação de baixa vulnerabilidade. Os municípios não vulneráveis ou com baixa vulnerabilidade concentram-se na porção centro-sul, enquanto aqueles com vulnerabilidade moderada a alta estão situados sobretudo no noroeste e no extremo sul. Constatou-se ainda que em um cenário de melhoria socioeconômica a vulnerabilidade de diversos municípios tem o potencial de ser reduzida ou eliminada, enquanto uma piora socioeconômica resultaria no aumento da vulnerabilidade em um número significativo de municípios. O IVDT mostrou-se eficaz ao combinar variáveis climáticas e socioeconômicas em um único índice, tornando-se uma ferramenta estratégica capaz de orientar o desenvolvimento de políticas públicas que priorizem os municípios mais vulneráveis, reduzindo o grau de desconforto térmico da população. Por fim, um banco de dados foi criado e disponibiliza os mapas aqui apresentados de forma espacializada e por município, em escala mensal, sazonal e anual, contribuindo para o avanço no planejamento construtivo de edificações no semiárido brasileiro. Palavras-chave: semiárido; índices climáticos; conforto térmico; estratégias construtivas; índice de vulnerabilidadeClimate factors have a direct influence on the thermal comfort of buildings. Consequently, assessing the vulnerability of populations to these stressors is essential for identifying at-risk areas, especially in semi-arid climates. This study aims to calculate and map the Thermal Comfort Index (TCI), Cooling Degree Days (CDD) and Heating Degree Days (HDD), and the Heat Index (HI), and to recommend the most suitable construction strategies for the Brazilian semi arid region using daily meteorological data from 1960 to 2020 in a 0.1°×0.1° raster format. Furthermore, it proposes the Thermal Discomfort Vulnerability Index (TDVI) for this region by integrating climatic and socioeconomic data through the exposure, sensitivity, and adaptive capacity indicators of the IPCC’s risk impact framework. The results indicate that the annual TCI ranges from 38% to 61%, with the highest comfort levels in the central belt of the semi-arid and up to 60% thermal discomfort by heat in the far northwest. CDD values reach up to 476°C annually in the northwest, while HDD values exceed 700°C. HI results show “Attention” level heat conditions for at least 15% of the year across the entire semi-arid territory. Implementation of the recommended thermal conditioning strategies could increase annual comfort by 62%. TDVI values reveal that most semi-arid municipalities experience some degree of thermal discomfort vulnerability, predominantly classified as low. Non-vulnerable or low vulnerability municipalities are clustered in the central southern portion, whereas moderate to high vulnerability municipalities are located primarily in the northwest and extreme south. Under a socioeconomic improvement scenario, vulnerability could be reduced or eliminated in many municipalities, whereas socioeconomic decline would significantly increase vulnerability. The TDVI effectively combines climatic and socioeconomic variables into a single index, serving as a strategic tool to guide public policy development that prioritizes the most vulnerable municipalities and mitigates the population’s thermal discomfort. Finally, a database was developed to provide the spatialized, municipal-scaled maps presented here on a monthly, seasonal, and annual basis, thereby advancing constructive planning for buildings in the Brazilian semi-arid region. Keywords: semi-arid region; climatic indices; thermal comfort; construction strategies; vulnerability index