Um sistema de vigilância e alerta de ondas de calor com efeitos na

Meteorologia D
Um sistema de
vigilância
de calor com efeitos
o índice ícaro
e
alerta de ondas
mortalidade:
na
r
PAULO JORGE NOGUEIRA
BALTASAR NUNES
CARLOS MATIAS DIAS
JOSÉ MARINHO FALCÃO
Desde Maio de 1999 está
execução
alerta de ondas de calor
lância
e
sobre
os
no
em
óbitos. Este sistema de
âmbito de
linha de
uma
e
um
das
sistema de
feitas
vigi
repercussões
suas
vigilância/alerta
insere-se
investigação desenvolvida
no
a
Análise
três dias
fornecidas diariamente
Previsão do
e
possível
tornou-se
cutir-se
e
na
Tempo
pelo Centro de
Meteorologia
do Instituto de
prever ondas de calor que possam reper-
mortalidade da
população.
Observatório Nacional de Saúde do Instituto Nacional de
Jorge, designada por projecto ÍCARO,
Saúde Dr. Ricardo
e
foi
implementado
em
parceria
com o
Instituto de Meteo
Introdução
rologia.
conhe
exequibilidade deste sistema de alerta resultou do
adquirido em trabalhos anteriores sobre a relação
entre temperaturas excessivas e mortalidade e da possibi
A
cimento
dispor de informação
meteorológicas observadas
lidade de
em
veis
e
Assim,
com
base
para estabelecer
talidade para a
a
nos
previstas.
entre
temperaturas
de Lisboa, criou-se
altas
um
e mor
índice,
ícaro,
D
é licenciado em Probabilidades e Estatística,
Probabilidades e Estatística, Observatório Nacional de
Saúde do Instituto Nacional de Saúde Dr. Ricardo Jorge.
Baltasar Nunes é licenciado em Estatística e Investigação Opera
de
cional, Observatório Nacional de Saúde do Instituto Nacional
Paulo
Jorge Nogueira
mestre em
Saúde Dr. Ricardo Jorge.
em Epide
Carlos Matias Dias é médico de saúde pública, mestre
de Saúde do Instituto Nacional de
Nacional
Observatório
miologia,
Saúde Dr. Ricardo Jorge.
José Marinho Falcão é licenciado em Medicina, mestre em Epide
director do Obser
miologia, assistente graduado de Saúde Pública,
Saúde Dr.
vatório Nacional de Saúde do Instituto Nacional de
Ricardo
de
recorrente
entre
et
episódios
a
descrição de
uma
temperaturas elevadas
em
associação
mortalidade
e
ai, 1996). São inúmeros
de ondas de calor
os
exemplos
grandes
cidades
estabelece uma rela
e mortalidade
máximas
entre
causal
temperaturas
ção
áreas bem definidas onde
se
humana.
o
de Maio a Setem
que é calculado diariamente
e
bro. Com base nas observações
previsões da temperatura
índice
e
(Kalkstein
ou
modelos estatísticos desenvolvidos
relação
região
tempo útil sobre variá
É clara
positiva
Em
Portugal
ocorreram
nas
últimas décadas duas
ondas de calor separadas por dez anos, uma em
Junho de 1981 e outra em Julho de 1991. As conse
quências da onda de calor de 1981 foram abordadas
em Falcão, Castro e Falcão (1988), onde a relação
entre essa onda e a mortalidade no distrito de Lisboa
apontada como
Garcia, Nogueira e
era
altamente
Falcão
provável. Agora,
(1999) é
um
em
facto que
a
onda de calor de 1981 está associada positivamente
com um excesso de mortalidade observada, quantifi
cada em cerca de 1900 mortes para todo o país,
aquém do avançado
diferenças regionais.
número que fica
devido
a
em
1988,
Um tão elevado número de óbitos num período tão
limitado de tempo, sendo clara a sua relação com o
e existindo evidências de que
excesso de
temperatura
Jorge.
79
VOLUME
TEMÁTICO:
I. 1999
Meteorologia D
parte desses óbitos seria evitável [Falcão, Castro e
Falcão (1988)], impunha que se desenvolvessem
modelos de previsão das ondas de calor com
estrutura
cussões
severas na
Em Nunes
intervir
adequadamente.
reper
saúde,
por forma que
se
pudesse
Como tal, com base nos conhecimentos
empíricos da
onda de calor de 1981 e na literatura, foram desen
volvidos modelos estatísticos no Observatório Nacio
nal de Saúde (ONSA) do Instituto Nacional de Saúde
Dr. Ricardo
função do número de óbitos
C
uma
com
prováveis consequên
constante.
e
Canto
(1)
e na
a
as
o processo de
recente, ou seja, um modelo que
necessite do número de óbitos que ocorreram na
passado
mortes no
não é facilmente operacionalizável.
Então, do ponto de vista prático, parece fundamental
véspera
olhar para o modelo como possuindo na sua essência
duas componentes. Uma componente centrada no
efeito provocado pelo excesso de calor no processo
excluindo
suspeitas fundadas
e a
outra
de calor
uma
relação
entre o
mortalidade, o ponto de partida
construção de um modelo matemá
tico para essa relação.
A construção desse modelo permite estabelecer
que
variáveis climatéricas conduzem a uma boa
previsão
excesso
fundamental foi
e
a
da mortalidade associada
temperaturas elevadas
a
esclarecer, desse modo, qual
a
natureza
e
da relação
calor-óbitos.
Além
disso,
centrada
na
estrutura corrente
Ora, restringido
ondas de
as
existência de previsões a três dias das
e concomitante mortalidade
permite
avançar na construção do índice ícaro e de um sis
tema de vigilância e alerta nele baseado.
O modelo descrito em Nunes e Canto e Castro
(1998) baseia-se numa covariável, função da
tos segue
com
calor,
aproximadamente
valor médio
e
a
anos
o
este
período,
mortalidade não
o
e
se
processo de óbi
distribuição normal,
estáveis ao longo do
uma
variância
tempo, que podem estimar-se
talidade dos
do
interesse ao
distrito de Lisboa,
afasta da estacionariedade. Isto é,
de
necessário
era
do mecanismo anual da mortali
estrutura
período de Maio a Setembro e ao
é possível verificar que durante
ícaro
O índice
Perante
métodos
(1998) r\t
relevante; (2) é difícil conhecer
de óbitos
e
Castro
estamos
processo de óbitos.
Material
e
se prescindir desse processo:
apenas interessados no período de Verão
detecção do fenómeno das ondas de calor, não
dade
perante uma onda de calor
cias na mortalidade.
1 ) mais uma
observações e
tem duas razões para
aliadas
Partindo destes modelos foi possível construir um
índice que de forma simples indica se estamos
nos
para a implementação de um sistema de vigilância/
alerta que tem de dar respostas diariamente, exis
sendo
técnicas de regressão dinâmica que propu
seram como preditores do número de óbitos diários
funções matemáticas da temperatura máxima diária
observada.
dependência
-
porque existia aí a preocupação de modelar o meca
nismo da mortalidade ao longo de todo ano. Mas,
Jorge, descritos em Nunes e Canto e
Castro (1998) e Nunes, Canto e Castro e Falcão
(1998), usando metodologias de séries temporais
a
de
dia (/
erros das
no
com os
dados da
mor
mais recentes.
Existem duas estimativas possíveis do número de
o número de óbitos
esperados sem o efeito do
calor (do processo conhecido) e o número de óbitos
óbitos:
esperados com o efeito do calor. A partir destas duas
estimativas definiu-se o índice ícaro:
a
ondas de calor
índice ícaro
=
Número de óbitos esperados
C°m ° efeit0 do calor
-,
_
Número de óbitos
sem
.
_
,
esperados
efeito do calor
tempe
máxima diária, que se designou por sobretérmica
acumulada (STA). Esta .covariável é
catga
dada pelo número de dias a
que a temperatura
ratura
máxima diária
se
encontra
acima dos
32°C,
um
valor
sugerido pela literatura [Garcia, Nogueira e Falcão
(1999)], ponderados pelo excesso da temperatura
máxima acima dos
mesmos
32°C. O modelo toma
a
seguinte forma:
No numerador da fracção deste
índice, o número de
óbitos esperados com o efeito do calor é o
número de
óbitos estimado pelo modelo da
relação temperatura-
mortalidade
a
partir das temperaturas observadas e
previstas. No denominador fica o número médio de
óbitos esperados durante o Verão na
ausência de
ondas de calor, como foi descrito
acima.
Assim, este índice pode ser também interpretado
incremento estimado de óbitos devido a efei
do calor, ponderado
pelo número médio de óbitos
esperados quando não existe efeito do calor.
O índice está delineado de
forma que seja zero sem
pre que não exista qualquer efeito do calor na mor
como o
K
=
onde
a
C
+
Y:
+
«)>, f
+
,
e,a
+ a
=
C
+
aSTA,
+
,
n,
representa o número de óbitos no dia /, STA
térmica acumulada observada no dia
sobrecarga
anterior
80
aSTA:l
(t
-
1), r\i
um
processo constituído por
uma
tos
talidade.
REVISTA PORTUGUESA Dl SAÍ DE
PÚBLICA
Para
exemplificar
facilitar
comportamento do índice ícaro
o
discussão, utilizaram-se
a sua
talidade de 1981
e
de 1991 obtidos
a
os
dados da
e
em
partir da base
cada dia,
em vez
das
respectivas
estimativas obti
das através do modelo.
mor
de
dados da mortalidade do Instituto Nacional de Estatística
de Maio
a
Setembro
e as
respectivas temperaturas.
Resultados
aderência do índice, e consequente
mente do modelo, à realidade, apresenta-se o índice
As
ícaro
uma
está
real.
sido calculado
Para aferir
a
calculado
retrospectivamente
das ondas de calor
O índice
índice
ícaro
ícaro,
e
também
usando
o
índice
o
real é calculado
durante cada
com
a
ícaro
fórmula do
de 1981 da
diariamente,
1981
(Figura 1), quer
(Figura 2). Incluem-se
número de óbitos observados
Figura 1
Comparação para a onda de calor
com o índice ícaro real observado
Figuras 1 e 2 apresentam o índice ícaro tal como
implementado correntemente e tal como teria
previsão
do sistema
e
ta
quer na onda de calor de
onda de calor de 1991
também dois
traçados,
um
implementado
1
1
índice ícaro
Limite inferior
Limite
'
■o
na
superior
II real
c
:
xx x xxc
.
—
Nm
Figura 2
Comparação
o
—
—
t^ r-
r^ t^ r
NNMrin
1991 da
para a onda de calor de
real observado
previsão
do sistema
implementado
com
índice-ícaro
índice ícaro
Limite inferior
Limite
■o
superior
II real
B
VOLUME TEMÁTICO: 1. 1999
XI
Meteorologia D
superior
inferior, correspondentes
e outro
limites
aos
de 95% de
confiança para o processo de mortes sem
efeitos de onda de calor, acrescentando-se em cada
caso o valor do índice ícaro real.
E visível que o índice se adapta à onda de calor de
1981, funcionando bem tanto na sua detecção como
determinação da
na
sua
amplitude.
excesso
perturbações em Julho
correspondência em termos de óbitos.
duas pequenas
Em 1991 existe
o
índice
onda de calor
ícaro detecta,
facto,
aos
mente, não
se
esses
níveis
claro falso alarme
um
qual
a sua seve
em
em
termos
de
Agosto
de
acompanhou
o
previsto pelo
Lim. inf.
em
0,93
avaliação.
ícaro
modelo.
ícaro
um
temperaturas previstas
e no
respectivo
é elaborado diariamente desde Maio de
relatório do índice
um
Os vinte
ícaro,
previsões para o próprio dia e
e os traçados corres
seguintes,
para
pondentes aos limites de 95% de confiança;
Os traçados baseline correspondentes à situação
Os valores do índice
as
ícaro
como termo
de
na
mortalidade;
real
atingidos
durante
e
1991, que
servem
ondas de calor de 1981
comparação.
informações
temperaturas observadas e previstas.
informação existente para os três últimos
confiança
e as
Com base
na
dias, respeitantes
mente no
próprio
às
previsões,
relatório
um
é emitido automatica
em curso e
Lim. inf.
=
-
comentário consoante
a
que
0,31*—» Efeito nulo sobre
a
mortali
-
como
tendo
base
dia
e
observações da tempe
nas
nos
das
possíveis ajustes
mais do que
uma vez
por
dia.
informação contida
A
ção Civil
e
no
relatório do índice
ícaro
é
Serviço Nacional de Protec
à Autoridade Nacional de Saúde para
enviada diariamente
uma
ao
eventual
intervenção.
Discussão
vigilância e alerta que aqui se apre
de
não ser certamente perfeito, parece
senta, apesar
ter a sensibilidade necessária para funcionar bem em
O sistema de
situações de risco reais. Em termos de especificidade,
isto é, na sua capacidade para evitar falsos alarmes,
à
a um
índice
ícaro igual
confiança igual
a zero.
a
de
ser
perfeito. Mas, claramente, num sis
pode sacrificar-se a sensibilidade
de alerta não
especificidade.
A ocorrência de falsos alarmes
alerta não é
denote
uma
trabalho,
como se
boa
parece mostrar uma
detectar todas
conhecimento
na
num
sistema de
problema grave desde que o sistema
muito boa sensibilidade. De facto, o
um
ícaro, implementado
descreve neste
capacidade de
ondas de calor de que temos
avaliar a severidade do seu impacto
as
e
mortalidade.
Convém tornar claro que
que acompanha o índice
a ser o
de mortes
uma
sem
intervalo de
o
confiança
ícaro,
intervenção do calor
continua
Um limite inferior do intervalo de 95% de
0,31 corresponde
longe
tema
uma
dade.
*
consideradas
depreende, a primeira e
implicam quaisquer proce
se
com
do
índice
pode originar procedimentos
As situações previstas são quatro,
diversos.
operacionalizadas através do limite inferior de 95% de
confiança para o índice ícaro, da seguinte forma:
situação
ser
próprio
previsões meteorológicas
está
sobre valores para os dez
dias mais recentes, nomeadamente o índice ícaro
propriamente dito, os respectivos limites de 95% de
Existem ainda
Possível alerta de onda de calor
-»
as
dois dias
de inexistência de efeitos de calor
3.
a
dois valores mais recentes do índice
incluindo
os
2.
e
Provável efeito sobre
segunda situações
dimentos especiais. Por sua vez, a terceira situa
ção implica uma atenção especial, que passa pelo
diálogo estreito entre o ONSA e o Centro de Aná
lise e Previsão do Tempo (CAPT) no sentido de
avaliar a possível evolução meteorológica para os
dias seguintes. Esta situação, bem como a seguinte,
já com a possibilidade de onda de calor em avalia
ção, podem implicar ainda a actualização das previ
decisão sobre
1.
->
dos dias.
sões do índice
ícaro (v. Apêndice).
Neste relatório são apresentados os elementos consi
derados pertinentes, que incluem:
1999
>
situações podem
Estas
ratura
índice
0,93
<-
não
número de óbitos observados não
nas
Lim. inf.
Como facilmente
a
o
Com base
mortatidade.
Julho,
1991, onde
Relatório do índice
significativo
Efeito não
-►
mortatidade.
cada
em
o
verificaram
óbitos. Existe
<
0,31
que não têm
sobrestimando
mas
0.3 1
a
«-
atribuindo-se ao con
graus de severidade crescente,
em
junto dos três dias a maior severidade observada
índice aponta para valores seme
verificados em Junho de 1981, mas, feliz
ridade. De
lhantes
uma
sobre
Lim. inf.
<
Em Julho existe
de mortalidade que é anteci
pequeno
índice
mas
sobrestimado. Existem ainda
pado pelo
um
-0.31
no
intervalo de
sempre que existe
processo de óbitos,
confiança do
efeitos do calor.
processo
Provavelmente, existe
variação suplementar devida à incerteza
REVISTA PORTUGUESA III
S \l Hl:
asso-
PÚBLICA
ciada
mecanismo de ocorrência de
ao
óbitos devidos
são demasiado
dessa
calor;
ao
raras
de
excesso
as
ideia
uma
ícaro,
1995.
tal
como
uma
fonte
mos
valores, pois
suplementar
é calculado diariamente, tem
de variação para os três últi
embora
e
bibliográficas
(1996)
Bulletin of lhe
1519-1528.
ai.
et
—
The Philadelfta hot weather
-
health
development and application, Summer
American Meteorological Society. 77 : 7
:
FALCÃO, J. M. (1999)
Onda de calor de Junho de 1981 em Portugal : efeitos na morta
lidade. Revista Portuguesa de Saúde Pública. Volume temático: 1
GARCIA, A. C; NOGUEIRA, P. J.;
-
(1999).
Efeitos
J. M.; CASTRO, M. J.; FALCÃO, M. L. M.
onda de calor na mortalidade da população de Lisboa.
Saúde em Números. 3 : 2 (1988) 10-12.
FALCÃO,
vigilân
partimos
modelo de que
o
dois
os
para
do sistema de
implementação
ícaro,
cia/alerta
são
respectivas temperaturas
as
apenas previsões para o dia corrente
dias que se lhe seguem.
Em termos da
KALKSTEIN, L. S.,
watch/warning system
variação.
O índice
Referências
D
ondas de calor
entanto,
para que tenhamos
no
de
—
uma
Não morrer de calor!...
NUNES, B.; CANTO E CASTRO, L.
Será uma questão de habituação? In MIRANDA, M. S.; PEREIRA,
Estatística : a diversidade na unidade. Lisboa: Socie
I., ed. lit.
dade Portuguesa de Estatística. Edições Salamandra. 1998, 457—
térmica acumulada até
ao dia
sobrecarga
ter
relevante
este
não
é
anterior,
particularmente
os
dados
em
consideração, já que
que pos
aspecto
suímos são previsões a três dias e é nesses dados
refira à
se
que temos de basear
ou não.
a
decisão de lançar
junto da população
gerado pelo sistema baseado
A decisão de intervir
um
alerta
ícaro
terá de ter
em
conta, por
um
um
a
partir
no
lado,
alerta
de
—
-463.
Efeitos
FALCÃO, J. M.
do excesso de calor na mortalidade : modelos de previsão. Lisboa:
Observatório Nacional de Saúde. Instituto Nacional de Saúde Dr.
Ricardo Jorge, 1998.
Documento interno (não publicado).
NUNES, B.; CANTO E CASTRO, L.;
—
índice
relativa
a
especificidade do índice, com os consequen
receios e pânicos que uma intervenção pode
falta de
tes
lado,
gerar, e, por outro
a
sua
consequente potencial ganho
No entanto,
lho
um
gerar
existência de um
a
e
sistema de alerta descrito neste traba
o
pode
devida
boa sensibilidade
de vidas humanas.
calor
falso alarme, isto é, alertar para a
possível excesso de mortalidade
ele não
e
se
verificar;
não
o
faz,
que exista de facto uma onda de calor.
porém,
Portanto, não existe um alerta baseado no índice
ícaro sem que existam temperaturas máximas do ar
é esse o elemento essencial do modelo
elevadas,
D
Summary
A WATCHAVARNING SYSTEM OF HEAT WAVES
AND
THEIR EFFECTS ON MORTALITY: THE ICARUS INDEX
sem
pois
da relação calor-mortalidade.
Assim, a existência de falsos alarmes que dêem ori
gem a intervenções não acarreta inconvenientes para
a
população,
porque
o
calor está presente,
mesmo
contribuir para
sobre
efeito
As
o
imperfeições
O facto de
com
anos e
consciencialização
base
em
dados da temperatura
regiões do país.
vigilância e alerta ícaro
de outras
sistema de
o
sua
perigo dessas situações.
do índice ícaro carecem de investi
e o
gação adicional
de outros
a
podendo
de passos
VOLUME
no
TEMÁTICO:
aperfeiçoamento
I. 1999
o
deste sistema.
May 1999 a watch/warning system of heat waves and
on mortality is being executed. This watch/warn
ing system was one of the consequences from a research line
of Observatório Nacional de Saúde of the Instituto Nacional de
Saúde Dr. Ricardo Jorge, callcd Projecto ícaro, and
jointly with Instituto de Meteorologia.
exis
was
implc-
mented
Feasibility of this warning system was based on acquired
knowledge on the relationship between excessive temperatures
and mortality and on the availability of meteorological vari
ables both observed and predicted.
So, with base on models developed to establish the relationship
between
Lisbon,
conhecimento
tir já implementado
põe
e da
cidadãos
dos
ao
científico adquirido
serviço
encetar
o
adicionalmente
estimulando
saúde pública,
no terreno
Since
their effects
high temperatures
an
index
was
and
mortality,
for the district of
created, the Icarus index, which is cal-
daily from May to September. With the observed and
days predicted daily maximum temperatures provided
by Centro de Análise e Previsão do Tempo of Instituto de
Meteorologia it became possible to predict heat waves that
may have an impact on population's mortality.
culated
the three
Meteorologia D
Apêndice
Relatório do índice
sfC'
1
ícaro
do dia 15 de Julho de 1999
INSTITUTO DE METEOROLOGIA
SAÚDE
INSTITUTO NACIONAL DE
A
ÇME-ír* DR. RICARDO JORGE
rj6swrtMof*rrtrwl*I*r*
CAPT
ma
t-
Centro de Análise
e
Previsãso do
Tempo
v_.A.L\^-
índice ícaro
índice
de efeito do calor
Relatório diário:
quinta-feira,
na
mortalidade
15 de Julho de 1990
índice ícaro
Limite inferior*
Limite
superior*
Baseline
LI baseline
LS baseline
Data
7-7-1999
8-7-1999
9-7-1999
10-7-1999
11-7-1999
12-7-1999
13-7-1999
14-7-1999
15-7-1999
16-7-1999
Comentário: Efeito não
^4
índice ícaro
Limite inferior*
0,24
0,60
0,72
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,12
0,00
-0,07
0,29
0,41
-0,31
-0,31
-0,31
-0,31
-0,31
-0,19
-0,31
significativo
sobre
a
mortalidade
nos
próximos
Limite
superior*
Temp.
máxima
0,55
36
0,91
37
1,03
0,31
0,31
0,31
0,31
0,31
0,43
0,31
36
(°C)
30
24
24
28
32
33
30
três dias.
REVISTA PORTUGUESA DE
SAÚDE PÚBLICA