La percezione dell’ambiente termico all’aperto e la conseguente condizione di benessere o disagio termo-fisiologico da caldo o da freddo non è determinata dall’effetto di un singolo parametro meteorologico (spesso il riferimento è alla sola temperatura dell’aria), ma bensì dalla complessa combinazione tra temperatura e umidità dell’aria, vento, pressione atmosferica e radiazione solare.

A tal proposito, già a partire dai primi anni del secolo scorso, sono stati sviluppati numerosi indici, definiti anche come “indici biometeorologici”, che, mediante l’applicazione di semplici formule empiriche, rendono possibile la stima della temperatura percepita dal nostro corpo (descritta spesso anche come temperatura apparente). Questi indici, quindi, permettono di valutare e descrivere oggettivamente le condizioni di benessere/disagio termico in conseguenza all’andamento meteorologico.

Tra gli indici biometeorologici più utilizzati a livello internazionale nella valutazione delle condizioni di stress/benessere termico in ambiente urbano rientrano:

• Wet Bulb Globe Temperature (WBGT), indice diretto
• Universal Thermal Climate Index (UTCI), indice razionale

Wet Bulb Globe Temperature (WBGT)

Il WBGT è un indicatore di stress da caldo espresso in °C che considera la combinazione di diverse importanti variabili per la valutazione delle condizioni microclimatiche, e in particolare la temperatura naturale del bulbo umido (Tnwb, °C), la temperatura globotermometrica (Tg, °C) e la temperatura del bulbo secco (Ta, °C), stimando in questo modo l'esposizione della persona allo stress termico considerando anche il contributo radiativo legato all’esposizione al sole o considerando solo zone d’ombra.

L'indicatore permette l'individuazione di soglie di criticità da caldo per specifici livelli di attività fisica, corretti anche in funzione del vestiario indossato, oltre le quali sarebbe necessario prendere dei provvedimenti per contrastare gli effetti del caldo. Permette quindi una personalizzazione dello stress da caldo anche sulla base delle caratteristiche fisiche di una persona (in particolare altezza e peso), oltre che del tipo di vestiario indossato, del livello di attività fisica svolta, dell’ambiente (esposto al sole o all’ombra), tenendo anche conto se la persona è acclimatata o meno al caldo.

WBGT - Classi di rischio da caldo

Classe	Rischio da Caldo	Descrizione	Raccomandazioni
0	Nessuno	Non si prevedono condizioni di rischio. Non sono necessarie precauzioni aggiuntive o ulteriori interruzioni oltre quelle previste nella propria attività sportiva.	Puoi svolgere normalmente la tua attività sportiva mantenendo il tuo ritmo abituale e seguendo le normali procedure di idratazione.
1	Basso	È previsto un livello di rischio basso (condizione di pre-allarme/attenzione). Le condizioni previste non dovrebbero influenzare il rendimento della normale attività sportiva. Potrebbero verificarsi condizioni di stress termico (generalmente basso) ed un aumento della sudorazione.	Poni maggiore attenzione all’idratazione (bevi più spesso) e pianifica brevi pause. Si suggerisce inoltre di alleggerire il vestiario indossato e di porre attenzione all’idratazione (bevi spesso)
2	Moderato	È previsto un livello di rischio moderato. La tua sudorazione sarà elevata e pertanto si consiglia di sorseggiare acqua frequentemente. Ricordati di iniziare l’attività sportiva con già un buon livello di idratazione e di mantenerlo costante nel proseguo dell’attività. Come regola generale è bene ricordarsi che la sete non è un buon indicatore del proprio livello di idratazione quando la sudorazione è elevata. Se questo livello di rischio è previsto nei primi giorni del periodo primaverile-estivo (quando ancora non sei acclimatato al caldo), prestare ulteriore attenzione al grado di idratazione.	Sorseggia acqua frequentemente e cerca se possibile di aumentare il numero di pause in luoghi freschi o ombreggiati (esempio all’ombra della vegetazione). Considera di riprogrammare se possibile, l’orario di svolgimento del tuo allenamento quotidiano preferendo, per le attività più impegnative, i periodi più freschi della giornata (al mattino presto o la sera).
3	Alto	È previsto un livello di rischio alto. Questo livello di rischio è associato ad uno stress da caldo particolarmente critico per la salute. È fortemente sconsigliata attività sportiva. Si consiglia quindi di modificare il proprio orario di allenamento evitando comunque attività fisiche intense.	Bevi molto spesso e effettua frequenti pause se impegnato in attività sportiva. L’elevato fabbisogno idrico può rendere necessaria anche l’assunzione di poco più di 1 L di acqua durante le ore più calde che sono comunque da evitare per lo svolgimento di attività sportiva con queste condizioni di rischio. In ogni caso prediligi aree ombreggiate (es. parchi pubblici ombreggiati da vegetazione) e cerca di modificare l’orario di allenamento privilegiando momenti più freschi della giornata (al mattino presto o dopo il tramonto del sole) caratterizzati da condizioni di rischio moderato o meglio ancora basso.

Universal Thermal Climate Index (UTCI)

Rappresenta lo stato dell’arte per la valutazione delle condizioni di benessere/disagio termico in ambiente outdoor.

L'UTCI, per una specifica combinazione di temperatura dell'aria, velocità del vento, umidità e radiazione, è stato definito come la temperatura dell'aria di un ambiente di riferimento che, sulla base del modello, produce una equivalente risposta fisiologica dinamica.

L’utilizzo dell’UTCI presenta esclusivamente vantaggi, in particolare è basato sul più avanzato modello termofisiologico multi-nodo (UTCI-Fiala Model); è applicabile per valutare gli effetti termici sull’intero corpo e le condizioni di disagio locale; permette di simulare le reazioni termoregolatori e del sistema nervoso centrale nei vari segmenti corporei; è valido per tutte le condizioni climatiche e in tutte le stagioni.

All'interno del porgetto SMOOTH l'indice UTCI viene utilizzato per aiutare a preservare la salute di un soggetto impegnato in attività in ambiente urbano ed esposto a condizioni di caldo.

UTCI - Classi di rischio da caldo

Classe	Rischio da Caldo	Descrizione	Raccomandazioni
5	Nessuno	Le condizioni microclimatiche non presentano rischi per la salute e quindi non impediscono il regolare svolgimento di attività sportiva all’aria aperta.	Giornata generalmente idonea allo svolgimento di attività sportiva all’aria aperta sia per soggetti acclimatati che per soggetti non acclimatati. In quest’ultimo caso qualche accorgimento andrà adottato da quando il valore dell’indice supera i 25 °C, evitando comunque sforzi intensi e prolungati. In generale, viste le caratteristiche estremamente favorevoli da un punto di vista microclimatico, la giornata si presta allo svolgimento di attività sportiva all’aperto non solo per soggetti allenati ma, generalmente, anche per soggetti non allenati.
6	Moderato	Le condizioni microclimatiche presenti determinano un rischio di tipo moderato. Soggetti non allenati e non acclimatati devono porre una maggiore attenzione nello svolgimento della propria attività per non andare incontro a patologie connesse al caldo.	I soggetti non acclimatati e non allenati devono porre particolare attenzione nell’assunzione dei liquidi per ricostruire le scorte perdute dall’organismo con la sudorazione, oltre che effettuare pause durante lo svolgimento dell’attività. I soggetti acclimatati ed allenati non devono porre attenzioni particolari oltre a quelle che costituiscono la buona norma per lo svolgimento di attività all’aperto. Maggiore precauzione e attenzione deve comunque essere dedicata nel caso di valori dell’indice superiori a 30°C, in particolare se ancora non acclimatati al caldo: in questi casi si consiglia una riduzione generalizzata della durata e della intensità dell’allenamento.
7	Forte	Le condizioni microclimatiche presenti sono associate ad un potenziale forte rischio di stress da caldo per tutti i soggetti impegnati in attività sportiva all’aperto. Tutti i soggetti devono quindi porre attenzione nello svolgimento della propria attività per non andare incontro a patologie	Tutti i soggetti devono porre attenzione nell’assunzione dei liquidi per ricostruire le scorte perdute dall’organismo con la sudorazione, oltre che effettuare pause durante lo svolgimento dell’attività. Bagnarsi frequentemente utilizzando un nebulizzatore o una salviettina imbevuta. Indossare abiti leggeri, di colore chiaro, non aderenti per permettere la circolazione dell’aria sul corpo. Se possibile evitare lo svolgimento dell’attività all’esposizione diretta del sole e, nel caso questo non sia possibile, mitigare l’effetto con cappelli leggeri a tesa larga o parasole, occhiali da sole ed utilizzare sulla pelle filtri solari con protezioni ad ampio spettro. I soggetti non acclimatati e non allenati devono riprogrammare sia la durata che l’intensità della propria attività sportiva all’aperto, evitando attività intense per valori dell’indice che si avvicinano al valore massimo della classe di disagio.
8	Molto forte	Le condizioni microclimatiche presenti sono associate ad un potenziale molto forte rischio di stress da caldo soprattutto per i soggetti non acclimatati e non allenati.	I soggetti non acclimatati e non allenati devono riprogrammare sia la durata che l’intensità della propria attività sportiva all’aperto, evitando le attività moderate o intense o in generale qualunque attività nel caso di avvicinamento ai valori più alti della classe di disagio. Tali soggetti devono evitare lo svolgimento dell’attività all’esposizione diretta del sole ed effettuare l’attività sportiva nei momenti più freschi della giornata (al mattino preso o in serata). Anche i soggetti acclimatati ed allenati devono riprogrammare il proprio esercizio fisico, soprattutto nel caso di avvicinamento ai valori più alti della classe di disagio, pianificando le attività più intense e prolungate nei momenti della giornata più freschi. Per tutti i soggetti le perdite di liquidi per sudorazione associate a tali condizioni saranno molto elevate e pertanto dovranno essere reintegrati molti liquidi, non solo durante lo svolgimento dell’attività, ma anche negli altri momenti della giornata.
9	Estremo	Le condizioni microclimatiche presenti generalmente non consentono lo svolgimento di attività sportiva all’aperto.	Si consiglia di non svolgere attività sportiva all’aperto perché le condizioni microclimatiche presenti possono determinare un serio rischio per la salute.

Diversi studi hanno evidenziato la correlazione tra esposizione a inquinanti dell’atmosfera, effetti negativi sulla salute e crescita della mortalità. Allo scopo di controllare la qualità dell'aria ambiente, in particolare nelle città, viene effettuato un monitoraggio continuo delle concentrazioni di vari inquinanti. I dati raccolti sono utilizzabili da esperti del settore per analizzare le tendenze a medio e lungo termine, ma non sono adatti a fornire un’informazione comprensibile e immediata sugli impatti a breve termine della qualità dell’aria; per questa ragione sono stati introdotti gli Indici di Qualità dell’Aria (AQI, Air Quality Index).

I numerosi sistemi di AQI proposti da ricercatori e agenzie per l’ambiente condividono un obiettivo comune: tradurre le misure di concentrazione in un valore sintetico, che esprima i livelli di uno o più inquinanti rispetto a un riferimento su un determinato periodo di mediazione. I valori di AQI sono spesso accompagnati da codici di colore per una interpretazione visiva immediata, da avvisi sui pericoli derivanti dall’esposizione e indicazioni sulle necessarie azioni di risposta. Inoltre da un punto di vista operativo il calcolo generalmente si basa sulla stima di sotto-indici (indici parziali) per un insieme di inquinanti chiave, il peggiore dei quali determina l'AQI complessivo o globale.

L'Indicatore di Qualità dell'Aria sviluppato nel progetto SMOOTH si basa sulle concentrazioni di 3 dei principali inquinanti: PM10, PM2.5 e Ozono, da questi indicatori viene calcolato inltre l'AQI complessivo come peggiore degli indici considerati per un determinato intervallo temporale.

AQI - Classi di Qualità dell'Aria

Classe	Qualità dell'aria	Descrizione/Raccomandazioni
0	Ottima	La qualità dell'aria è ottima. Approfitta per svolgere le tue attività fisiche all'aperto.
1	Buona	La qualità dell'aria è buona. Puoi svolgere normalmente le tue attività fisiche all’aperto.
2	Discreta	La qualità dell'aria è accettabile. Puoi svolgere normalmente le tue attività fisiche all'aperto. Se sei un soggetto sensibile, dovresti ridurre le attività fisiche intense.
3	Mediocre	La qualità dell'aria è mediocre. Dovresti ridurre le attività fisiche intense all'aperto e se sei un soggetto sensibile, dovresti ridurre tutte le attività in presenza di sintomi.
4	Cattiva	La qualità dell'aria è cattiva. Dovresti ridurre le attività fisiche intense all'aperto e se sei un soggetto sensibile, riduci tutte le attività, specialmente in presenza di sintomi.
5	Pessima	La qualità dell'aria è pessima. Dovresti ridurre le attività fisiche all'aperto e se sei un soggetto sensibile, evita tutte le attività all'aperto.