Estações Meteorológicas

Disciplina: Agrometeorologia

Professor: José Espínola Sobrinho

Histórico

Um dos registros mais antigos de que o homem fazia observações sobre a

mudança do tempo data de 4.000 a.C. na antiga Babilônia. Nessa época era observado:

Repetição das estações do ano;

Movimento das marés;

Direção dos ventos; e

Intensidades das chuvas e tempestades.

Desde muito cedo essa observações orientaram as ações do homem em seu

habitat. Um dos casos descobertos da época foi uma placa de barro datada de 4000 a.C.

que tinha os dizeres: “Quando um anel circunda o Sol, chuva cairá”.

Em 340 a.C o filósofo grego Aristóletes publicou um informe cujo título era sobre

Meteorologia. Ele discorreu sobre eventos como as nuvens, a chuva, a neve, o vento, os

trovões e furacões. Apesar de muitas especulações equivocadas, foi aceita por cerca de

2 mil anos.

Em 50 a.C, foi construído a Torre dos Ventos, uma edificação em mármore no

formato octogonal, com doze metros de altura e oito de diâmetro, era coberta por um

cata-vento com a forma de um Tritão, que indicava a direção dos ventos.

Após a criação de instrumentos como o anemômetro (1450), termoscópio (1607),

barômetro (1643) e termômetro (1709), se teve início de observações meteorológicas de

caráter mais quantitativo e regular.

Em 1654 foi criada a primeira rede de observação do tempo. A rede consistia de

estações meteorológicas em Florença, Cutigliano, Vallombrosa, Bologna, Parma, Milão,

na Itália; Innsbruck, na Áustria; Osnabruck, na Alemanha; Paris e Varsóvia. Os dados

coletados eram enviados regularmente para a estação central em Florença.

No Brasil:

“fase embrionária silvícola”: englobou todo o conhecimento dos tupinambás

sobre o mundo natural circundante em que viviam;

fase “meteorologia pré-científica”: séculos XVII e XVIII, em que o

conhecimento indígena foi expandido e aperfeiçoado; e

fase de “meteorologia científica”, a partir do século XIX, com a utilização

sistemática de instrumentos para medição de eventos atmosféricos.

Estações Meteorológicas

Estação Meteorológica de Superfície

Classificação quanto ao tipo:

- Convencional:

Observação dos fenômenos meteorológicos que ocorrem na troposfera ao nível da

superfície terrestre (pressão atmosférica, temperatura e umidade relativa do ar,

precipitação, radiação solar, direção e velocidade do vento, etc). Pode ser feita por

instrumentos com leitura direta ou através de instrumentos registradores. As leituras

devem ser sistemáticas, ou seja, padronizadas no tempo; uniformes, com pessoas

treinadas e devem ser ininterruptas. No Brasil, na rede oficial as leituras são feitas às 9,

15 e 21 horas de Brasília que correspondem as 12, 18 e 24 horas GMT.

- Automática:

As Estações Meteorológicas Automáticas (EMA's) ou também conhecidas como

Plataformas de Coleta de Dados (PCD's) surgiram da necessidade de inúmeras empresas

e instituições em obter regularmente informações colhidas em lugares remotos ou

espalhadas por uma região muito extensa.

A seleção adequada do sítio de instalação para Estações Meteorológicas

Automáticas é crítica para a obtenção de dados meteorológicos precisos. De modo geral,

o local deverá representar a área de interesse e apresentar-se livre de agentes

interferentes nas proximidades. São exemplos de agentes: construções e arvores que

impedem a circulação do vento, áreas de solos desnudos ou impermeabilizados, e etc.

Como escolher um local adequado: local plano, longe de instalações elétricas, longe de

construções ou arvores (a distância recomendada do obstáculo é de pelo menos 10 vezes

a altura deste). A área recomendada pela maioria das agências de monitoramento é de

100 metros quadrados (10 x 10 m) com o solo preferivelmente coberto por grama ou

vegetação local de baixo porte. É desejável acesso restrito à área com instalação de

cerca na altura máxima de 1,5 m.

A direção da estação deverá ser sempre apontada para o norte verdadeiro –

geográfico, que pode ser obtido através do uso da bússola mais o desconto da

declinação magnética do local.

Classificação das estações meteorológicas de superfície quanto à finalidade:

- Estação Sinótica

Objetiva a previsão do tempo. As medições realizadas são direção e velocidade do

vento, temperatura do ar, umidade relativa do ar, chuva, pressão atmosférica, nuvens,

geadas.

- Estação Climatológica

Tem por finalidade obter dados para determinar o clima de uma região, após um

histórico de no mínimo 30 anos de observação. As medições realizadas são direção e

velocidade do vento, temperatura do ar, umidade relativa do ar, chuva, pressão

atmosférica, nuvens, geadas, temperatura do solo, evapotranspiração, orvalho,

evaporação e radiação solar.

Não impede, contudo, que suas observações sejam também utilizadas para fins

de previsão.

- Estação Agrometeorologica

Tem por finalidade fornecer informações para estudar a influencia do tempo

(elementos meteorológicos) sobre as culturas. Por isso, além das observações

atmosféricas são feitas observações fenológicas.

- Estações Meteorológicas Aeronáuticas

Destinam-se à coleta de informações necessárias à segurança de aeronaves. Em

geral estão instaladas nos grandes aeroportos e fazem inúmeras observações diárias.

Seus dados poderão ser usados também para outros fins, inclusive para previsão do

tempo.

- Estações especiais

Estações com qualidades distintas enquadram-se como especiais. Como exemplos,

podemos citar: Estações Ozonométricas (ozônio), Estações Micrometeorológicas,

Estações de Radar etc.

Estação de Observação de Altitude ou de Radiossonda

As estações meteorológicas de altitude são equipadas com sistemas destinados a

observar e a traçar o perfil vertical de temperatura, pressão, umidade, direção e

velocidade do vento nas diversas camadas da atmosfera. As sondagens são executadas

por meio de um balão, lançado na atmosfera, contendo gás hidrogênio, ao qual é presa

uma sonda dotada de sensores, bem como de um sistema GPS para precisar os dados de

vento em altitude.

Os dados resultantes desta forma de observação são de extrema importância para:

o Inicialização de modelos numéricos de previsão do tempo;

o Previsão local/regional a partir da determinação da estabilidade da atmosfera e

distribuição do conteúdo em vapor de água;

o Estudos de poluição atmosférica através da determinação da estabilidade da

atmosfera e altura da camada de mistura;

o Segurança e economia das operações de navegação aérea;

o Precisão e alcance balístico das operações de artilharia por intermédio da

densidade do ar calculada para uma dada pressão; e

o Estudos do clima em altitude, sua variabilidade e eventuais alterações,

utilizando registros de longa duração.

Montagem de uma estação meteorológica

Seleção e análise dos equipamentos: antes de ir a campo é importante separar e

analisar o conjunto de sensores que medem os elementos do clima desejados.

Além disso, é necessário verificar se a base (estrutura) não está danificada.

Etapas de Instalação dos Equipamentos

o Montagem do tripé

Primeiramente, é necessário ter um terreno nivelado e limpo;

Após a definição do local, coloca-se o tripé em posição de

fixação;

Com o tripé aberto faz-se o nivelamento do mesmo;

Com o tripé nivelado, colocam-se as hastes de fixação em cada

uma das três pontas;

Com o tripé fixado, faz-se a instalação do mastro principal, onde

será instalados alguns sensores.

o Instalação do abrigo do Datalogger no tripé

O abrigo é instalado ao mastro principal do tripé, preso por

parafusos “U” numa altura aproximada de 1,60 metros do solo.

o Instalação da bateria

A bateria será fixada, por parafuso, dentro do abrigo, de

preferência na parte superior.

A instalação dos fios dos sensores nos seguimentos de entrada do

datalogger segue gabarito feito após a programação do datalogger

e sensores no software de instalação da estação meteorológica.

o Instalação do barômetro

É instalado e parafusado dentro do abrigo, na parte inferior

direita, abaixo do datalogger.

É necessário a instalação de um pequeno tubo que interliga o

sensor ao lado de fora do abrigo para a realização da medida.

o Instalação dos demais sensores

Curiosidades

Projeto Radiossonda na ufersa:

Os balões são cheios com gás hélio e crescem na medida em que aumentam a

altitude, que pode chegar a 15 mil metros. “Quando o balão já não comporta a pressão

causada pelo ar, explode”. Enquanto ele sobe, um computador, interligado a estação,

que capta informações enviadas pelos sensores, faz a medição de dados como a

temperatura, umidade, pressão atmosférica, direção e velocidade do vento”, comenta.

Ao todo, serão 40 balões soltos no campus da UFERSA Mossoró. Durante

aproximadamente duas horas, tempo necessário para suas explosões, os balões enviam

informações ao sistema de dados da estação. Cada um, arremessados em intervalos de

seis horas, tem custos de aproximadamente R$ 3 mil.

Estação mais antiga do Mundo:

O Clementinum College fica na parte antiga de Praga (República Tcheca). A

Estação Meteorológica do Clementinum Collegecomeçou a funcionar em 1772, mas

para fins climatológicos, considera-se 1775 como início da série de dados. As maiores

temperaturas foram registradas entre os anos 2000 e 2006, quando cerca de 50 recordes

foram ultrapassados. A temperatura mais alta que já foi medido por lá é foi 37,8 ° C no

dia 27 de julho de 1983 e a temperatura mais baixa foi -27,6 ° C em 01 de março de

1785. A temperatura média desde 1971-2000 foi de 10,4 ° C, o que é 0,4 ° C a mais que

em 1961-1990. A quantidade média de precipitação em 1971-2000 foi de 456,5

mm e em comparação com os anos 1961-1990 é 13,2 mm mais.

A estação hoje está reduzida a uma pequena estação automática que não segue

totalmente as normas da OMM (Mostrar imagem). Além desses instrumentos, existem

outros que medem radiação solar, instalados no telhado.

Estação mais antiga do Brasil:

A estação mais antiga é a de Quixeramobim, no Ceará. Essa estação ainda hoje

está em operação (agora com instrumentos eletrônicos). Ela é uma das mais antigas da

rede do INMET, instituição que iniciou suas operações em 1909. Porém, aparentemente

a estação de Quixeramobim é ainda anterior a 1909. Essa estação provavelmente entre

os anos de 1877 e 1879. 

Referências

Fonte: João Lima Sant’Anna Neto, em A Gênese da Climatologia no Brasil: O Despertar de uma Ciência - FCT/UNESP. (tabela de séries temporais conhecidas no Brasil nos séculos XVIII e XIX.