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Laboratório de Instrumentação Meteorológica Apresentação: José Celso Thomaz Júnior (Chefe do LIM) Enio Bueno Pereira Patricia Lucia Guimarães Paulo Rogerio de Aquino Arlino

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Page 1: Laboratório de Instrumentação Meteorológica Apresentação: José Celso Thomaz Júnior (Chefe do LIM) Enio Bueno Pereira Patricia Lucia Guimarães Paulo Rogerio

Laboratório de Instrumentação Meteorológica

Apresentação:

José Celso Thomaz Júnior (Chefe do LIM)

Enio Bueno Pereira

Patricia Lucia Guimarães

Paulo Rogerio de Aquino Arlino

Page 2: Laboratório de Instrumentação Meteorológica Apresentação: José Celso Thomaz Júnior (Chefe do LIM) Enio Bueno Pereira Patricia Lucia Guimarães Paulo Rogerio

A multidisciplinaridade envolvida nos fenômenos ambientais exige enorme

disponibilidade de recursos humanos e econômicos, entretanto o desafio

tecnológico e a necessidade de resposta às questões científicas

fundamentais em curto espaço de tempo consiste no grande fator

motivador para os profissionais das áreas de instrumentação

meteorológica/ambiental buscarem soluções para o monitoramento das

inúmeras variáveis.

O monitoramento ambiental proporciona o acesso aos dados, estes

consistem a base para pesquisas climáticas, previsão de tempo,

validação de modelos climáticos, vigilância ambiental, e particularmente

para a instrumentação possibilita o gerenciamento da manutenção, da

integridade e da confiabilidade de todo o sistema.

Page 3: Laboratório de Instrumentação Meteorológica Apresentação: José Celso Thomaz Júnior (Chefe do LIM) Enio Bueno Pereira Patricia Lucia Guimarães Paulo Rogerio

O Laboratório de Instrumentação Meteorológica - LIM

Disponibilizando pessoal técnico altamente capacitado e motivado;

Satisfazendo as necessidades e exigências das organizações regulamentadoras e que fornecem reconhecimento.

O LIM tem como missão apoiar, intensificar e expandir a capacidade da comunidade de P&D em Meteorologia, Clima e Meio Ambiente com a melhor Qualidade possível em serviços na área de Instrumentação Ambiental.

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ORGANOGRAMALaboratório de Instrumentação e Calibração Meteorológica

CoordenaçãoCPTEC

ChefiaLIM

Apoio Logístico

Metrologia Ambiental Projetos Especiais

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Atividades 2008

Finalizada a construção de um novo laboratório destinado a calibração de sensores ambientais.

O investimento, de quase R$ 230 mil, foi obtido com recursos dos Fundos Setoriais (CT- Infra), do Ministério da Ciência e Tecnologia (MCT).

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Atividades 2008

• Demanda de informações ambientais;• Especificação de sensores;• Visitas técnicas e divulgação de atividades para

outros setores:

Questionamentos sobre especificação sensores ambientais;

Visitas de Universidades, Escolas, Centros Meteorológicos, Imprensa;

Suporte para equipes parceiras sobre determinados Projetos Especiais;

Empresas, Instituições Federais, Estaduais e Municipais;

Participação em congressos, grupos de discussão, feiras tecnológicas.

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Atribuição do Grupo de Projetos Especiais

Atender todas as demandas do Laboratório de Instrumentação Meteorológica (LIM) com relação ao apoio técnico e instrumental, com exceção ‘aquelas diretamente relacionadas e definidas como competência do Grupo de Metrologia Ambiental

Principais Projetos Relacionados

• Projeto SONDA; • Projeto PIRATA;• Projeto Serra do Mar;• Projeto LBA;• SOS – CLIMATE / Proantar

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Projeto Sonda – Sistema de Organização de Dados Ambientais

Estações:Referência : radiação e vento;Solarímétrica : radiação;Anemométrica : vento.

Implantação de uma rede de coleta de dados atmosféricos em diversos sítios no País, objetivando fornecer uma base de dados de acesso público, necessária para a validação de modelos climáticos e de levantamento de recursos de energia renovável.

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Projeto Sonda – Sistema de Organização de Dados Ambientais

Padronização Nacional e Internacional

Rede de Estações de Superfície para Medição de Radiação“Baseline Surface Radiation Network – BSRN”

A BSRN é um projeto do “World Climate Research Programme” WCRP da Organização Mundial de Meteorologia – WMO”, com o objetivo de avaliar globalmente a interação da radiação solar com outras variáveis climáticas e a sua influência sobre mudanças percebidas no Clima Mundial.

Estações são incluídas na Rede de Fotômetros Solares - NASA (AErosol RObotic NETwork (AERONET)).

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Projeto Pirata

Pilot Research Moored Array in the Tropical Atlantic

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Projeto Pirata

Atividades de logística e manutenção na rede de 5 bóias Pirata BR e 3 bóias Pirata SWE

•60 dias de mar;

•120 dias de preparativos;

•6 profissionais envolvidos diretamente.

Page 12: Laboratório de Instrumentação Meteorológica Apresentação: José Celso Thomaz Júnior (Chefe do LIM) Enio Bueno Pereira Patricia Lucia Guimarães Paulo Rogerio

Projeto Pirata

Instalação de PCD Agrometeorológica

adaptada para uso com marégrafo no

arquipélago de São Pedro e São Paulo - RN

Futuras instalações previstas para Fernando de Noronha-PE e POIT da ilha de Trindade-ES

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Projeto Serra do Mar

Sistema de monitoramento e previsão de riscos para a região da Serra do Mar onde o LIM está responsável pela

instalação da rede telemétrica de 10 estações agrometeorológicas automáticas com transmissão de dados

via satélites SCD/ARGOS e modem celular GPRS/EDGE

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Projeto Serra do Mar

As Estações Telemétricas de Coleta de Dados

meteorológicas medem a temperatura e a umidade

do ar, precipitação, radiação solar, a direção e a velocidade dos ventos, a pressão, a temperatura e

umidade do solo.

Estação instalada em área da CESP em Paraibuna

Page 15: Laboratório de Instrumentação Meteorológica Apresentação: José Celso Thomaz Júnior (Chefe do LIM) Enio Bueno Pereira Patricia Lucia Guimarães Paulo Rogerio

Projeto LBA

Experimento de Grande Escala da Biosfera-Atmosfera na Amazônia

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Projeto LBA

Manutenção de sítios experimentais e participação em

campanhas intensivas de coleta de dados

Manaus-AM; São Gabriel da Cachoeira-AM; Tabatinga-AM; Ji-

Paraná-RO; Caxiuanã-PA; Bragança-PA entre

outros

Page 17: Laboratório de Instrumentação Meteorológica Apresentação: José Celso Thomaz Júnior (Chefe do LIM) Enio Bueno Pereira Patricia Lucia Guimarães Paulo Rogerio

Projeto SOS-CLIMATE/Proantar

Coleta de dados a bordo do NApOc Ary Rongel da Marinha do Brasil

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Outras Atividades Correlatas

• Projeto Monitoramento de Poluentes;• Monitoramento Ribeirão dos Macacos;

• Instalação do Radiômetro Microondas DSA-LIM;• Instalação SODAR;• Estações CTHIDRO;

• Apoio Projeto BARCA;• Descargas Atmosféricas ZEUSS;

• Monitoramento Campo Magnético Terrestre;• Apoio ao monitoramento de radiação UV (ozônio) DGE;• Manutenção de Estações Ambientais PCDs, em fase de

encerramento;• Estação "padrão" LIM-CPTEC;

• Estação Convencional LIM-CPTEC;• Convênio Monitoramento da Qualidade da Água no rio

Paraiba do Sul - CETESB;

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Metrologia Ambiental

O Grupo “Metrologia Ambiental” foi criado dentro do Laboratório de Instrumentação

Meteorológica com o objetivo principal de introduzir a Metrologia dentro das áreas

Ambiental e Meteorológica, com o objetivo de pesquisar e desenvolver sistemas de

medição e calibração para os sensores utilizados nos seus diversos projetos,

envolvendo a avaliação da incerteza de medição e os aspectos metrológicos da

garantia da qualidade.

Para que haja garantia de comparabilidade de dados a nível nacional e internacional o

Laboratório de Metrologia trabalha em conformidade com a norma ISO/NBR 17025,

atendendo, dessa forma, a recomendação da WMO.

Além da calibração propriamente dita através de métodos já normalizados, parte do

trabalho do Laboratório de Metrologia Ambiental envolve a pesquisa e

desenvolvimento de novos métodos de calibração, assim como o aperfeiçoamento e

otimização de sistemas já existentes, incluindo automação de processos de medidas,

entre outros.

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Sistemas de Calibração

O LIM está se capacitando a realizar calibrações nos sensores, transdutores e medidores que são utilizados nas pesquisas e monitoramento ambiental, em conformidade com normas internacionais (ISO, ASTM, ASHRAE, DIN, etc), proporcionando ao País um avanço nas áreas em que algumas grandezas ainda são “pouco difundidas”.

Alguns sistemas de calibração já estão em fase de operação, desde 2006:

Calibração de Temperatura e Umidade Relativa do Ar

Calibração de Radiação Solar

Calibração de Pressão

Calibração de Pluviômetria

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Rastreabilidade Metrológica na Instrumentação Meteorológica/Ambiental

Atualmente a Organização Meteorológica Mundial

(OMM) recomenda a utilização da ISO 17025 para

os laboratórios de calibração e instrumentação

meteorológica. Estes, por sua vez, devem buscar

rastreabilidade nos Institutos Nacionais ou

Internacionais de Metrologia ou nas suas redes

de calibração.

Uma das atividades que envolve a Metrologia

Ambiental é justamente a busca desta

rastreabilidade, seja através do INMETRO, seja

através de Institutos Internacionais de Metrologia,

como o PMOD/WRC - Physikalisch-Meteorologische

Observatorium Davos/World Reference Center, em

Davos, na Suíça, por exemplo.

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Atividades 2008 – Metrologia AmbientalCalibração de sensores

• Calibração de sensores e medidores de radiação solar

(piranômetros, radiômetros tipo PAR e saldo radiômetros),

temperatura e umidade relativa do ar, temperatura do solo,

pressão atmosférica, e precipitação (pluviômetros),

estações meteorológicas, incluindo a implantação dos

sistemas de calibração, estudo de métodos,

desenvolvimento de procedimentos atendendo às normas

internacionais (ASTM, ASHRAE, DIN, ISO, etc), em

conformidade com as recomendações e requisitos da OMM

e ISO/IEC.

• Calibração de radiômetros (piranômetros) para a indústria

automobilística.

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Pyranometer, Kipp&Zonen CM22.Pyrgeometer, Kipp&Zonen CG4.

Radiação Solar

Pressure transmitter, marca Vaisala, modelo PTB220, faixa de trabalho: 500 - 1100 hPa

Pressão atmosférica

Humidity Calibrator, Vaisala HMK15, LiCl Salt 11% RH, MgCl2 Salt 33% RH, NaCl Salt 75%

RH, K2SO4 Salt 97%

Precision Thermometer DIN, Amarell GmbH & Co. KG.10

Umidade relativa do ar

Cooled Mirror DewPointMeter,Michel Dewmete

Temperatura do ponto de orvalho

SPRT - Standard Platinum Resistance Thermometer,

Fluke 5699.

Temperatura do ar

RASTREABILIDADE METROLÓGICAPADRÃO DE REFERÊNCIA / TRABALHO VARIÁVEL

• Obtenção e/ou manutenção da rastreabilidade de medição.

Atividades 2008 – Metrologia AmbientalRastreabilidade

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SONDAFotômetros

PIRATASistema de Observação Oceânica

RASTREABILIDADE METROLÓGICA

PROJETO INSTRUMENTO

Atividades 2008 – Metrologia Ambiental

• Obtenção e/ou manutenção da rastreabilidade de medição.

Rastreabilidade

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• Estudos e elaboração de especificação dos sistemas de calibração na área de

radiação solar (indoor) e anemometria (para sistemas ultrasônicos).

• Acompanhamento da obra para instalação do laboratório de metrologia no LIM.

• Revisão técnica do projeto dos laboratórios de metrologia do LIA - Laboratório de

Instrumentação Ambiental do INPE/CRN.

• Revisão técnica dos protocolos de calibração dos sensores e medidores utilizados

no programa de Monitoramento Ambiental do Rio Paraíba do Sul.

• Reuniões técnicas com empresas e/ou representantes de Instrumentação

Meteorológica e de laboratório metrológico (Agilent, Fluke, Rotronic, Vaisala,

Campbell, OTT, Troll, Hidrolab, Hach, YSI, Weiss, Squitter, Druck, GE, National

Instruments, entre outras).

• Atendimento às visitas técnicas no LIM (AEB, Infraero, Inmet, área ambiental do

Ministério Público, ANA, SABESP, entre outros).

Atividades 2008 – Metrologia AmbientalOutras atividades

Page 26: Laboratório de Instrumentação Meteorológica Apresentação: José Celso Thomaz Júnior (Chefe do LIM) Enio Bueno Pereira Patricia Lucia Guimarães Paulo Rogerio

• Metrologia Básica aplicada à instrumentação meteorológica/ambiental para a

equipe do INPE/CRN - Natal-RN, em maio de 2008.

Atividades 2008 – Metrologia AmbientalTreinamento ministrado

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• Organização, em conjunto com a empresa E4, do “I Seminário de Monitoramento

Ambiental de Qualidade da Água – Instrumentação, requisitos técnicos e

regulamentação”, realizado no CPTEC, em junho/08;

• Participação no Congresso da Qualidade em Metrologia - ENQUALAB-2008, com

o artigo “Rastreabilidade metrológica e os critérios de aceitação para

instrumentação meteorológica/ambiental”, realizado pela Rede Metrológica do

Estado de São Paulo – REMESP, em São Paulo, em junho/08;

• Participação no Workshop de Monitoramento Ambiental em Tempo Real 2008,

com a apresentação “O Monitoramento em Tempo Real no Projeto SONDA”,

realizada no Guarujá, em Outubro/2008;

• Realização do Mini-curso “Monitoramento Ambiental”, promovido pelo Conselho

Regional de Química-4ª.Região, realizado em São Paulo, em dezembro/08.

Atividades 2008 – Metrologia AmbientalParticipação em Congressos e Seminários

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O projeto para o sistema de calibração de anemômetros

prevê, além da construção de um laboratório de

anemometria, em conformidade com as normas técnicas

IEC 61400-12-1, ASTM D 5096-02, ASTM D 6011-96 e

ISO 17713-1, a aquisição de um túnel de vento de fluxo

uniforme e baixa turbulência (em conformidade com as

normas ISO, IEC, ASTM), padrões de referência

rastreados a um laboratório nacional ou internacional de

metrologia, entre outros.

Metas 2009 – Metrologia AmbientalSistema de Calibração de anemômetros

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Observações Finais:Missão e Prioridades para os próximos 5 anos:

Definir o papel chave do LIM no estabelecimento e criação de parcerias e colaborações técnicas;

Liderança na área de instrumentação ambiental para a Comunidade de Pesquisa baseada no INPE e instituições parceiras, possibilitando ao INPE e seus parceiros e organizações desenvolver novos conhecimentos sobre o sistema Terra, a Atmosfera e suas perturbações e as complexas relações do homem com o “nosso” planeta;

Iniciativas de busca de Fontes de Recursos Institucionais (INPE/CPTEC), Iniciativa Privada e Grandes Programas de Fundos Setoriais;

Atualmente esta busca de recursos através de iniciativas isoladas para o estabelecimento de Laboratório de Metrologia Acreditado não tem alcançado êxito. (Contrapartida Institucional).

Crescimento do nosso corpo técnico/científico como prioridade para o próximo ano. Esta ação resultará em um aumento da competência do LIM em áreas altamente prioritárias, criando novas oportunidades e pontos de colaboração com pesquisadores/engenheiros na comunidade cientifica;

O CPTEC tem se sensibilizado com esta dificuldade e respondido por buscar soluções para atender esta demanda.

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CoordenaçãoJosé Celso Thomaz Júnior

Projetos EspeciaisPaulo Rogério de Aquino Arlino

Antônio Carlos Barbosa

Jorge Luiz Martins Nogueira

Jorge Martins Melo

Nilson Luiz Rodrigues

Osvaldo Siqueira da Silva

Silvia Garcia

Metrologia AmbientalPatrícia Lúcia de Oliveira Guimarães

Claudomiro Maurício da Silva

Márcio Antonio Aparecido Santana

Apoio LogísticoJesarela da Silva Fonseca

Juliana Marton

Rinaldo Silva

Equipe

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“Good data are not necessarily excelent, but it is essencial that their quality is know and

demonstrable”World Meteorological Organization -

Guide to Meteorological Instruments and Methods of Observation