laboratório de instrumentação meteorológica apresentação: josé celso thomaz júnior (chefe do...
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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
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.
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.
ORGANOGRAMALaboratório de Instrumentação e Calibração Meteorológica
CoordenaçãoCPTEC
ChefiaLIM
Apoio Logístico
Metrologia Ambiental Projetos Especiais
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).
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.
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
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.
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)).
Projeto Pirata
Pilot Research Moored Array in the Tropical Atlantic
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.
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
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
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
Projeto LBA
Experimento de Grande Escala da Biosfera-Atmosfera na Amazônia
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
Projeto SOS-CLIMATE/Proantar
Coleta de dados a bordo do NApOc Ary Rongel da Marinha do Brasil
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;
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.
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
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.
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.
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
SONDAFotômetros
PIRATASistema de Observação Oceânica
RASTREABILIDADE METROLÓGICA
PROJETO INSTRUMENTO
Atividades 2008 – Metrologia Ambiental
• Obtenção e/ou manutenção da rastreabilidade de medição.
Rastreabilidade
• 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
• Metrologia Básica aplicada à instrumentação meteorológica/ambiental para a
equipe do INPE/CRN - Natal-RN, em maio de 2008.
Atividades 2008 – Metrologia AmbientalTreinamento ministrado
• 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
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
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.
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
Obrigado [email protected]
“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