4 - Barometria xx

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IV‐Barometria
1 Introdução1‐ Introdução
• A pressão atmosférica representa a força 
exercida pela atmosfera sobre a superfície p p
terrestre: peso da coluna de ar (da superfície 
até o topo da atmosfera) por unidade de áreaaté o topo da atmosfera) por unidade de área
Métodos para determinação da pressãoMétodos para determinação  da pressão
• Compensação da pressão atmosférica pela pressão 
exercida por uma coluna de mercúrio 
→ BARÔMETROS DE MERCÚRIO
• Deformação de uma membrana elásticaDeformação de uma membrana elástica 
→ BARÔMETROS ANERÓIDES
• Relação entre temperat ra de eb lição de ma• Relação entre temperatura de ebulição de uma 
substância e a pressão a qual ela está submetida
Ô→ HIPSÔMETROS
2 Barômetro de Mercúrio2 ‐ Barômetro de Mercúrio
• Os barômetros de mercúrio utilizados em meteo são 
aperfeiçoamento da experiência de Torricelli (1643).
2 Barômetro de Mercúrio2 ‐ Barômetro de Mercúrio
Clermont‐Ferrand (França)
Barômetro de vinho para 
demonstração
2 ‐ Barômetros de Mercúrio
Os principais componentes de um barômetro deOs principais componentes de um barômetro de 
mercúrio são:
• Tubo de vidro de cerca de 90cm
• Cuba ou cisterna
• Cilindro de metal (corpo)
• Visor (abertura no corpo protegida por um cilindro de vidro)
• Uma escalem cada lado do visor (hPa, mm Hg ou os dois)
• Nônio (p/leitura da parte fracionária)
• Termômetro comum preso ao corpo do instrumento para 
medir a temperatura do Hg.
2 1 Tipos de Barômetro2.1‐ Tipos de Barômetro
• O nível de Hg na cuba varia em função da temperatura e daO nível de Hg na cuba varia em função da temperatura e da 
aceleração da gravidade.
• As escalas são construídas em condições padrãoç p
• Como as escalas não podem ter a sua origem deslocada, 2 
soluções são adotadas:
• Ajuste do nível de Hg
• Escala que leva em conta as variações do nível de Hg
Em função disso dois tipos de barômetros: 
• Fortin
• Kew.
a) Barômetro Fortina) Barômetro Fortin
• Ajuste do Hg na cuba até atingir o• Ajuste do Hg na cuba até atingir o 
ponto de referência (zero da escala) 
antes da leituraantes da leitura
b) Barômetro Kewb) Barômetro Kew
• Construção da escala levando• Construção da escala levando 
em conta as variações do nível 
de Hg na cubade Hg na cuba.
2 2 Leitura dos Barômetros2.2 – Leitura dos Barômetros
Exatamente na hora padrãoExatamente na hora padrão.
• Efetuar a leitura do termômetro
• Usando o indicador aplicar 2 ou 3 panacadas leves no p p
corpo do barômetro
• Se for do tipo Fortin efetuar o ajuste do nível do HgSe for do tipo Fortin, efetuar o ajuste do nível do Hg
• Posicionar a base do nônio de forma a tangenciar o 
meniscomenisco
2 2 Leitura dos Barômetros2.2 – Leitura dos Barômetros
Nônio: dispositivo para auxiliar a leitura da parteNônio: dispositivo para auxiliar a leitura da parte 
decimal. 
3 Correção de temperatura (Ct)3. Correção de temperatura  (Ct)
Procedimento para efetuar a correção do efeitoProcedimento para efetuar a correção do efeito 
da temperatura sobre o instrumento.
3 Correção de temperatura (Ct)3. Correção de temperatura  (Ct)
a) Barometro Fortina) Barometro Fortin
B‐ leitura (hPa)
TBCt ×××−= −41063,1
B‐ leitura (hPa)
T – temperatura (oC)
Exemplo:Exemplo: 
B=1000hPa
T=20C
A pressão corrigida do efeito da temperatura (Bt) será:
  ChPaCCt 2010001063,1 14 ×××−= −− hPaCt 26,3−=
A pressão corrigida do efeito da temperatura (Bt) será:
Bt=B+Ct
Bt=1000‐(‐3 26)Bt=1000‐(‐3,26)
Bt=996,74
3 Correção de temperatura (Ct)3‐ Correção de temperatura  (Ct)
b) Barômetro Kewb) Barômetro Kew
[ [ T
A
VBCt ×+××−= − )24,1(1063,1 4
V/A t t f id l f b i tV/A – constante fornecida pelo fabricante
Obs.: A leitura barométrica corrigida do efeito da temperatura é 
chamada:leitura reduzida a zero graus Celsius.
4 Correção Instrumental (Ci)4. ‐ Correção Instrumental (Ci)
Em função de eventuais defeitos de fabricação oEm função de eventuais defeitos de fabricação o 
fabricante fornece uma tabela para correção na escala 
inteira ou em parte delainteira ou em parte dela.
A leitura com as correções de temperatura e 
instrumental é chamada “Bti”.
5 Correção de gravidade (Cg)5. Correção de gravidade (Cg)
Serve para compensar as mudanças na aceleração daServe para compensar as mudanças na aceleração da 
gravidade em função das coordenadas geográficas.
)( ⎤⎡ φ  1),( −⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡=
g
zgBtiCg φ
g (φ,z) –aceleração da gravidade na altitude da estação
l ã d id d NMMg‐ aceleração da gravidade no NMM
6 Pressão corrigida (Pc)6. Pressão corrigida (Pc). 
É o valor final após todas as correçõesÉ o valor final após todas as correções.
CgBtiPc += g
7 Exposição dos Barômetros7‐ Exposição dos Barômetros
Em geral no escritório da estação em uma parede emEm geral no escritório da estação em uma parede em 
cuja face oposta não incida os raios solares.
Evitar:
• Fontes de calor
• Radiação solar direta
• Fortes correntes de ar
• Poeira
8 Barômetros aneróides8‐ Barômetros aneróides
Tem como principio de funcionamento a deformação de 
cápsulas aneróide em função da variação de pressão 
atmosférica.atmosférica.
• As cápsulas aneróides podem ser dotadas ou não de molas 
i tinternas
• O elemento sensível pode ser composto de uma ou váriasO elemento sensível pode ser composto de uma ou várias 
cápsulas aneróides
8 Barômetros aneróides8‐ Barômetros aneróides
A variação da pressão provoca contração/dilatação daA variação da pressão provoca contração/dilatação da 
cápsula aneróide.
8 Barômetros aneróides8‐ Barômetros aneróides
8.1 ‐ Leitura
A leitura é geralmente feita diretamente através de um ponteiro que desliza 
sobre uma escala, observando o seguinte:, g
Aplicar  um leve toque antes;
Na mesma posição (hzt ou vert) em que o instrumento foi calibradoNa mesma posição (hzt ou vert) em que o instrumento foi calibrado
A maioria destes instrumentos não necessitam de correção de 
t ttemperatura.
8.2 Exposição
Os mesmos requisitos dos barômetros de mercúrio
9 0 Barógrafos e Microbarógrafos9.0  Barógrafos e Microbarógrafos
Registradores de pressão atmosférica cuja unidadeRegistradores de pressão atmosférica cuja unidade 
sensível é similar aos dos barômetros aneróides 
(cápsula ou pilha de cápsulas aneróides)(cápsula ou pilha de cápsulas aneróides).
10 Redução da pressão ao nível do mar10.  Redução da pressão ao nível do mar
• A pressão atmosférica depende da altitude• A pressão atmosférica depende da altitude. 
• Para viabilizar a comparação o efeito da altitude é 
“ li i d ” t é d d ã d l b d“eliminado”  através da redução do valor observado 
para um nível de referência. 
• Exceto para estações que se encontra em grandes 
altitudes, o nível de referencia utilizado é o nível  
médio do mar (NMM). 
10 Redução da pressão ao nível do mar10.  Redução da pressão ao nível do mar
Po ∆Φ⎞⎜⎛l
• Po ‐ Pressão no nível de referencia
vTP
o
×=⎠⎜⎝ 445,67log
• P – Pressão observada
• Tv – Temperatura virtual (K)  
• ∆φ – Diferença de nível em metro geopotencial (mgp)∆φ Diferença de nível  em metro geopotencial (mgp)
)608,01( rTTv +=
• T – temperatura (K)
• r – razão de mistura
P
er = 66,0
eP −,