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Meteorologia e Climatologia - Varejão/ Silva

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isto, a equação anterior passa à forma:
y = (–1/τ) x (II.4.4)
e o conjunto de pontos deverá formar uma reta que passa pela origem dos eixos e cuja inclina-
ção vale –1/τ (Middleton e Spilhaus, 1953). Essa determinação exige a presença de um outro
termômetro que forneça Tr.
5. O abrigo de instrumentos.
Nas estações meteorológicas convencionais, as observações da temperatura do ar
(instantânea, máxima e mínima) são obtidas a partir de termômetros instalados no interior do
chamado abrigo de instrumentos (Fig. II.9). Esses abrigos evitam que a luz do Sol incida dire-
tamente sobre os sensores de temperatura, mantendo-os, ao mesmo tempo, em um ambiente
aceito como adequadamente ventilado.
A geometria e os materiais empregados na fabricação dos abrigos de instrumentos,
para fins meteorológicos, variam de país para país. No Brasil, são confeccionados com duas
caixas de madeira, uma por dentro da outra, cujas paredes laterais possuem venezianas com
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inclinação oposta (Fig. II.9). As portas estão situadas de um só lado e, quando o abrigo é ins-
talado, devem ficar orientadas para o pólo do Hemisfério em que se encontra; as duas paredes
laterais ficam orientadas na direção norte-sul verdadeira. Isto minimiza o risco de penetração
da luz solar, que atingiria os instrumentos quando o abrigo fosse aberto para a realização das
leituras.
Fig. II.10 - Abrigo de instrumentos meteorológicos usado em estações convencionais. Em
detalhe a disposição das venezianas, nas paredes externa e interna (Varejão-
Silva, 1979).
Dentro desse abrigo são instalados os termômetros de máxima e mínima, o psicrômetro
e o termohigrógrafo. Também pode ser encontrado ali um medidor de evaporação à sombra
(evaporímetro).
As temperaturas obtidas no interior do abrigo de instrumentos não necessariamente
representam as condições térmicas reinantes no ar que circula junto à comunidade vegetal
presente nas vizinhanças da estação meteorológica. Tampouco equivalem (muita vez sequer
se aproximam) às temperaturas que seriam observadas, em um dado instante, nas camadas
atmosféricas justapostas à superfície do solo, sob a copa das plantas, ou acima de superfícies
líquidas próximas. O mesmo acontece, como decorrência, com os respectivos valores médios,
sejam diários, semanais, mensais etc. Para estudos que requeiram informações localizadas da
temperatura, portanto, é indispensável que se instale(m) o(s) sensor(es) diretamente no(s)
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ponto(s) desejado(s).
6. Temperaturas extremas e médias.
A mais elevada e mais baixa temperaturas observadas em um dado intervalo de tempo
(que constituem as temperaturas extremas desse mesmo intervalo), são conhecidas como má-
xima e mínima. Quando o intervalo é de 24 horas tem-se apenas uma temperatura máxima e
uma mínima. Em se tratando de períodos maiores (geralmente um mês, um ano etc.) usam-se
as expressões "máxima absoluta" e "mínima absoluta", para ressaltar que se trata da maior
máxima e da menor mínima. Nesse caso é costume obter, também, os correspondentes valo-
res médios, referidos como "temperatura máxima média" e "temperatura mínima média".
Chama-se amplitude térmica à diferença entre as temperaturas extremas observadas
em um dado período (dia, mês etc.).
Rigorosamente falando a "temperatura média" deveria referir-se à média aritmética de
todas as temperatura observadas a intervalos regulares e curtos, em um dado período. Durante
um dia, por exemplo, poderia ser calculada a partir dos valores observados a cada hora ou,
mais rigorosamente ainda, a cada dez minutos. Na prática, porém, não é esse o procedimento
adotado para fins climatológicos, embora o seja em muitos estudos de natureza micrometeo-
rológica.
No Brasil, a temperatura média diária do ar, em cada estação meteorológica da rede
oficial, é geralmente estimada através de um parâmetro que se convencionou chamar de "tem-
peratura compensada". Para seu cálculo emprega-se a fórmula abaixo, desenvolvida por A.
Serra, em 1938 (Serra, 1974):
t = (2 t00 + t12 + tX + tN) / 5, (II.6.1)
onde t00 e t12 referem-se, respectivamente, às temperaturas observadas às 00 e às 12 TMG, tX
traduz a temperatura máxima do dia em questão (obtida a partir do termômetro de máxima) e tN
especifica a temperatura mínima desse mesmo dia (resultante da leitura do termômetro de mí-
nima).
Serra (1974) refere-se a estudos que conduziu comparando 154 médias diárias (calcu-
ladas com base em termogramas) com as temperaturas compensadas (computadas através da
equação II.6.1), envolvendo sete localidades diferentes. Segundo aquele pesquisador, o desvio
encontrado manteve-se entre –0,3 e +0,1oC. A freqüência predominante (36% dos casos) esta-
va associada a um desvio de –0,1oC; em 26% dos 154 termogramas analisados o desvio foi
nulo, isto é: a temperatura compensada coincidiu com a média real. Diante desses resultados,
a temperatura compensada foi oficialmente adotada no Brasil, a partir de 01/01/1938, como
parâmetro substituto da temperatura média diária, para fins climatológicos.
As temperaturas médias mensais e anual são, via de regra, computadas usando-se as
temperaturas compensadas. Quando estão disponíveis apenas as temperaturas extremas diá-
rias, a fórmula II.6.1 não pode ser empregada. Nessas circunstâncias, costuma-se estimar
grosseiramente a média diária pela semi-soma de tX e tN.
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7. Oscilações da temperatura do ar.
7.1 - Oscilações quase-instantâneas.
A temperatura do ar normalmente apresenta acentuadas variações temporais, mesmo
quando são considerados intervalos de tempo relativamente pequenos. Usando equipamento
bastante sensível para a época, Middleton (1943) já havia mostrado que não são raras flutua-
ções da ordem de ± 2 oC em poucos minutos.
As variações quase-instantâneas da temperatura do ar à superfície são atribuídas à
passagem de turbilhões (redemoinhos ou vórtices) convectivos pelo instrumento de medida. A
periodicidade e a amplitude dessas oscilações dependem da freqüência e do tamanho dos re-
demoinhos, que caracterizam o estado de agitação do ar (turbulência) em um dado local e ins-
tante. Nas vizinhanças da superfície terrestre, tais vórtices decorrem, principalmente, da resis-
tência que a rugosidade natural da superfície oferece ao movimento do ar (turbulência mecâni-
ca) e da convecção, devida ao aquecimento da superfície pelo Sol. A turbulência mecânica
tende a diminuir com a altura, o mesmo acontecendo com a amplitude e a freqüência das os-
cilações da temperatura.
As aplicações sinóticas e climatológicas de rotina não exigem o conhecimento das flutu-
ações quase-instantâneas da temperatura do ar. A freqüência e a amplitude dessas oscilações,
no entanto, são informações importantes para investigações efetuadas no âmbito da agrome-
teorologia e da micrometeorologia, pois estão associadas à eficiência dos vórtices turbulentos
em transferir verticalmente calor, vapor d'água, poluentes etc., próximo da superfície. Em tais
estudos é conveniente usar sensores de resposta muito rápida, diretamente interligados a
computadores capazes de processar os dados coletados.
7.2 - Oscilação diária da temperatura do ar.
A temperatura do ar à superfície, apresenta um ciclo diário (Fig. II.7), passando por um
máximo (temperatura máxima do dia) e por um mínimo (temperatura mínima do dia). Em situa-
ções normais, valor máximo ocorre cerca de duas horas depois da culminação do Sol; o míni-
mo acontece pouco antes do nascimento do Sol. A presença de fenômenos capazes de pertur-
bar o estado prevalecente da atmosfera (como uma invasão de ar frio, por exemplo), pode alte-
rar a expectativa quanto aos horários prováveis de ocorrência das temperaturas extremas.
A curva diária típica da temperatura do ar à superfície, para um determinado local e pe-
ríodo, pode ser obtida tomando-se