Tempo e clima

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA 
CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA RURAL 
 
 
 
 
 
 
 
DISCIPLINA: Bioclimatologia (ENR 7404) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Capítulo: 
Tempo, clima e estações meteorológicas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Rosandro Boligon Minuzzi 
E-mail: rosandro.minuzzi@ufsc.br 
www.labclimagri.ufsc.br 
Telefone: 3721-5484 
 
 
 
 
 
 
“Tempo, clima e estações meteorológicas” 
Bioclimatologia (ENR 7404) – Prof. Rosandro B. Minuzzi 
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1. Introdução 
 Em sua órbita ao redor do Sol (translação), o planeta Terra passa por diferentes 
exposições à radiação solar ao longo dos 365 dias do ano, o que define as estações do ano, em 
termos de temperaturas e chuvas, dependem de alguns fatores adicionais como a distância até o 
equador, a distância aos oceanos e a altitude do local. O conjunto desses fatores define o que se 
chama clima. 
 A atmosfera, no entanto, é extremamente complexa e desafia as definições mais simples. 
O tempo que sentimos no dia a dia, as chuvas, o calor, o frio, estão associados à atuação de 
sistemas meteorológicos, como frentes frias e quentes, ciclones e anticiciclones, etc. 
 Assim: 
→ Tempo: é a condição da atmosfera terrestre em um dado instante e lugar. Para determinarmos 
a condição da atmosfera terrestre e, portanto, o tempo, precisaremos observar e medir vários 
elementos meteorológicos (ou variáveis meteorológicas), tais como: temperatura do ar, pressão 
atmosférica, velocidade e direção do vento, umidade do ar, etc. 
 
→ Clima: somatório das condições meteorológicas características de um lugar ou região. Para 
definirmos o clima de um lugar ou região é necessário dispormos de uma longa série de 
observações. Esse período para expressar as condições médias deve ser de pelo menos 30 anos, 
conforme estabelecido pela Organização Meteorológica Mundial (OMM) com base em princípios 
estatísticos de tendência do valor médio. A ‘normal climatológica’ (valor médio ou valor esperado) 
de um elemento meteorológico passa a ser o valor de referência para analisar as diversas 
variações do clima (variabilidade climática, flutuação climática, tendência climática, ciclo climático e 
mudança climática) e auxiliar nas previsões de clima. 
 
Como determinamos a climatologia de um elemento meteorológico? 
Conforme descrito no parágrafo anterior, para definirmos o clima de um lugar necessitamos 
de uma longa série de dados meteorológicos. Assim, inicialmente temos que ter dados diários (ver 
tabela abaixo). Com estes dados diários, ao término de um determinado mês/ano, poderemos 
determinar como foi o comportamento médio da atmosfera deste período (mês/ano). Por sua vez, 
esse valor médio obtido entrará na nossa longa série de dados, a qual, definiremos como é o clima 
neste referido mês. Este exemplo mostra como obter o clima na escala mensal, mas podemos usar 
o mesmo raciocínio para outras diferentes escalas de tempo (quinzenas, bimestres, anual, etc). 
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Bioclimatologia (ENR 7404) – Prof. Rosandro B. Minuzzi 
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Data Temp (°C) Chuva (mm) UR (%)
01/01/1974 16,6 7 85,2
02/01/1974 15,3 3,2 69,9
03/01/1974 17 1,8 55
04/01/1974 19,2 3,9 52,4
05/01/1974 22,6 0 47,1
06/01/1974 21,9 16,2 70,1
07/01/1974 23,6 0 63,5
08/01/1974 22,5 17,2 70
09/01/1974 22,6 0 62,4
.... .... .... ....
.... .... .... ....
26/01/1974 19,4 0 69,3
27/01/1974 19,7 0 61,8
28/01/1974 20,3 0 54,9
29/01/1974 22,1 0 54,7
30/01/1974 20,8 10,4 68,1
31/01/1974 18,9 0 61,7
Média jan/1974 28,4 173,7 63,1
 
 
Abaixo, consta a forma de como podemos obter a climatologia para dois elementos 
meteorológicos (chuva e temperatura do ar) em um local e determinado período (janeiro). Outras 
informações estatísticas podem ser obtidas a partir de uma série de dados meteorológicos, como o 
valor máximo e o valor mínimo, auxiliando no planejamento de diversas atividades. Com base nas 
informações da tabela, vemos que no mês de janeiro, o valor médio (esperado) de chuva é de 
184,1 mm. Assim, como exemplo, quando a previsão de clima indica que a quantidade de chuva 
em janeiro deverá ficar abaixo da climatologia, significa que a quantia de chuva totalizada em 
janeiro, não deverá exceder 184,1 mm. 
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Tendo a climatologia como referência, podemos analisar o seu comportamento na escala 
temporal. Pelo gráfico abaixo, visualmente notamos que, com o passar dos anos a variabilidade e 
os registros de chuva tem sido maiores. Para essas afirmações serem válidas, deve-se adotar 
metodologias estatísticas. 
 
 
Média climatológica= clima obtido pela média de toda a série histórica de dados de uma estação 
meteorológica. 
Normal climatológica= clima obtido pela média de dados de uma estação meteorológica de 
períodos padrões de 30 anos. Atualmente, as normais climatológicas de todas as estações do 
mundo utilizam o período padrão de 1961 a 1990. O próximo período padrão para a obtenção das 
normais climatológicas será de 1991 a 2020. 
Tempo= descrição instantânea das condições atmosféricas. 
Clima= descrição média das condições atmosféricas. 
Elemento climático (ou meteorológico)= são grandezas (variáveis) que caracterizam o estado 
da atmosfera (radiação solar, temperatura, umidade do ar, etc). 
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2. Fatores climáticos 
São agentes causais que condicionam os elementos meteorológicos. Fatores geográficos 
tais como latitude, altitude, continentalidade/oceanidade, corrente oceânica, vegetação e tipos de 
solos, afetam os elementos meteorológicos. A radiação solar pode ser tomada ou como fator 
condicionador ou como elemento dependente da latitude, altitude e época do ano. 
Exemplo 1: quanto maior a altitude, menores a temperatura (elemento meteorológico) e a 
pressão atmosférica (elemento meteorológico). 
Exemplo 2: quanto maior a latitude, menores a radiação solar e a temperatura (elemento 
meteorológico). 
Exemplo 3: a diferença de calor específico entre a superfície terrestre e as massas de 
água, faz com que o continente se aqueça e se resfrie mais rapidamente que as superfícies 
aquáticas. Assim, o efeito da oceanidade (ou maritimidade) minimiza a amplitude térmica 
(elemento meteorológico). 
Exemplo 4: a densa vegetação das áreas intertropicais (Amazônia, como exemplo) com 
sua intensa evapotranspiração, aumenta a umidade do ar (elemento meteorológico), o que facilita 
a ocorrência de chuvas (elemento meteorológico). 
 
 
3. Importância do tempo e clima na vida animal 
Para seu crescimento e desenvolvimento os seres vivos, tanto animais como vegetais, 
necessitam de condições climáticas adequadas para que os processos fisiológicos transcorram 
dentro de sua normalidade. As melhores condições para a criação de animais domésticos seria a 
de uma temperatura entre 13 e 18°C, umidade relativa de 60 a 70%, velocidade do vento de 5 a 8 
km/h, solos férteis, sem parasitas e bactérias, e a radiação solar com incidências das encontradas 
na primavera e no outono. 
A temperatura, umidade relativa e níveis de radiação solar em torno das latitudes de 30° do 
hemisfério Norte e Sul, geralmente, são abaixo do ideal ou da zona de conforto para o ponto ótimo 
de criação dos animais domésticos. Desse modo, devemos considerar os elementos e fatores 
climáticos que modificam a performance desses animais. 
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Ao contrário do que ocorre na Austrália,não tem havido no Brasil um interesse maior pela 
aplicação da biometeorologia ao melhoramento da produção animal. De modo geral, tem sido 
enfatizada a mera seleção fenotípica, a prática de cruzamentos (quase sempre de forma empírica) 
e principalmente a importação de genótipos. Aliás, o Brasil é considerado mercado prioritário para 
os produtores de sêmem, embriões e material genético na Europa e América do Norte. São poucos 
os criadores e mesmo técnicos que têm consciência dos problemas que envolvem a adaptação 
dos animais. Os resultados que necessitamos a curto prazo poderiam ser obtidos pela aplicação 
dos princípios da bioclimatologia à criação dos animais melhorados de origem européia. Na 
produção de leite, os genótipos para alta produção compatíveis com a adaptação aos fatores 
ambientais tropicais não foram ainda identificados e disseminados suficientemente nas variedades 
nativas. 
Para se manterem saudáveis, produtivos e com maior longevidade, os animais 
homeotérmicos (de sangue quente), por exemplo, necessitam que a temperatura do ar e, 
conseqüentemente, a temperatura corporal do animal esteja entre certos limites para que os 
processos fisiológicos não sejam afetados. Portanto, antes de se introduzir uma raça em uma 
região, ou de se construir um abrigo zootécnico para uma determinada exploração animal, deve-se 
considerar as necessidades fisiológicas do animal com relação as condições ambientais. 
No livro “Introdução à bioclimatologia animal”, das páginas 16 a 31 há vários exemplos de 
pesquisas mostrando a influência das condições ambientais nos animais domésticos. 
 
4. Observações meteorológicas à superfície 
 Uma observação meteorológica de superfície consiste de procedimentos sistemáticos e 
padronizados, visando à obtenção de informações qualitativas e quantitativas referentes aos 
elementos meteorológicos. A padronização fielmente seguida, foi determinada pela Organização 
Meteorológica Mundial (OMM), tendo em vista o caráter global dos estudos atmosféricos. Tal 
padronização inclui: tipos de equipamentos usados, técnicas de calibração, aferição, ajustes, 
manuseio e procedimentos observacionais. Além disso, os horários das observações, o tratamento 
dos dados observados, as correções efetuadas, as estimativas indiretas de outros parâmetros 
derivados são igualmente realizados segundo padrões rígidos. 
 O valor assumido por cada variável meteorológica numa determinada observação, constitui 
um dado meteorológico. Os dados meteorológicos podem ser classificados em: 
 - instrumentais: quando obtidos a partir da indicação de instrumentos de leitura direta ou 
de registradores (temperatura, chuva, insolação, direção e velocidade do vento, etc); 
 - sensoriais: quando avaliados pelo próprio observador, valendo-se apenas do seu 
tirocínio e dos seus sentidos (tipo, quantidade e altura de nuvens, fenômenos anômalos, etc); 
 - derivados: quando obtidos por intermédio de cálculos aplicados à indicação de 
instrumentos (temperatura do ponto de orvalho, pressão ao nível do mar, etc). 
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 As observações meteorológicas são realizadas em locais estrategicamente escolhidos e 
preparados para tais fins, trata-se das estações meteorológicas, que podem ser convencionais 
(exige a presença de um observador para a coleta de dados) e automáticas (são registradas 
automaticamente em intervalos previamente programados, como de 5 em 5 minutos, a cada hora, 
etc – Figura 1). Nas estações automáticas, os dados são armazenados e/ou transmitidos em 
tempo real por diferentes meios (sinal de rádio, wireless, etc) por um datalogger. 
 
Figura 1. Ilustração de estação meteorológica automática. 
 
Datalogger: O Datalogger (ou “data recorder”) é um equipamento destinado a executar a 
aquisição e a gravação de dados durante um período de tempo, eliminando a necessidade da 
presença de um operador durante a coleta. Estes dados são fornecidos por sensores ou 
equipamentos externos, dos quais desejamos obter um histórico de monitoramento. Normalmente, 
são equipamentos portáteis, supridos de bateria, constituídos de um controlador (que pode ser um 
computador), memória interna para armazenamento dos dados, interface de aquisição e 
sensores.temperatura e umidade (2b). 
 
Na existência de diferentes modelos/marcas de instrumentos meteorológicos, há algumas 
características que devem ser consideradas na escolha do produto: 
 RESOLUÇÃO: é basicamente a medida do menor incremento mensurável. Por exemplo, 
um termômetro com resolução de 0,1°C fornecerá leituras de 12,1°C, 12,2°C, 12,3°C..., mas se a 
sua resolução fosse de 1°C, as leituras seriam de 12°C, 13°C, 14°C. 
ALCANCE: refere-se ao intervalo à qual o instrumento/sensor estará apto a realizar as 
leituras. 
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 PRECISÃO: o termo “precisão” (do inglês ‘accuracy’) refere-se ao grau de aproximação 
para o qual a leitura de um instrumento/sensor se aproxima do valor real. Geralmente, a precisão 
dos instrumentos/sensores varia de acordo com um dado intervalo de leitura. Exemplo: Precisão 
para um determinado modelo de termômetro +/- 1,0°C na faixa de 0 a 50°C. 
 As “precisões” destacadas abaixo são sugeridas pela OMM (1983) para leituras com fins 
climatológicos e hidrológicos. Os erros não devem ser maiores aos seguintes valores: 
Para instrumentos manuais: 
 -Termômetros de bulbo úmido e bulbo seco: +/-0,3°C 
 -Termômetros de máxima e de mínima (exceto o de mínima para valores abaixo de 0°C: 
1,0°C): 0,5°C 
 -Umidade relativa: 3% (intervalo de 20 a 80%) e 5% nos extremos. 
 -Umidade relativa estimada pelos termômetros de bulbo seco e úmido: 3% 
 -Direção do vento: 10° (graus) 
 -Velocidade do vento: 1,6k/h ou 0,45m/s. 
 -Precipitação e evaporação diária: 0,25mm. 
Para instrumentos automáticos: 
 -Temperatura: +/-0,2°C 
 -Umidade relativa: 2% (intervalo de 0 a 80%) e 5% (intervalo de 80 a 100%) 
 -Velocidade do vento: 0,4km/h ou 0,11m/s 
 -Radiação solar: 5% 
 Precipitação: 0,25mm/dia 
 
Existem estações de diferentes categorias, segundo os fins específicos a que se destinam: 
 - Estação sinótica: se realizam observações em horários padronizados 
internacionalmente, para fins de previsão do tempo. O horário padrão usado é o Tempo Médio de 
Greenwich (TMG). Com tal procedimento, todas as observações realizadas nas estações sinóticas 
mundiais são efetuadas simultaneamente, independentemente da localização geográfica da 
estação. As observações sinóticas devem ser realizadas às 00h, 12h e 18h TMG, ou seja, no 
horário de Brasília em relação ao TMG, reduzimos em 3 horas. Assim, nas estações sinóticas 
convencionais no Brasil as observações são realizadas às 09h, 15h e 21h (hora local). 
 - Estação climatológica: são usadas em geral, para fins climáticos. Nada impede, 
contudo, que suas observações sejam também utilizadas para fins de previsão, quando realizadas 
nos horários TMG. Denominam-se de estações sinótico-climatológicas aquelas que efetuam 
observações sinóticas e climatológicas. 
 - Estação agrometeorológica: tem por finalidade fornecer informações que permitem 
estabelecer a influência de um ou de vários elementos meteorológicos sobre as atividades 
agrícolas. 
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 - Estação meteorológica aeronáutica: em geral estão instaladas nos grandes aeroportos 
e fazem inúmeras observações diárias. As informações destinam-se a segurança de aeronaves, 
mas também podem ser utilizados para fins de previsão do tempo. 
 - Estação hidrológica ou hidrometeorológica: denominação recente de estações, que 
visa obter informações mais voltadas para análise de rios, lagos, etc, como medições da 
precipitação,vazão e nível de superfícies líquidas. 
 - Estação especial: todas as demais estações com qualidades distintas enquadram-se 
como tais. Como exemplos, estação de radar, estação ozonométrica (medição de ozônio), estação 
para experimentos. 
 O local de instalação da estação (exceto para uma ‘estação especial’) deve ser 
representativo na região. 
a) exposição aos ventos gerais da região, não deve ser instalada em fundo de vale; 
b) horizontes amplos, ou seja, evitar barreiras (árvores, edificações, etc) que impeçam a 
incidência da radiação solar ou que modifiquem o vento. A distância da estação para 
uma determinada barreira deve ser de no mínimo 10 vezes a altura da barreira, ou 
seja, se há uma árvore com altura de 10 metros próxima da estação, esta barreira 
deverá estar a pelo menos 100 metros de distância da estação; 
c) distante de cursos d’água, pois esse modificam o balanço de energia; 
d) terreno plano coberto de grama com altura sempre em torno de 10 cm. 
4a 
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4b 
Figura 4. Ilustração de uma estação meteorológica automática completa (4a) e estação 
meteorológica convencional (4b). 
 
 
Praticando o uso da calculadora: 
 
1)Dados: σ= 5,6697x10-8; T= 297; ε= 0,9 
Eb= ε . σ . T4 
Resp: 397 
 
2)Dados: T= 297; e= 22; n= 6; N= 12 
).9,01,0).(56,009,0.(.108989,4 49
N
n
eTxBOL +−= − 
Resp: - 2,88 
 
3)Dados: t= 23 
)
3,237
.5,7(
106108,0 t
t
s xe
+
=
 
Resp.: 2,81 
 
Lembre: Durante os cálculos: 1º realizar a multiplicação e/ou divisão; e 2º realizar a soma e/ou 
subtração.