Deus - Aula 15 AGRO - Estações Meteorológicas

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ESTAÇÕES METEOROLÓGICAS
Profª Virgínia
BREVE CRONOLOGIA DA METEOROLOGIA NO SÉCULO XX
	A rede meteorologica europeia surgiu no seguimento de dois desastres maritimos provocados por condicoes atmosfericas adversas em 1854 e 1855. Em 1864 a rede europeia contava com 50 estacoes para a previsao de tempo.
	1920 – A Organização Meteorológica Internacional (OMI) cria a Comissão Técnica de Meteorologia Aeronáutica;
	Anos 30 – grande impulso da meteorologia com a elaboração da teoria das frentes (Escola Norueguesa);
Figura – Aeronave da Marinha Norte Americana com um meteorógrafo preso às asas registrando pressão, temperatura e umidade em 13 de dezembro de 1934 .
(fonte: http://www.photolib.noaa.gov/historic/nws/nwind18.htm)
	Anos 30 (final) – introdução da Radiossonda:
Figuras 2 e 3 – Meteorologistas preparando e lançando radiossondas (fonte: http://www.noaa.gov)
	Anos 40 – utilização do Radar na Meteorologia;
	Anos 50 (início) – introdução da previsão meteorológica numérica (Análise Sinótica e Previsão de MacroEscala)
	1954 A Organização de Aviação Civil Internacional (OACI/ICAO) e a Organização Meteorológica Mundial (OMM/WMO) firmam acordo de mútua cooperação;
	 1960 – Lançamento do 1o satélite meteorológico – TIROS;
Figura 4 Radar de superfície (fonte: http://www.noaa.gov)
Figuras 5 e 6 – Fotografia do equipamento e da primeira imagem do Satélite TIROS
Fonte: http://www.noaa.gov.
	Últimas décadas – Aplicação do Radar Doppler na Aviação;
	1994 – Implantação do Supercomputador do INPE
	Tempos recentes – difusão crescente da INTERNET na troca de informações meteorológicas e melhoria dos modelos de previsão e nos equipamentos de detecção de fenômenos adversos à aviação (turbulência, nevoeiros etc.).
OBSERVAÇÕES METEOROLÓGICAS DE SUPERFÍCIE
	Para diagnóstico e prognóstico da atmosfera, tornam-se indispensáveis a instalação e operação de um sistema global de observações meteorológicas. Este sistema deve ser apto a promover a exploração global da atmosfera, tanto na superfície quanto nos níveis superiores, além de realizar medições em intervalos de tempo curtos para permitir o monitoramento da origem e do desenvolvimento dos fenômenos.
	Sendo a atmosfera um meio contínuo, o que existe é uma interligação de fenômenos que se desenvolvem na superfície, interagindo com as camadas superiores da atmosfera e vice-versa. 
	Desse modo a ONU mantém um órgão especializado, denominado ORGANIZAÇÃO METEOROLÓGICA MUNDIAL – OMM, que congregava em 1990 cerca de 161 países, coordenando o mundo todo, por todas as atividades meteorológicas de caráter operacional, bem como os programas de pesquisas de interesse mundial.
OBSERVAÇÕES METEOROLÓGICAS DE SUPERFÍCIE
	A observação da superfície consiste de procedimentos sistemáticos e padronizados, visando à obtenção de informações qualitativas e quantitativas referentes aos parâmetros meteorológicos, capazes de caracterizar plenamente o estado instantâneo da atmosfera. 
	A padronização foi determinada pela OMM, incluindo tipos de equipamentos usados, técnicas de calibração, aferição, ajuste, manuseio e procedimentos observacionais. 
	Além disso, os horários das observações, o tratamento dos dados observados, as correções efetuadas indiretas de outros parâmetros derivados, a transmissão e o uso operacional são igualmente realizados segundo padrões rígidos.
OBSERVAÇÕES METEOROLÓGICAS DE SUPERFÍCIE
	As observações meteorológicas são realizadas em locais tecnicamente escolhidos e preparados para tais fins; trata-se das Estações Meteorológicas. 
	Existem estações de diferentes categorias, segundo os fins específicos a que destinam:
	- Estações Sinóticas,
	- Estações Climatológicas,
	- Estações Agrometeorológicas,
	- Estações Meteorológicas Aeronáuticas,
	- Estações Especiais.
OBSERVAÇÕES METEOROLÓGICAS DE SUPERFÍCIE
	Estações sinóticas: são as que realizam observações em horários padronizados internacionalmente, para fins de previsão do tempo. 
	O horário padrão usado é o Tempo Médio de Greenwich – TMG. Sendo assim, todas as observações são efetuadas ao mesmo tempo, independente da localização geográfica da estação. 
	Quando são reunidas em um mapa, todas as observações efetuadas no mesmo TMG denominam-se Carta Sinótica, que constitui um flash do estado atmosférico para toda a área coberta pelas estações. 
	Estações climatológicas: para fins climatológicos. As principais medem os elementos meteorológicos necessários aos estudos climáticos. As instalações são padronizadas em níveis detalhados, a fim de evitar influências anômalas nas medições.
	Estações agrometeorológicas: fornecem informações relacionadas aos elementos meteorológicos e às atividades agrícolas. Para isso, ao lado das observações atmosféricas, são também realizadas observações fenológicas. 
OBSERVAÇÕES METEOROLÓGICAS DE SUPERFÍCIE
	Estações meteorológicas aeronáuticas: destinam-se à coleta de informações necessárias à segurança de aeronaves. Instaladas nos grandes aeroportos, fazem inúmeras observações diárias.
	Estações especiais: todas as demais estações com qualidades distintas.
	Instrumentos Meteorológicos
Os equipamentos utilizados variam com as características das estações:
	Estações Sinóticas:
	Psicrômetro ventilado, Termohigrógrafo, Termômetro de máxima,Termômetro de mínima, Pluviômetro, Pluviógrafo, Anemógrafo universal, Barômetro, Barógrafo ou Microbarógrafo.
OBSERVAÇÕES METEO. DE SUPERFÍCIE
	Estações Climatológicas
	Psicrômetro ventilado
	Termohigrógrafo
	Termômetro de máxima
	Termômetro de mínima
	Termômetro de relva
	Termômetro de imersão
	Geotermômetro
	Pluviômetro
	Pluviógrafo
	Anemógrafo universal
	Anemômetro
	Barômetro
	Barógrafo ou Microbarógrafo
	Evaporímetro
	Orvalhógrafo
	Actinógrafo
	Estações Agrometeorológicas
	Psicógrafo ventilado elétrico
	Psicrômetro ventilado
	Termohigrógrafo
	Termômetro de máxima
	Termômetro de mínima
	Termômetro de relva
	Termômetro de imersão
	Geotermômetro
	Geotermógrafo
	Pluviômetro
	Pluviógrafo
	Anemógrafo universal
	Anemômetro
	Evaporímetro
	Evapotranspirômetro
	Orvalhógrafo
	Heliógrafo
	Actinógrafo
	Radiômetro
OBSERVAÇÕES METEOROLÓGICAS DE SUPERFÍCIE
	Quanto ao número de elementos observados:
	Primeira Classe: são aquelas que possuem instrumentos para medida de todos os elementos meteorológicos, possibilitando caracterização detalhada das condições meteorológicas do local.
	Segunda Classe: são aquelas que não se mede a pressão atmosférica (barômetro ou barógrafo), a velocidade e a direção dos ventos (anemômetro ou anemógrafo),e a irradiância solar global (actinógrafo ou radiômetro), porém, possibilitam caracterização dos principais elementos para fins agrometeorológicos.
	 (1.Catavento, 2.Pluviógrafo, 3.Pluviômetro, 4.Tanque Classe A, 5.Geotermômetros, 6.Heliográfos, 7.Abrigo termométrico (termômetro de máxima e de mínima, seco e úmido, termohigrógrafo e evaporímetro de Piche), 8.Termômetro de mínima de relva).
OBSERVAÇÕES METEOROLÓGICAS DE SUPERFÍCIE
	Terceira Classe: também conhecidas como estações termo-pluviométricas, por medir apenas a temperatura do ar (máxima e mínima) e a chuva. São normalmente utilizadas em propriedades agrícolas, com a finalidade de monitorar o balanço hídrico do solo.
	A superfície padrão sobre a qual são feitas as medidas é o gramado. Essa área deve ser cercada.
OBSERVAÇÕES METEOROLÓGICAS DE SUPERFÍCIE – FONTE: BOLAGRO
	Apesar das evoluções técnicas de teledeteção e de medições em alturas na atmosfera, que permitem a determinação das condições meteorológicas tanto de superfície como da estrutura vertical da atmosfera, as observações de superfície, principalmente as realizadas no continente, continuam indispensáveis para as mais diferentes aplicações da meteorologia.
	Nos últimos anos, elas foram favorecidas pela evolução técnica dos sensores e pela possibilidade de automação da coleta de dados.
	A observação meteorológica de superfície, realizada nas estações meteorológicas, consiste da coleta rotineira de dados referentes aos diversos elementos meteorológicos,que caracterizam o estado da atmosfera, ou seja, o tempo.
INSTRUMENTOS METEOROLÓGICOS 
	A observação meteorológica é uma avaliação ou uma medida de um ou vários parâmetros meteorológicos. As observações são sensoriais quando são adquiridas por um observador sem ajuda de instrumentos de medição, e instrumentais, em geral chamadas medições meteorológicas, quando são realizadas com instrumentos meteorológicos. 
	A reunião desses instrumentos em um mesmo local, é denominada estação meteorológica. E o conjunto dessas estações distribuídas por uma região, é denominado rede de estações meteorológicas.
	Anemógrafo - Registra continuamente a direção (em graus) e a velocidade instantânea do vento (em m/s), a distância total (em km) percorrida pelo vento com relação ao instrumento e as rajadas (em m/s). 
	Anemômetro - Mede a velocidade do vento (em m/s) e, em alguns tipos, também a direção (em graus).
	Barógrafo - Registra continuamente a pressão atmosférica em milímetros de mercúrio (mm Hg) ou em milibares (mb).
Anemografo
Anemometro
Barografo
	Barômetro de Mercúrio - Mede a pressão atmosférica em coluna de milímetros de mercúrio (mm Hg) e em hectopascal (hPa).
	Evaporímetro de Piche - Mede a evaporação - em mililitro (ml) ou em milímetros de água evaporada - a partir de uma superfície porosa, mantida permanentemente umedecida por água.
	Heliógrafo - Registra a insolação ou a duração do brilho solar, em horas e décimos.
	Higrógrafo - Registra a umidade do ar, em valores relativos, expressos em porcentagem (%).
	Microbarógrafo - Registra continuamente a pressão atmosférica - em milímetros de mercúrio (mm Hg) ou em hectopascal (hPa), numa escala maior que a do Barógrafo, registrando as menores variações de pressão, o que lhe confere maior precisão.
	Piranógrafo - Registra continuamente as variações da intensidade da radiação solar global, em cal.cm­².mm­¹.
	Piranômetro - Mede a radiação solar global ou difusa, em cal.cm­².mm­¹. 
Evaporimetro de piche
Heliografo
Higrografo
Piranografo
Piranometro
	Pluviógrafo - Registra a quantidade de precipitação pluvial (chuva), em milímetros (mm).
	Pluviômetro - Mede a quantidade de precipitação pluvial (chuva), em milímetros (mm).
	Psicrômetro - Mede a umidade relativa do ar - de modo indireto - em porcentagem (%). Compõe-se de dois termômetros idênticos, um denominado termômetro de bulbo seco, e outro com o bulbo envolvido em gaze ou cadarço de algodão mantido constantemente molhado, denominado termômetro de bulbo úmido.
	Tanque Evaporimétrico Classe A - Mede a evaporação - em milímetros (mm) - numa superfície livre de água.
Termógrafo - Registra a temperatura do ar, em graus Celsius (°C).
Termohigrógrafo - Registra, simultaneamente, a temperatura (°C) e a umidade relativa do ar (%).
Termômetros de Máxima e Mínima - Indicam as temperaturas máxima e mínima do ar (°C), ocorridas no dia.
Termômetros de Solo - Indicam as temperaturas do solo, a diversas profundidades, em graus Celsius (°C). 
Fonte:
http://www.meteochile.cl/instrumentos/inst_convencional.html
Termografo
Termometros de maxima e de minima
Termometros de solo
Tanque Classe A
ESTAÇÃO DE SUPERFÍCIE. FONTE: BOLAGRO 
Estacao Agrometeorologica
Index of /Direcciones/meteorologia/Red Meteorologica/IMAGENES
Estacao Ordinaria
http://www.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.ineter.gob.ni/Direcciones/meteorologia/Red%2520Meteorologica/IMAGENES/piranografo.jpg&imgrefurl=http://www.ineter.gob.ni/Direcciones/meteorologia/Red%2520Meteorologica/IMAGENES/&h=508&w=566&sz=71&tbnid=bMzEg-ymSSoMwM:&tbnh=120&tbnw=134&prev=/images%3Fq%3Dpiranografo&usg=__8_YF8dizFDyefS3Nip2RLzK_1FE=&ei=Vhf5S_PcMISClAeIx7DECg&sa=X&oi=image_result&resnum=1&ct=image&ved=0CBkQ9QEwAA
ALGUNS EQUIPAMENTOS UTILIZADOS EM ESTAÇÕES METEOROLÓGICAS: FONTE: BOLAGRO
Tanque classe A
Finalidade: Determinar a quantidade de água evaporada
Termômetros de Máxima e Mínima. Finalidade: Determinar a temperatura máxima e mínima do ar
ALGUNS EQUIPAMENTOS UTILIZADOS EM ESTAÇÕES METEOROLÓGICAS: FONTE: BOLAGRO
Abrigo Meteorológico
Finalidade: proteger alguns instrumentos da exposição aos raios solares.  
Pluviômetro
Finalidade: determinar a quantidade de chuva.
ALGUNS EQUIPAMENTOS UTILIZADOS EM ESTAÇÕES METEOROLÓGICAS: FONTE: BOLAGRO
Psicrômetro
Finalidade: Determinar a temperatura a e umidade relativa do ar 
Heliógrafo
Finalidade: Registrar o número de horas de insolação ( brilho solar) 
As PCDs - Plataformas de Coletas de Dados surgiram da necessidade de inúmeras empresas e instituições em obter regularmente informações colhidas em lugares remotos ou espalhados por uma região muito grande. O exemplo mais clássico é o das informações meteorológicas (temperatura, pressão, direção e velocidade do vento, umidade, etc.), utilizadas por especialistas para previsão do tempo. Antigamente, em muitos locais a única maneira de colher essas informações era instalar aparelhos de registro e "visitá-los" 
LOCALIZAÇÃO E INSTALAÇÃO DE ESTAÇÕES METEOROLÓGICAS
	O local deve ser representativo da área para onde as observações serão destinadas.
	Evitar condições extremas de relevo; 
	A área deve ser bem exposta, tendo longos horizontes, especialmente no sentido leste-oeste;
	Evitar proximidades de maciços florestais,árvores isoladas e construções de alvenaria, que possam projetar sombra na área da estação ou interferir nas condições atmosféricas locais;
	Área plana e de fácil acesso.
	No HS, a porta do abrigo deve estar voltada para o sul, de modo que não haja incidência de radiação solar sobre os sensores na hora da medida.
REDES DE ESTAÇÕES METEOROLÓGICAS EXISTENTES NO BRASIL
	A densidade de estações meteorológicas recomendada pela OMM é de uma distância máxima de 150 Km entre duas estações sinóticas.
	Para estações climatológicas, essa distância irá depender das condições geográficas da região, ou seja, da homogeneidade do macroclima.
	O Brasil por suas dimensões continentais ainda não apresenta uma rede de estações meteorológicas suficientemente grande para atender as suas necessidades.
	Nas áreas mais afastadas as estações automáticas monitoradas por telemetria vêm assumindo papel fundamental.
	INMET(Instituto Nacional de Meteorologia, do Ministério da Agricultura) é responsável pela coleta de dados sinóticos, climatológicos e agrometeorológicos.
REDES DE ESTAÇÕES METEOROLÓGICAS EXISTENTES NO BRASIL
	Instituto Agronômico de Campinas (IAC) e o Instituo Agronômico do Paraná (IAPAR) juntamente com o Sistema Meteorológico do Paraná (SIMEPAR), cada um com mais de 30 estações espalhadas, respectivamente nos Estados de São Paulo e Paraná.
	Centro de Integração de Meteorologia e Recursos Hídricos de Santa Catarina (CLIMERH), entre outras.
	CPTEC/INPE (Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos, pertencente ao Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) um dos principais órgãos de previsão de tempo e clima do país, também responsável pela maioria das estações automáticas do país. 
	O CPTEC coordenada os núcleos de Meteorologia e Recursos Hídricos dos Estados. 
OBSERVACOES DE AR SUPERIOR
	Sistema de Radiossonda:
	A radiossonda é um conjunto de instrumentos e sensores para medir a temperatura do ar, umidade relativa e pressão atmosférica, enquanto é elevada na atmosfera até alturas típicas da ordem de 30 Km, por um balão inflado com gás hélio. 
	O deslocamento da sonda é registrado por uma antena GPS que permite a medida da direção e velocidade do vento. 
	Os dados observados, minuto a minuto, são enviados via rádio para a estação receptora no solo que os processa, gera uma mensagem codificada e a envia para o Centro Coletor onde ocorrerá a distribuição global.
	A Rede de Estações de Altitude Brasil conta com aproximadamente 40 estações e está distribuída entre o INMET, o Departamento de Controle do Espaço a Aéreo (DECEA) e a Diretoria de Hidrografia e Navegação da Marinha (DHN), que são órgãos operacionais.
Radiossonda
	Radar meteorológico
		Essa extraordinária ferramenta para estudos meteorológicos começoua ser usada para tais fins após a última guerra mundial, quando o radar deixou de ser usado apenas para finalidades bélicas. 
		O radar usa ondas de rádio na detecção de objetos e na medida das distâncias dos mesmos. Um radar meteorológico é um tipo de radar usado na localização de precipitação, no cálculo de seu movimento, na estimativa de seu tipo (chuva, neve, granizo, etc.) e na previsão de sua intensidade e posição futura. 
	Radares meteorológicos modernos são, em sua maioria, radares Doppler, capazes de detectar o movimento das gotículas de chuva, além da intensidade da precipitação. Ambos os tipos de dados podem ser analisados para determinar a estrutura de tempestades e seu potencial de causar um tempo severo.
	Satélite Meteorológico
	Um satélite meteorológico é um tipo de satélite artificial que é primariamente usado para monitorar o tempo e o clima da Terra.
	Estes satélites, porém, vêem muito mais do que nuvens e formações de nuvens. Luzes das cidades, queimadas, efeitos de poluição, aurora, tempestades de raios e poeira, superfícies cobertas por neve e gelo, os limites das correntes oceânicas, etc. são outros tipos de informações ambientais coletadas através dos satélites meteorológicos. 
	O El Niño e seu efeito sobre o tempo foi monitorado diariamente por meio de imagens de satélite. O buraco na camada de ozônio é mapeado por meio de dados de satélites meteorológicos. Coletivamente, satélites meteorológicos dos Estados Unidos, Europa, Índia, China, Rússia e Japão permitem observações quase contínuas do tempo sobre todo o planeta. 
2008 foi um ano de comemorações para o Programa Espacial Brasileiro, pelos 20 anos do programa Cbers (China-Brazil Earth Resources Satellite), e pelos 10 anos do lançamento do segundo satélite de coleta de dados, o SCD-2, em 22 de outubro de 1998.
Primeiro satélite projetado, construído e operado pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), o SCD-1 completa 15 anos em órbita neste dia 9 de fevereiro. Quando lançado pelo foguete norte-americano Pegasus, em 1993, a expectativa era de apenas um ano de vida útil. Contudo, o SCD-1 (Satélite de Coleta de Dados) se mantém plenamente operacional e retransmitindo informações para a previsão do tempo e monitoramento das bacias hidrográficas, entre outras aplicações. 
Supercomputador do INPE
Foguete Longa Marcha-4B chinês se prepara para lançar o Cbers-2b (Foto: Inpe)
Rede de estações meteorológicas terrestres que trocam dados médios mensais regularmente a nível internacional. Em 1875 havia cerca de 100, a maioria localizada na Europa Ocidental e EUA (mapa superior) e em 1975 (mapa inferior) já se pode falar de uma rede global, com mais de 1700 estações.                                                           
Rede de estações aéreas. Os números indicam o nº de anos de observações de vento e temperatura a 500 mb e vão de 1 a 10, correspondendo ao período de 1963 a 1973. 'A' significa registros completos dos 10 anos. Das 1093 estações só cerca de 600 os têm.
Fontes de observação actuais in situ do Centro Europeu (2007): 600 000 observações processadas a cada 12 horas. Vermelho: balões atmosféricos; laranja: dados de aviões; verde: estações terrestres e a bordo de navios; azul: boias automáticas.
Fonte: CPTEC/INPE
Projeto: Monitoramento Meteorológico na Antártica 
 
Coordenador: Dr. Alberto Waingort Stezer.
Resumo:
O objetivo deste projeto é assegurar a continuidade dos registros meteorológicos do Programa Antártico Brasileiro, Proantar, na Antártica, mantendo o desenvolvimento de pesquisas de sistemas meteorológicos regionais e de suas interações com o Brasil, bem como continuar o apoio de quase 20 anos a inúmeros projetos de pesquisa de várias áreas do conhecimento que lá se realizam, e ao próprio Proantar.
A Estação Antártica Comandante Ferraz (EACF) é uma base antártica pertencente ao Brasil localizada ilha do Rei George, a 130 km da Península Antártica, na baía do Almirantado, Antártica.
Começou a operar em 6 de fevereiro de 1984, levada à Antártica, em módulos, pelo navio oceanográfico NApOc Barão de Teffé (H-44) e diversos outros navios da Marinha do Brasil. Foi parcialmente destruída por um incêndio no dia 25 de fevereiro de 2012.
O nome da estação homenageia Luís Antônio de Carvalho Ferraz, um comandante da Marinha do Brasil, hidrógrafo e oceanógrafo que visitou o continente Antártico por duas vezes a bordo de navios britânicos. Ferraz desempenhou importante papel ao persuadir o Brasil a desenvolver um programa antártico (o PROANTAR