DESENVOLVIMENTO DO SISTEMA DE AVALIAÇÃO DE DADOS COLETADOS POR PCD S: MÓDULOS DE VENTO, TEMPERATURA E UMIDADE RELATIVA DO AR E RADIAÇÃO SOLAR

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1 DESENVOLVIMENTO DO SISTEMA DE AVALIAÇÃO DE DADOS COLETADOS POR PCD S: MÓDULOS DE VENTO, TEMPERATURA E UMIDADE RELATIVA DO AR E RADIAÇÃO SOLAR Mario Rodrigues Pinto de Sousa Filho FUNCEME Fortaleza mario.rodrigues@funceme.br RESUMO: Tal artigo propõe uma metodologia de controle de qualidade de dados climatológicos, tanto armazenados, quanto os que são transmitidos em tempo real, pois, para avaliar se há alguma mudança climática ao longo de um recorte temporal observado, é necessário que os dados sejam os mais confiáveis possíveis. Aqui apresentaremos os problemas mais recorrentes dos dados, que serão avaliados com base no projeto SONDA, desenvolvido pelo CPTEC/INPE, cuja metodologia propõe um controle de qualidade dos dados. Este será adaptado para a realidade climática do estado do Ceará, e, caso o dado se apresente defeituoso, consiga ser visualizado pelo usuário, para que ele não seja utilizado, não prejudicando assim a pesquisa. Dessa forma, se propõe a elaboração de um sistema de avaliação dos dados de vento, temperatura, umidade do ar e radiação solar, coletados através das PCD s, além de sua implementação e aplicação no banco de dados da Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hídricos (FUNCEME). PALAVRAS CHAVE: Sistema, Avaliação de Dados, PCD, FUNCEME ABSTRACT: This paper proposes a methodology for quality control of meteorological data, both stored, and those that are transmitted in real time, therefore, to evaluate if there any changes in climate over a time frame observed, it is necessary that the data are the most reliable possible. Here we present the most recurrent problems of data, which will be evaluated based on the SONDA project, developed by CPTEC / INPE, which proposes a methodology for data quality control. This will be adapted to the climatic reality of the state of Ceará, and if the data is defective, can be viewed by the user, so it is not used, so that does not affect the search. Thus, it proposes that a system of evaluation of wind data, temperature, humidity and solar radiation, collected by the PCD's, and its implementation and the database of Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hídricos (FUNCEME). KEYWORDS: System, Data Evaluation, PCD, FUNCEME.

2 INTRODUÇÃO O monitoramento das informações meteorológicas é de suma importância tanto para a sociedade, quanto para pesquisadores. Saber o regime pluviométrico, balanço hídrico, umidade do solo, temperatura, umidade, radiação solar, além da velocidade e direção do vento, é importante para, por exemplo, coletar dados para um estudo da potencialidade de um local para a geração de energias alternativas, ou criar mecanismos para espacializar locais onde há risco de inundações, deslizamentos de terra etc, ou seja, que se tenha um planejamento adequado para o crescimento desordenado das cidades. Esses são apenas alguns exemplos de como o conhecimento do ritmo climatológico através da coleta de dados atmosféricos é importante. Além disso, para avaliar se há alguma mudança climática ao longo do período estudado, é necessário que os dados tenham uma certa confiabilidade. Tais informações são obtidas através de estações meteorológicas chamadas de PCD s (Plataforma de Coleta de Dados), e tal artigo propõe uma metodologia de avaliação dos dados coletados no estado do Ceará. OBJETIVO O que se tem como objetivo principal nessa metodologia de controle de qualidade dos dados climatológicos é uma análise dos sensores de vento, temperatura, umidade relativa do ar e de radiação solar utilizadas nas PCD s, além fazer um levantamento e definição de um padrão básico de filtragem dos dados coletados pelos sensores em análise, baseado no padrão climatológico do estado do Ceará. MATERIAIS E MÉTODOS Tal sistema de avaliação de dados será feito com base no projeto SONDA (Sistema de Organização Nacional de Dados), desenvolvido pelo Centro de Previsão do Tempo e Estudos Climáticos do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (CPTEC/INPE). Esse sistema de controle de qualidade de dados, não altera sua base de dados original, ou seja, não corrige os dados, apenas identifica aqueles suspeitos de estarem incorretos, gerando um código de qualificação. Os procedimentos do projeto sonda se dão da seguinte maneira: (i) avaliar se o dado é fisicamente possível; (ii) se o dado é extremamente raro; (iii) se há consistência entre os dados coletados por vários sensores; (iv) resultados de comparação com o modelo matemático. Por enquanto, far-se-á os três primeiros procedimentos ditos anteriormente.

3 No primeiro momento da pesquisa, em que ainda se desenvolve uma adaptação metodológica baseada no projeto SONDA, foi feita uma planilha no microsoft excel dos dados de cada uma das PCD s, armazenados no banco de dados da FUNCEME, e que eram coletados de três em três horas (00, 03, 06, 09, 12, 15, 18 e 21h UTC). Fez-se a identificação dos dados suspeitos, com base na climatologia do estado do Ceará, e que, através de cores, se identificavam os dados que apresentavam problemas. A adaptação do projeto SONDA se deu da seguinte forma: foram estipulados intervalos para temperatura, umidade, radiação solar, direção e velocidade do vento, em que, ao invés de gerar um código de qualificação do dado, este recebia uma cor que representava se ele era suspeito, extremamente raro (ou se apresentando defeituoso) ou se havia ausência destes em algum momento. Assim, dados que se apresentassem dentro de tal intervalo, era considerado normal, sem nenhum problema, dessa forma, não recebia nenhuma cor. A seguir, será detalhado como era o processo de qualificação. RESULTADOS E DISCUSSÃO Dados que ficavam um pouco acima ou abaixo da climatologia cearense, mas que podem ocorrer eventualmente (ou repetidos duas vezes seguidas) eram considerados suspeitos e marcados com a cor amarela (figura 1). Era marcado com a cor amarela também, dados que se repetiam três vezes seguidas (figura 2). Quando o dado se apresentava muito acima ou muito abaixo da climatologia local, ele era considerado como extremamente raro (figura 3). Quando devido algum defeito no sensor ou na transmissão do dado, este se apresentava defeituoso, (se repetindo acima de quatro vezes seguidas ou registrando valores iguais a zero por muito tempo, como se pode ver nas figuras 4 e 5). Assim, o dado passava a não ser mais considerado como extremamente raro, e sim, apresentando algum problema. Quando ocorria esses eventos, o dado recebia a coloração vermelha. Além da tentativa de elaborar um sistema de avaliação de dados, mostrando os que são suspeitos, extremamente raros e que se apresentavam com defeito, incluiu-se também a categoria ausência de dados, na qual não havia nem a data, horário e o registro do dado. Dessa forma, para indicar que havia tal dado ausente, colocava-se a letra X nos locais onde não existiam esses registros, como se pode ver na figura 6. Assim, os procedimentos descritos acima, foi uma forma de elaborar um sistema de avaliação de dados para os dados das PCD s da FUNCEME.

4 CONCLUSÕES A elaboração de um sistema de avaliação de dados das PCD s é válido, pois, dará uma nova conotação no que tange ao uso dos dados por parte de pesquisadores da própria instituição, assim como estudantes, empresas e outros pesquisadores que solicitem os dados. O sistema de avaliação ainda está em fase de desenvolvimento, podendo haver melhorias, além da automatização, que, por enquanto, ainda é feito através da análise dado por dado. Depois que se façam as devidas adaptações que possa ocorrer, o sistema será implementado na FUNCEME, e os dados serão disponibilizados com as devidas considerações. AGRADECIMENTOS Agradecer à FUNCEME, que fornece toda a estrutura para que o projeto possa dar seguimento e à Fundação Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico (FUNCAP), órgão financiador do projeto. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS MARTINS, F.R.; GUARNIERI, R.A.; PEREIRA, E.B.; MANTELLI, S.; CHAGAS, R.C.; THOMAZ, C.; ANDRADE, E. Projeto SONDA-Rede Nacional de Estações para coleta de dados meteorológicos aplicados ao setor de energia. Anais do I Congresso Brasileiro de Energia Solar, Associação Brasileira de Energia Solar, Fortaleza, SONDA, 2006: Sistema de Organização Nacional de Dados Ambientais CPTEC/INPE. [online]: WEBMET, 2006: Quality Assurance and Quality Control. The Meteorological Resource Center. [online]: Figura 1: umidade relativa do ar. Dado um pouco abaixo da climatologia, e o mesmo dado se repetindo duas vezes. Figura 2: dado suspeito de temperatura. Ele se repete três vezes seguidas.

5 Figura 3: dado extremamente raro. Radiação solar alta para às 09h (UTC). Figura 4: umidade do ar se repetindo quatro vezes seguidas. Figura 5: velocidade do vento se apresentando com vários registros nulos. Figura 6: ausência do dado de direção do vento às 21h (UTC) do dia 03/01/06.