Caracterização da Variabilidade do Vento no Aeroporto Internacional de Fortaleza, Ceará. Parte 2: Análise da Velocidade
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- Francisco Farinha Mendes
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1 Caracterização da Variabilidade do Vento no Aeroporto Internacional de Fortaleza, Ceará. Parte 2: Análise da Velocidade Pollyanna Kelly de Oliveira Silva ¹, Maria Regina da Silva Aragão 2, Magaly de Fatima Correia 2, Alexsandra Barbosa Silva 3 1 Bolsista CNPq/UFCG, Programa de Pós-graduação em Meteorologia, DCA/UFCG, Campina Grande, PB, pollyanna_kelly@yahoo.com.br 2 Profa. Doutora, Unidade Acadêmica de Ciências Atmosféricas, DCA/ UFCG, Campina Grande, PB, e- mail: regina@dca.ufcg.edu.br ; magaly@dca.ufcg.edu.br ³ Bolsista PIBIC/CNPq/UFCG, Curso de Graduação em Meteorologia, DCA/UFCG, Campina Grande, PB, alexsandrabs@yahoo.com.br ABSTRACT: In this study the surface wind variability at the Fortaleza International Airport- Pinto Martins is analyzed using hourly data collected during the period and made available online through the meteorological network of the Brazilian Air Force Command (REDEMET). The period monthly mean wind speeds show values between 11 and 1 km/h (16 and 2 km/h) for the first (second) semester months, due to the seasonal variation of the South Atlantic subtropical high. The first semester months show higher values in 2 (between 14.3 and 17. km/h), with exception of January 26 (19. km/h) and June 27 (16 km/h). For the second semester, the year 27 shows the highest speeds (with a maximum value of 22.3 km/h in October), surpassing the period monthly mean. Low standard deviations indicate small variability around the period monthly mean. The daily wind cycle has amplitude around 1 km/h in almost every month. The wind speed is higher in daytime and lower in night-time and early morning, a result that points towards an interaction between the large-scale circulation (trade winds) and local circulations (sea and land breeze). The maxima hourly wind speeds (between 2 and 2 km/h) occur in the time interval of UTC and the minima (between and 1 km/h) at 7-9 UTC. Keywords: METAR code, seasonal cycle, daily cycle, trades, breezes 1. INTRODUÇÃO O conhecimento preciso do regime de vento é um dos elementos mais importantes na especificação de projetos relacionados com diversas áreas de atividade, tais como: monitoramento climático, energias renováveis, operações de pouso e decolagem de aeronaves, conforto térmico, etc. As cidades litorâneas têm em seu regime de ventos a influência de diversos sistemas atmosféricos, entre eles as circulações locais (brisa marítima e terrestre). Nessas cidades o regime de vento pode apresentar características distintas quando analisados dados de vento na orla e na área urbana. Xavier et al. (28) mostram que a verticalização urbana pode provocar quedas na intensidade do vento de até % quando comparadas com as medidas realizadas na orla e dentro da cidade, além de provocar rajadas de intensidade considerável devido aos espaços entre os blocos dos edifícios. Assim, neste trabalho o objetivo é contribuir para o monitoramento ambiental e climático da cidade de Fortaleza através do estudo da variabilidade temporal do vento à superfície no aeroporto internacional dessa cidade.
2 2. METODOLOGIA Os dados utilizados foram coletados nas horas inteiras (UTC) na estação meteorológica do aeroporto internacional Pinto Martins localizado em Fortaleza-CE (3º46 S, 38º42 W, 2m) cujo número sinótico é Os dados foram obtidos na página eletrônica da REDEMET (Rede de Meteorologia do Comando da Aeronáutica), na forma do código METAR (Correia, 199). Foram escolhidos para análise os dados do vento do período Nesta Parte 2 a velocidade do vento é analisada através das médias mensais anuais e das médias horárias mensais anuais. Além disso, é analisada a velocidade média mensal do período, o desvio padrão e o coeficiente de variação que é uma medida de dispersão útil para comparação em termos relativos do grau de concentração em torno da média de séries distintas. Os dados de direção são analisados na Parte 1 deste trabalho. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO Na ilustração da distribuição da velocidade média mensal do vento à superfície para os anos de 23 a 29 (Fig. 1) é possível observar que os meses do segundo semestre do ano apresentam valores maiores, com destaque para o ano de 27 (Fig. 1g-l). No primeiro semestre os valores maiores são observados no ano de 2, com exceção dos meses de janeiro e junho cujas médias são maiores no ano de 26 e 27, respectivamente (Fig. 1a-f). A média mais elevada é vista no mês de outubro dos anos de 27 e 28 (22,3 km/h); a mínima é observada no mês de abril de 29 (7, km/h). As médias mensais do período para os meses de janeiro a junho ficam entre 11 e 1 km/h, enquanto que nos meses do segundo semestre a média está entre 16 e 2 km/h (Fig.1), refletindo a variação sazonal da alta subtropical do Atlântico Sul. Os baixos valores de desvio padrão mostram que não há grande variabilidade em torno da média mensal do período (Fig. 1) e os valores do coeficiente de variação (não mostrados) indicam que a média mensal do período é representativa dos dados. A Figura 2, que ilustra a velocidade média mensal horária do vento à superfície para os anos de 23 a 29, evidencia o ciclo diário do vento nas séries, bem definido, com valores maiores no período diurno e valores menores no período noturno e início da manhã. Esse ciclo diário sugere a interação entre a circulação de grande escala e a circulação local. Teixeira (28) também identifica a presença do ciclo diário na precipitação, associado ao sistema de brisas e sistemas de grande escala, influenciando no aumento da frequência de eventos de chuva entre a madrugada e o início da manhã, e diminuição no período da tarde, em qualquer época do ano. As velocidades máximas horárias ocorrem no período das UTC (entre 2 e 2 km/h) e as mínimas às 7-9 UTC (entre e 1 km/h), evidenciando o ciclo diário do vento que tem amplitude em torno de 1 km/h em quase todos os meses do ano. As menores velocidades médias horárias são observadas nos meses de fevereiro a junho; já as mais intensas nos meses de janeiro e de julho a dezembro. O valor máximo da velocidade média horária ocorre em outubro de 27 (31,1 km/h) e o mínimo em abril de 29 (,1 km/h). 4. CONCLUSÕES Neste trabalho são discutidos resultados das análises de dados horários do vento à superfície observado no período no Aeroporto Internacional Pinto Martins localizado em Fortaleza CE. Na análise sazonal da velocidade média mensal no primeiro semestre do ano os resultados mostram que os valores maiores ocorrem no ano de 2 (entre 14,3 e 17, km/h),
3 com exceção dos meses de janeiro de 26 (19, km/h) e junho de 27 (16 km/h). Nos meses do segundo semestre, o ano de 27 tem velocidades maiores (com máximo de 22,3 km/h em outubro), superando a média mensal do período. As médias mensais do período apresentam no primeiro (segundo) semestre do ano valores entre 11 e 1 km/h (entre 16 e 2 km/h). Os baixos valores de desvio padrão mostram que não há grande variabilidade em torno da média mensal do período e os valores do coeficiente de variação indicam que a média mensal do período analisado é representativa para os dados. Nas análises da velocidade média horária é possível observar o ciclo diário do vento nas séries, bem definido e com amplitude diária próximo de 1 km/h; as médias são maiores no período diurno e menores no período noturno e início da manhã. Esse ciclo diário sugere a interação entre a circulação de grande escala (ventos alísios) e a circulação local (brisa marítima e terrestre). As velocidades máximas horárias ocorrem no intervalo das UTC (entre 2 e 2 km/h) e as mínimas às 7-9 UTC (entre e 1 km/h).. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CORREIA, M.F. Meteorologia Aplicada I. Códigos Meteorológicos (Versão Preliminar), Parte 2, 199. TEIXEIRA, R.F.B. O Fenômeno da Brisa e sua Relação com a Chuva sobre Fortaleza-CE. Revista Brasileira de Meteorologia. v. 23, n. 3, p , 28. XAVIER, T.M.B.S.; PEREIRA FILHO, A.J.; XAVIER, A.F.S.; SILVA DIAS, P.L. Mudanças Climáticas nas Cidades e Interferências com o Aquecimento Global. Boletim da Sociedade Brasileira de Meteorologia. v. 32, n. 2-3, p 61-68, 28.
4 Janeiro Fevereiro (a) (b) (c) Abril Maio Março (d) (e) (f) Julho Agosto Junho (g) (h) (i) Outubro Novembro Setembro (j) (k) (l) Dezembro Figura 1 Média mensal anual, e média e desvio padrão da velocidade do vento à superfície (km/h) no Aeroporto Internacional de Fortaleza no período para o mês de: (a) janeiro, (b) fevereiro, (c) março, (d) abril, (e) maio, (f) junho, (g) julho, (h) agosto, (i) setembro, (j) outubro, (k) novembro e (l) dezembro. Observe que no ano de 24 os meses de novembro e dezembro não apresentam dados. A linha horizontal vermelha (verde) representa a média (desvio padrão) do período. (Fonte dos dados:
5 (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) (i) (j) (k) (l) Figura 2- Distribuição horária (UTC) da velocidade média do vento à superfície (km/h) no Aeroporto Internacional de Fortaleza no período para o mês de: (a) janeiro, (b) fevereiro, (c) março, (d) abril, (e) maio, (f) junho, (g) julho (h) agosto, (i) setembro, (j) outubro, (k) novembro e (l) dezembro. Observe que a hora local (HL) é HL = UTC 3 horas e que no ano de 24 os meses de novembro e dezembro não apresentam dados. (Fonte dos dados:
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