ESTIMATIVA DA EMISSIVIDADE ATMOSFÉRICA E DO BALANÇO DE ONDAS LONGAS EM PIRACICABA, SP

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1 ESTIMATIVA DA EMISSIVIDADE ATMOSFÉRICA E DO BALAÇO DE ODAS LOGAS EM PIRACICABA, SP Kare Maria da Costa MATTOS (1) ; Marcius Gracco Marcoi GOÇALVES (1) e Valter BARBIERI () (1) Aluos de Pós-graduação em Agrometeorologia, () Professor Dr., Departameto de Física e Meteorologia, ESALQ - USP, Caixa Postal 09, CEP , Piracicaba-SP RESUMO O presete trabalho teve como objetivo verificar o efeito sazoal das uves o balaço de odas logas () e determiar a emissividade atmosférica local (). Os dados foram medidos para a região de Piracicaba-SP, latitude º 'S, logitude 7º 37' W e 570m de altitude o ao de Regressões múltiplas foram realizadas aalisado a iterrelação dos elemetos meteorológicos cmo o vapor d'água e a isolação, os quais iterferem cojutamete o balaço de radiação de odas logas. As equações de regressão foram determiadas para todas as estações do ao, estabelecedo-se os coeficietes para cada uma delas, Primavera (=T ( e 1/ -0.06/),Verão (=T ( e 1/ /), Outoo (=T ( e 1/ /) e Ivero (=T ( e 1/ -0.09/). Essas equações foram comparadas comos dados observados e com os estimados pela equação proposta por Brut-Geiger (198). Palavras chaves: balaço de odas logas, emissividade atmosférica. ABSTRACT The objective was to verity the effect of the clouds o the log wave radiatio balace ad to determie the local log wave emissivity. Data were collected durig 1997 at Piracicaba-SP ( º'S, 7º37'W ad 570 m ). Multiple liear regressio aalysis was used to determie the coefficiets for the Brut's equatio, for each seaso: Sprig ( = T ( e ½ /), Summer (= T ( e 1/ /), Fall (= T ( e 1/ / ) ad Witer (= T ( e 1/ -0.09/). Key words: log wave radiatio balace, atmospheric emissivity. 1. ITRODUÇÃO Há muito tempo sabe-se que a terra ão seria como ela é se ão fosse a eergia proveiete do sol. Porém quatificar e cohecer a distribuição desse tipo de eergia sempre foi um desafio para o homem. Para obter esse cohecimeto a humaidade desevolveu equipametos que medissem a eergia solar icidete o globo. Esses dados eram importates, mas ão valeriam muita coisa caso ão soubesse o quato de eergia a terra emitia para o espaço.

2 O físico Stefa e o matemático Boltzma levataram a proporcioalidade do modelo de emissão radiate proposto por Plack, modelo este que dizia que a eergia emitida por um corpo é proporcioal à quarta potêcia da temperatura absoluta da superfície de emissão. O problema é que essa emissão também iteragia com a atmosfera. A partir daí iiciaram-se algus estudos para saber quais os elemetos atmosféricos que mais iteragiam com a radiação terrestre. Brut (1939) defiiu um ajuste de emissão de odas logas em fução do vapor d água, para codição de atmosfera livre de uves e Geiger (198) ajustou essa equação a razão de isolação sedo a mesma utilizada até hoje. Os resultados obtidos por Brut, citados em MEDOÇA (1995),para as cico localidades a seguir, mostram grade variabilidade e desta forma justificam este estudo para Piracicaba. 1-8 dados de radiação líquida e pressão de vapor d'água obtidos de Asklf em Upsala, em oites claras e em estação de baixa altitude com a pressão de vapor d'água variado etre e 8 mbar, obtedo a=0.3, b=0.08, com r=0.83; - 38 dados de Agttrom, em Bassour, a 1160m de altitude em oites claras, com a pressão de vapor d'água variado etre 5 e 15,3 mbar, obtedo a=0.8, b=0.058, com r=0.73; 3- As observações de Boutaric, a Fraça, a 859m de altitude, com pressão de vapor d'água variado etre 3 e 11 mbar, obtedo a=0.60 e b=0.0; - As 1350 observações feitas em Lideberg e apresetadas por Robitsch com a pressão de vapor d'água variado etre 3 e mbar, obtedo a=0.3, b=0.110, com r=1; 5- Os valores de a=0.7 e b= com r= 0.9 se ajustaram aos dados de Ramaatha e Desai, obtidos em Pooa, com a pressão de vapor d'água variado etre 8 e 18 mbar. O objetivo deste estudo é verificar o efeito da sazoalidade o balaço de odas logas e os valores da emissividade atmosféroca para a região de Piracicaba-SP.. MATERIAL E MÉTODO O método utilizado este trabalho, tem como base a equação proposta por Brut-Geiger (198) com a determiação dos coeficietes de regressão múltipla para a região de Piracicaba-SP, latitude º 'S, logitude 7º 37' W e 570m de altitude. A equação é dada por: =T (a+be 1/ +c/) Ode : : costate de Stefa Boltzma (,89 * 10-9 MJ/m dia.k ); T: temperatura (K); / : razão de isolação ( = úmero de horas de isolação e = úmero de horas do ascer ao pôr dosol); e - pressão parcial de vapor (mmhg). A determiação dessa equação requer a utilização de parâmetros observados a Estação Climatológica da ESALQ, tais como a Temperatura (T K), a Umidade Relativa (UR %), a Radiação Líquida (R MJ / m dia), a Radiação Global (Qg MJ / m dia), a isolação (). E estimativas, do Balaço de Odas Logas () por meio da expressão : = R BOC; ode BOC = Qg (1 r), sedo r o albedo igual a 0,3 e da pressão parcial de vapor (e mmhg) feita por: e = es.ur / 100, sedo a pressão parcial de vapor de saturação (es) calculada pela equação de Tetes (es = t / t ), ode t é a temperatura do ar em ºC.

3 Os parâmetros observados a estação foram medidos o período de 01/01 a 31/1 de 1997, pelos seguites istrumetos : a) Temperatura termômetro Fuess localizado o abrigo termométrico do tipo mexicao (ºC). b) Umidade Relativa psicrômetro ( termômetros Fuess) (%). c) Radiação Líquida radiômetro líquido (MJ / m dia). d) Radiação Global piraômetro de Eppley (MJ / m dia). e) Isolação heliografo tipo Campbell-Stokes. Para a aalise dos resultados foi realizado a comparação dos valores medidos e estimados utilizado-se o teste de Willmott e é aqui represetado pela letra d. 3-RESULTADOS E DISCUSSÕES Levou-se em cosideração que a pressão de vapor da atmosfera e a razão de isolação, ou seja, a cobertura de uves, atuam o balaço de odas logas. Propôs-se uma regressão múltipla etre / T como variável depedete e e e / como variáveis idepedetes, para se estabelecer os coeficietes a, b e c da equação : a b e c... equação.1 T Tal equação apresetou um resultado que pode ser cosiderado viável para a estimativa do balaço de odas logas para Piracicaba. Estes valores estão em cocordâcia com o pricípio de que a cotra emissão atmosférica depede cojutamete da pressão atual de vapor d água (ea) e a razão de isolação (/), desta forma, a regressão múltipla cosidera esta iterdepedêcia. A expressão ecotrada foi (equação ): Verão : e equação.. T E a regressão múltipla apresetou R =0.78 para um uiverso de 67 dados cosiderados o verão. o cálculo aterior cosiderou-se diversas codições e de cobertura por uves, associados à valores de tesão de vapor, o que determia uma boa represetatividade à equação, com isso elaborou-se uma regressão liear admitido a razão de isolação (/) igual a uidade (um). Desevolveu-se a equação ()da seguite maeira: E a regressão liear apresetou o seguite resultado: Portato: T ( e) d ( Willmott) Bol T ( 0, e)( )...( MJ / m dia)... equação..3

4 Este mesmo procedimeto foi desevolvido para as demais estações do ao, as quais apresetaram as seguites equações: Primavera : Bol d Outoo : Bol d Ivero : Bol d T ( 0, e)( T ( 0, e)( T ( 0, e)( )...( MJ / m dia)... equação.. )...( MJ / m dia)... equação..5 )...( MJ / m dia)... equação..6 Os coeficietes obtidos para a razão de isolação as diferetes estações do ao, os mostra que durate o ivero à perda de odas logas é um pouco superior à perda durate o verão. Isto ocorre provavelmete, pelo fato de que o verão se tem uma característica de cobertura difereciada tato o tipo de uvem quato a quatidade delas com relação ao ivero, época em que as fretes frias alcaçam a região estudada co maior frequêcia. Comparado os valores do estimado pela equação de Brut (1939) e os valores estimados pelas equações sazoais, observamos que as últimas são mais precisas para Piracicaba-SP, o que é lógico, uma vez que seus coeficietes foram calibrados para o local. Com a obteção do balaço de odas logas, foi possível se obter a emissividade atmosférica para as estações, represetadas pelas seguites equações: Pr imavera : e 0.06 Verão : e Outoo : e Ivero : e 0.09 A emissividade foi calculada para todas codições de razão de isolação e sugerem serem adequadas para este tipo de estimativa pricipalmete devido ao método que cosidera a iterdepedêcia etre a pressão parcial do vapor (e) e a cobertura de uves (/) a cotra emissão de odas logas pela atmosfera. -COCLUSÕES 1. Para as diferetes estações do ao, as equações em fução da razão de isolação e da pressão de vapor, revelaram que o verão, devido aos tipos de uves, ocorre um maior efeito estufa do que ivero, o que vem a justificar o equacioameto da perda de odas logas para épocas distitas do ao.

5 . Pelo teste de Willmott cocluímos que as equações determiadas para as estações sazoais são as mais adequadas para a determiação do Balaço de Odas Logas em Piracicaba-SP pois apresetam uma boa correlação em comparação com os valores observados e são mais precisas que as sugeridas por Brut (193). 5- BIBLIOGRAFIA MEDOÇA, E.Del D. Estimativa da Emissividade Atmosférica e Sato Atôio do Leverger-MT. Dissertação de mestrado. Piracicaba, p. OMETTO, J.C. Bioclimatologia Vegetal. São Paulo, Agroômica Ceres, p. OMETTO, J.C. "Estudo das Relações etre: Radiação Solar Global, Radiação Líquida, Isolação". Tese para Doutorameto. Piracicaba, p. OMETTO, J.P.H.B. Medidas e Estimativas do Balaço de Odas Logas, para a região de Piracicaba- SP. Dissertação de mestrado. Piracicaba, p.

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