ESTUDO OBSERVACIONAL DAS CONDIÇÕES REGISTRADAS NOS EXTREMOS NORTE E SUL DE FLORIANÓPOLIS

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1 ESTUDO OBSERVACIONAL DAS CONDIÇÕES REGISTRADAS NOS EXTREMOS NORTE E SUL DE FLORIANÓPOLIS Felipe Mendes Silva Guilherme Carmo Isoppo Isla Folchini Pereira Jorge Henrique Bortolloto de Oliveira Thiago Silva Martins Orientado por Mario de quadro Centro Federal de Educação Tecnológica de Santa Catarina. Av. Mauro Ramos 950-Centro Florianópolis/SC. RESUMO O estudo observacional tem como intuito realizar uma comparação simplificada de algumas variáveis meteorológicas do microclima dos extremos norte e sul da ilha para futuros estudos de cunho científico. Foram muitos os fatores que influenciaram nos resultados finais do estudo. Cada estação possuía sua peculiaridade por serem de marcas distintas. O que provocou a coleta de dados com diferenças significativas. PALAVRAS CHAVES: Estações Automáticas Portáteis, Cálculos Estatísticos, Comparação de dados meteorológicos.

2 2 Análise e comparação das variáveis meteorológicas 1. INTRODUÇÃO O Centro Federal de Educação Tecnológica de Santa Catarina recentemente adquiriu duas estações meteorológicas automáticas portáteis (EMAs), e possui mais uma fixa localizada na Unidade de Florianópolis, na região central da cidade. Com o intuito de realizar melhores coletas dos dados meteorológicos e também estudos científicos. Por este último motivo decidiu-se realizar um estudo simplificado do microclima do Centro, Norte e Sul da Ilha, visando observar as diferenças de microclimas das determinadas regiões. Outro motivo que levou a este estudo foi o de comprovar a eficiência das três EMAs, já que elas são de marcas diferentes: LACROSSE, SQUITTER e CAMPBELL. Cada estação em particular possui características diferenciadas que serão observadas no projeto. Por motivos de segurança para com as estações não conseguimos seguir todas as recomendações da OMM. Temos que levar em conta os obstáculos que por ventura podem ter atrapalhado as medições dos dados, pois perto dos locais onde as EMAs foram colocadas haviam árvores, casas e paredes, afetando de maneira significativa as variáveis meteorológicas. 2. MATERIAL E MÉTODOS O artigo consiste no estudo comparativo do microclima de algumas regiões de Florianópolis, avaliados através de medições feitas por estações meteorológicas automáticas portáteis. Para esse trabalho foram utilizados dados de três EMAs. Uma fixa, que fica localizada na Unidade de Florianópolis do CEFET, região central da cidade. Além dessa, também foram utilizadas mais duas estações portáteis, uma no Norte da ilha e outra no Sul, mais precisamente nos bairros Ingleses e Armação do Pântano do Sul, respectivamente. Como estas estações possuem características diferentes, um estudo inicial foi elaborado, com o objetivo de estabelecer comparações entre as estações. Para tal, no período de 19 a 22 de novembro de 2004 as duas estações portáteis foram colocadas juntas no cercado da estação meteorológica automática fixa com os seus sensores de temperatura, umidade relativa e anemômetro a aproximadamente 1,5 metro do chão. Em um segundo momento, no período de 24 horas dos dias 12 e 13 de março de 2005, com o começo ás 18:00, as estações portáteis foram colocadas nos dois extremos (Norte e Sul) da ilha.a figura 1, localizada na próxima página mostra a localização das estações, uma no bairro Ingleses (Norte da Ilha) e outra no bairro da Armação do Pântano do Sul (Sul da Ilha) - Figura 1.

3 3 Figura 1 Localização dos pontos de observação das observações meteorológicas. Para analisar a confiabilidade dos dados meteorológicos utilizados no projeto, foram calculados os seguintes parâmetros estatísticas com o auxílio da ferramenta Excel: moda, previsão, correlação, média e desvio padrão. A visualização dos dados foi realizada através de planilhas e gráficos para obter uma melhor comparação visual dos dados. 3. RESULTADOS Para realizar a comparação entre as estações foi necessário criar uma previsão de dados para o dia 20 de novembro de 2004, entre 09:15h e 17:45h, pois não existia dados durante esse intervalo de Tempo a TABELA 1- VALORES DE CORRELAÇÃO OBTIDOS ENTRE AS ESTAÇÕES METEOROLÓGICAS UTILIZADAS PARA PREVISÃO SQUITTERXCAMPBELL SQUITTERXLACROSSE LACROSSEXCAMPBELL CORREL TEMP. 0,80 0,67 0,84 CORREL 0,68 0,60 0,70 VEL. VENTO CORREL UR 0,94 0,51 0,83 A comparação entre as estações meteorológicas portáteis LACROSSE, SQUITTER e a fixa CAMPBELL realizadas no cercado da estação, sugerem os resultados a seguir.

4 4 Umidade Relativa 19/11/04-22/11/04 UR (%) Squiter Dias Figura 2 Gráfico de umidade relativa observada entre os dias 19 a 22 de novembro. O gráfico da figura 2 para umidade relativa mostra que as estações SQUITTER e CAMPBELL apresentam valores semelhantes e uma forte correlação. O valor calculado na ferramenta Excel para esta correlação foi de 0,94 (Tabela 2). TABELA 2- VALORES DE CORRELAÇÃO DA UMIDADE RELATIVA OBTIDOS ENTRE AS ESTAÇÕES METEOROLÓGICAS UTILIZADAS NO ESTUDO SQUITTERXCAMPBELL SQUITTERXLACROSSE LACROSSEXCAMPBELL CORREL 0,94 0,51 0,83 Temperatura 19/11/04-22/11/04 Temperatura ºC 33,0 31,0 29,0 27,0 25,0 23,0 21,0 19,0 17,0 15,0 Squiter Dias Figura 3 Gráfico de temperatura observada entre os dias 19 a 22 de novembro. As estações SQUITTER e CAMPBELL estão equiparadas. O desvio padrão registrado pela estação LACROSSE apresentou nos horários de Sol predominante uma temperatura de até 6,8 C a mais que a estação fixa CAMPBELL.

5 5 Velocidade do Vento 19/11/04-22/11/04 Velocidade (m/s) 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 Squiter Dias Figura 4 Gráfico de velocidade do vento observada entre os dias 19 a 22 de novembro. A estação fixa CAMPBELL apresenta resultados elevados em relação às estações móveis. Observou-se que a velocidade do vento das estações LACROSSE e SQUITTER são semelhantes, com dispersão em alguns momentos. A seguir são apresentadas as imagens de satélite (figura 5) dos dias observados de novembro, onde a característica principal apresentada foi a ausência de nebulosidade no estado de Santa Catarina. (a) (b)

6 6 (c) (d) Figura 5 Imagem de satélite do canal infravermelho dos dias 20/11/04 (a), 21/11/04 (b), 22/11/04 (c) e 23/11/04 (d) ANALISE SINÓTICA ENTRE OS DIAS 12 E 13 DE MARÇO DE 2005 As imagens do satélite Góes infravermelho do período de estudo mostram que uma frente fria está se aproximando do nosso estado formando uma intensa camada de nebulosidade a partir de sábado à tarde. (a) (b) Figura 6 Imagens de satélite no canal infravermelho dos dias 12 (a) e 13 (b) de março. A imagem de sábado da figura 6a mostra a aproximação de uma frente fria no estado de Santa Catarina.

7 7 A imagem de domingo da figura 6b mostra a frente fria predominando em todo estado de Santa Catarina, ocasionando temperaturas amenas e chuva no fim da tarde COMPARAÇÃO ENTRE O NORTE, CENTRO E SUL DA ILHA Da coleta de dados dos dias 12 e 13 de março foram comparadas as variáveis meteorológicas umidade relativa, temperatura, velocidade do vento. Temperaturas Temperatura em c 29,0 28,0 27,0 26,0 25,0 24,0 23,0 22,0 21,0 20,0 18:15 19:15 20:15 21:15 22:15 23:15 00:15 01:15 02:15 03:15 04:15 05:15 06:15 07:15 08:15 09:15 10:15 11:15 12:15 13:15 14:15 15:15 16:15 17:15 18:15 Squitter Figura 7 Gráfico de temperatura (C) observada entre os dias 12 a 13 de março de De acordo com a figura 6, que mostra os registros de temperatura, a estação fixa CAMPBELL(Cefet-sc) registra valores maiores de temperatura. As outras duas estações móveis, LACROSSE(Armação) e SQUITTER(Ingleses), são relativamente parecidas, sendo que a SQUITTER registra valores mais próximos da CAMPBELL. Todas elas seguem um mesmo padrão, porem suas diferenças podem chegar a mais de 1ºC. Umidade Relativa Valores em % :00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 Squitter Figura 8 Gráfico de umidade relativa observada entre os dias 12 a 13 de março de 2005.

8 8 Os valores de umidade relativa da estação meteorológica CAMPBELL apresentam resultados em geral menores, o que é coerente fisicamente devido sua localização mais longe da orla marítima em relação as demais. As estações LACROSSE e SQUITTER possuem resultados semelhantes. A umidade relativa média entre as estações móveis gira em torno de 83,2%. Velocidade do Vento Velocidade em m/s 3,8 3,6 3,4 3,2 2,8 3 2,6 2,4 2,2 1,8 2 1,6 1,4 1,2 0,8 1 0,6 0,4 0,2 0 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 Squitter Figura 9 Gráfico de velocidade do vento observada entre os dias 12 a 13 de março de A estação móvel LACROSSE quase sempre marca velocidades menores, sendo que das 22h do dia 12 até as 8h do dia 13 de março, marca velocidades de 0 m/s. Apesar da estação SQUITTER ter mais períodos de velocidade de 0 m/s, tem uma relação mais próxima com a estação LACROSSE. Já a CAMPBELL, geralmente apresenta valores maiores, pois o sensor de velocidade do vento (anemômetro) esta situado a dez metros de altura recebendo significativamente menos influência de obstáculos e do chão. 4. CONCLUSÃO Foram muitos os fatores que influenciaram nos resultados finais do estudo. Fatores que somente poderiam ser observados na realização de algo desta magnitude. Além de se tratar de estações meteorológicas de fábricas, materiais e sensores diferenciados, os locais escolhidos para a pesquisa não foram totalmente ideais devido a proximidade de obstáculos. Cada estação possuía sua peculiaridade, destacando o caso da LACROSSE que possui os sensores de temperatura e umidade relativa encapsulados que proporciona um ambiente mais abafado. Esta capa protetora isola o ar perto do sensor fazendo o registro de temperatura ficar mais alto e a umidade relativa ficar mais baixa que o normal, em dias de sol, como ocorrido na analise de novembro. A variável meteorológica velocidade do vento sofreu com as condições em que foram submetidas tais estações. A CAMPBELL, por ser uma estação que tem seu anemômetro situado a dez metros do chão obtém dados de vento mais confiáveis se comparados às outras duas estações moveis. Essa desvantagem advém dos obstáculos que estão mais próximos, pois o anemômetro está somente a dois metros do chão.

9 9 Referente a umidade relativa foi observado que as estações localizadas nas praias apresentaram maiores valores se comparadas com a estação fixa no CEFET. A proximidade do mar é sem dúvida o fator decisivo. Sugere-se para um próximo trabalho a realização de simulações extraindo dados das séries para comparar com os dados reais. AGRADECIMENTOS A equipe de estudo conta com os alunos Felipe Mendes Silva, Guilherme Carmo Isoppo, Isla Folchini Pereira, Jorge Henrique B. de Oliveira e Thiago Silva Martins do módulo dois do curso técnico de Meteorologia, orientada pelo Professor Mário Francisco Leal de Quadro e com a grande ajuda da professora Márcia Fuentes que cooperou de forma fundamental para a realização deste estudo. REFERÊNCIAS CPTEC/INPE. Disponível em : Acesso em março.