Projeto Integrador Divulgação de Dados Meteorológicos das Estações da Grande Florianópolis Alunos: Rafael Censi Borges Viviane Tayão Dutra Joice Taise Martins Rogério Uhr Santiago Fimínia Martins Professor (a) orientador (a): Márcia Fuentes Florianópolis, 03 de setembro 2004
Sumário 2 1. Agradecimentos...03 2. Apresentação...04 3. Objetivo... 05 4. Justificativa... 06 5. Metodologia... 06 6. Embasamento teórico... 09 7. Cronograma... 10 8. Resultados... 10 9. Conclusão... 17 10. Bibliografia... 18
1. Agradecimentos 3 À Professora e orientadora Márcia Fuentes por nos auxiliar na construção do nosso projeto. Aos os professores Alexandre Motta, Mário Quadro e ao Eduardo Beck, pela sua disponibilidade para com o grupo deste trabalho. Ao CLIMERH, INMET que, generosamente, disponibilizaram os dados meteorológicos utilizados nas comparações com a nossa estação do CEFET/SC.
2. Apresentação 4 A meteorologia é, reconhecidamente, muito importante para o desenvolvimento econômico de um país. Esta ciência tem despertado cada vez mais interesse no sul do Brasil, mas tendo em vista à dificuldade de compreensão dos dados meteorológico por parte dos usuários em geral, é importante que os mesmos sejam divulgados de forma alternativa através de gráficos, tabelas, textos coloquiais, cujo entendimento e utilização sejam mais acessíveis por todos os usuários. A grande variabilidade sazonal do clima na Região Sul por situar-se nas médias latitudes bem como o aumento progressivo do uso da tecnologia na agropecuária e outros setores econômicos, dependentes do comportamento da atmosfera, resultaram em maior importância para a meteorologia e, por conseqüência, em uma demanda por produtos meteorológicos cada vez mais específicos. A conseqüência desses fatores (variabilidade climática e aumento da importância da meteorologia), motivou o surgimento, em Florianópolis (SC), de um curso técnico de meteorologia no Centro Federal de Educação Tecnológica de Santa Catarina (CEFET/SC). Este curso possui duas estações meteorológicas, uma convencional e a outra automática, onde são medidas as variáveis meteorológicas: temperatura do ar, velocidade e direção do vento, umidade relativa do ar, pressão atmosférica, insolação e evaporação. Atualmente as informações divulgadas por este curso, bem como a divulgação dos dados das estações meteorológicas, são realizadas através do site do CEFET/SC. Com intuito de melhorar a apresentação desses dados, o presente projeto tratou do desenvolvimento de uma Home-Page específica para o curso de meteorologia.
3. Objetivos 5 Objetivo Geral: O projeto destina-se à elaboração de uma página da web com intuito de divulgar os dados meteorológicos das estações do Centro Federal de Educação Tecnológica de Santa Catarina (CEFET/SC), Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), Centro Integrado de Meteorologia e Recursos Hídricos de Santa Catarina (CLIMERH) e da Estação do Aeroporto Internacional Hercílio Luz, em Florianópolis, de uma maneira simples. Nessa página ainda estarão disponíveis análises climáticas, referentes aos dados registrados, e trabalhos desenvolvidos pelos alunos do curso técnico de meteorologia. Objetivo Específico: 1. Acessar as bases de dados das estações; 2. Efetuar triagens dos dados, a fim de se obter dados consistentes; 3. Elaborar gráficos mensais e quinzenais das variáveis meteorológicas; 4. Elaborar a página; 5. Divulgar os dados das estações citadas; 6. Disponibilizar informações didáticas.
4. Justificativa 6 Os principais motivos que remetem à elaboração desta página na internet é a constatação de demanda por informações meteorológicas de fácil acesso e o simples entendimento destas informações por vários setores sócio-econômicos do Estado. Hoje o CEFET dispõe desta informação, e embora compartilhe parcialmente, ainda há necessidade de maior divulgação de forma sistemática e integral para a população em geral. Neste sentido, pensou-se em elaborar esta página para a divulgação destes dados, bem como outros produtos meteorológicos, desenvolvidos por alunos do Curso Técnico de Meteorologia. 5. Metodologia Os dados utilizados foram das estações convencionais do CEFET/SC, CLIMERH, INMET e Aeroporto. Para efeito de estudo reuniram-se três meses de informações (maio, junho, julho de 2004). Anteriormente a esse período observou-se que os dados da estação do CEFET/SC apresentaram falhas, o que tornou os dados do período inconsistentes. As variáveis utilizadas são estão demonstradas na tabela 1: CEFET/SC INMET CLIMERH AEROPORTO Temperatura Máxima X X X X Temperatura Mínima X X X X Precipitação X X X Pressão X X X Insolação X X Umidade Relativa X X X X Tabela 1: Variáveis Meteorológicas obtidas das Estações. Uma vez reunidos os dados, estes passaram por uma triagem a fim de garantir a consistência dos mesmos. Realizada a triagem perceberam-se algumas inconsistências, listadas a seguir: 1. No dia 09/06 o INMET marcava 15h de insolação. 2. No dia 11/07 o CEFET não apresentava as seguintes leituras: termógrafo, pluviógrafo, anemógrafo, higrografo e barógrafo. 3. No dia 16/07 o CEFET não apresentava a leitura do pluviógrafo. A fim de corrigir estas inconsistências utilizou-se o método estatístico de regressão linear que de acordo com MOTTA, é o método que procura descrever e analisar a relação entre uma determinada variável Y, cujo comportamento se quer explicar, e uma outra variável X, que se supõe servir como explicação da evolução de Y. Ou seja, através de uma matriz de dados independente calcula-se um
7 valor desconhecido para uma matriz dependente. Para tanto se faz necessário definir a matriz independente através de uma correlação. A correlação entre as variáveis utilizadas para o preenchimento da série é mostrada na tabela 2 abaixo: Correlação Barógrafo higrógrafo Pluviógrafo Cefet/INMET 0,99498 0,5503175 0,876353 Cefet/CLIMERH xx 0,6585297 0,853515 Cefet/Aeroporto 0,96954 0,5277066 xx Cefet/Cefet 0,97570 xx xx Tabela 2: referem-se às correlações das variáveis. No caso da leitura da Temperatura Mínima, tendo em vista que no CEFET/SC a leitura desta variável é feita somente ás 12UTC, foi necessária a elaboração de uma rotina computacional para detectar a menor temperatura ocorrida no dia em questão. No CEFET/SC a Temperatura Máxima do dia é lida somente às 12:00 TMG do dia posterior, por essa razão foi necessária à correção de datas, a fim de comparar séries que possuam a mesma cronologia. Com relação aos dados do CLIMERH e INMET não foi necessária a utilização de correções para fins de comparação. Concluída a etapa da coleta e triagem dos dados, iniciou-se a elaboração dos gráficos e tabelas, através do software Excel e de métodos estatísticos adequados, para cada variável de cada estação. Estes gráficos foram divididos em séries mensais e quinzenais, posteriormente combinaram-se os gráficos das estações e/ou das variáveis. Para a construção da página optou-se pelo programa Microsoft Front Page (home-page) por ser uma ferramenta simples e de fácil aprendizado, além de fornecer todos os recursos necessários para a elaboração da página. No desenho e conteúdo da página buscou-se aproveitar ao máximo o conteúdo técnico aprendido no Curso, dando, pois, uma seqüência didática correspondente ao nível do conhecimento que o grupo de trabalho adquiriu em aula até este momento. Por isso, a página terá um dinamismo maior, porquanto, além das atualizações periódicas das previsões climáticas, ela conterá os avanços do próprio aprendizado do grupo.
8 Index Abaixo está o mapa do site, com suas respectivas informações: Principal Apresentação Objetivo Meteorologia História da Meteorologia Trabalhos (Alunos do Curso Técnicos de Meteorologia) Estações Aeroporto Cefet Gráficos (Quinzenal e mensal) Tabelas (Quinzenal e mensal) Gráficos (Quinzenal e mensal) Tabelas (Quinzenal e mensal) Climerh Gráficos (Quinzenal e mensal) Tabelas (Quinzenal e mensal) Inmet Gráficos (Quinzenal e mensal) Tabelas (Quinzenal e mensal) Gráficos comparativos entre as estações Links (CEFET/SC, CLIMERH, INMET, AEROPORTO, entre outros). Agradecimentos Créditos
9 6. Embasamento Teórico Como a construção da página em foco é parte de um projeto maior, o Curso Técnico de Meteorologia, optou-se em mostrar, através de estatística na forma de gráficos e/ou tabelas, as diferentes variáveis meteorológicas não somente da nossa estação, mas também das outras estações da Grande Florianópolis, para que os alunos ou qualquer outro interessado possam, a partir destes dados, realizar as mais diferentes pesquisas, tais como: a. Comparação de dados entre as estações b. Comparação de dados entre os equipamentos c. Análise climática No que se refere à parte estatística, é importante termos como conceito que ela "é um ramo da matemática aplicada que fornece métodos para a coleta, organização, descrição, análise e interpretação dos dados (Motta, 2004) e, portanto, tem "basicamente duas finalidades: descrever os fenômenos e suas características e fazer predições sobre as ocorrências futuras de certo fenômeno em condições semelhantes aquelas em que ele ocorreu no passado (Motta, 2004). Porém, "tais avaliações, feitas com base num conjunto de dados representativos do fenômeno em estudo, estarão sempre sujeitas a certo nível de incerteza, variável conforme o grau de regularidade do fenômeno (Motta, 2004). Poderá haver necessidade, pois, de se conhecer técnicas ou teorias desenvolvidas por outras ciências, ou seja, a estatística é uma das ferramentas. A cada dia verificamos que a informação é uma ferramenta de extrema necessidade em qualquer área. Sabendo disto, diversas empresas investem em tecnologias que possibilitam dar sempre maior acessibilidade de tais informações. Um dos meios de transmissão mais divulgados na mídia de forma geral é a Internet/Intranet. Através destas redes de computadores, funcionários, empresas, instituições, profissionais liberais ou qualquer pessoa, podem divulgar seus trabalhos e venderem suas idéias praticamente para qualquer parte do planeta. Geralmente estas informações são apresentadas em formas de páginas gravadas em um determinado site (local virtual). Uma das ferramentas mais utilizadas para a criação de Web sites é o programa Microsoft Front Page, pois oferece simplicidade e, por não precisar ter conhecimento em códigos como HTML, executa automaticamente todas as tarefas de programação.
10 7. Cronograma Reuniões 18/05 26/05 09/06 23/06 14/07 28/07 11/08 18/08 25/08 01/09 Pré-Projeto Projeto Entrega dia 28 de Maio Entrega dia 02 de setembro Tabela 3: cronograma de reuniões e entrega do projeto. 8. Resultados A seguir veremos o protótipo da página, seu mecanismo de acesso e os múltiplos tipos de gráficos e tabelas, que poderão ser utilizados nas mais diversas pesquisas acadêmicas envolvendo a meteorologia. Ao acessar o link - divulgação dos dados das estações meteorológicas - na página do www.cefetsc.edu.br/meteorologia, abrir-se-á uma janela com o seguinte aspecto: Figura 1: Página inicial de divulgação de dados.
11 Ao clicar no botão entrar, (figura 1), abrir-se-á a página principal, onde ficarão disponíveis os tópicos para navegação, conforme pode ser visto na figura 2; o link Estações abrirá uma página com ícones, onde poderão ser vistos gráficos e tabelas da estação selecionada. Além disso, ficarão disponíveis gráficos comparativos das variáveis de cada estação, conforme mostra a figura 3. Figura 2: Layout da página principal
12 Figura 3: Página com opção para as estações e comparação entre elas. No link Gráficos Comparativos entre as Estações, (figura 3), aparecerão opções de comparações, como, por exemplo, no gráfico 1 e na tabela 4, onde o gráfico de linha mostra a temperatura máxima diária das estações da Grande Florianópolis no decorrer do mês de julho e a tabela, os dados referente ao gráfico. Clicando em uma das estações, como, por exemplo, a do Cefet/sc, aparecerá a página com a seguinte estrutura apresentada na figura 4, que exibe uma foto da estação e a opção de se ver os dados em forma de tabelas ou gráficos. Temperatura Máxima das estações de Florianópolis 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 Julho CEFET/SC INMET CLIMERH AEROPORTO Gráfico 1: Comparativo das temperaturas máximas diárias de cada estação.
Temperatura Máxima das Estações de Florianópolis 13 Julho CEFET/SC INMET CLIMERH AEROPORTO 1 28,1 26 28,4 27 2 27,5 26,7 27,8 27 3 25,0 28,9 28,2 27 4 16,0 19,6 16,8 17 5 19,1 19,6 18,6 19 6 20,8 21 21,2 20 7 25,2 24 24,8 24 8 16,7 19,7 18 20 9 16,0 15,6 14,6 15 10 16,4 16,6 16 16 11 16,1 16 15,4 15 12 17,5 17,6 17,4 17 13 19,8 21,4 20,6 21 14 29,2 27,1 29,2 29 15 19,5 20,6 19,2 21 16 15,6 17,8 15,6 18 17 13,4 16,1 14,2 15 18 15,7 16,4 15,8 16 19 15,1 15,2 15 15 20 18,8 19,6 19 19 21 20,7 20,4 19,8 20 22 22,0 21,2 19,4 20 23 21,1 21 20,5 21 24 22,0 22,2 22 22 25 19,8 19,6 20,8 20 26 20,9 21,7 20,8 21 27 22,1 22,5 22 22 28 22,9 21,6 22,6 22 29 22,2 21,2 22,5 23 30 21,6 22 22 21 31 21,4 19 19,6 19 Média do mês 20,26 20,58 20,25 20,29 Desvio padrão 3,98 3,44 4,16 3,76 Coef. de variação 0,196 0,167 0,206 0,185 Máximo 29,2 28,9 29,2 29,0 Tabela 4: Temperaturas máximas diárias das estações, indicando também a média, o desvio padrão e o valor máximo de temperatura encontrados no mês.
14 Figura 4: Página do Cefet/sc Nesta página, (figura 4), o usuário poderá escolher entre gráficos (figura 5) ou tabelas (figura 6), comparando as variáveis da mesma estação, como mostrados nos gráficos 2 e 3, sendo o primeiro mensal e o segundo quinzenal. Ambos fazendo uma comparação entre as temperaturas máxima e mínima ocorridas no mês de junho de 2004 na estação convencional do Cefet/sc. Figura 5: Página dos gráficos da estação.
15 Figura 6: Página das tabelas da estação. Temperatura Máxima e Mínima- CEFET/SC Tmax Tmin 30,0 28,0 26,0 24,0 22,0 20,0 18,0 16,0 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Junho 2004. Gráfico 2: Evolução das Temperaturas máximas e mínimas do CEFET/SC, no mês de Junho de
16 28,0 26,0 24,0 22,0 20,0 18,0 16,0 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 Temperatura Máxima e Mínima- CEFET/SC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Junho Tmax Tmin Gráfico 3: Evolução das Temperaturas máximas e mínimas do CEFET/SC, na 1ª quinzena de Junho de 2004 Se o usuário preferir, poderá acessar o ícone tabelas como é mostrada no exemplo abaixo, tabela 5, representando a insolação nos últimos três meses, na estação convencional do CEFET/SC.
INSOLAÇÃO CEFET/SC Dia \ mês Maio Junho Julho 01 0,0 2,5 5,0 02 9,3 0,0 8,2 03 4,0 4,1 1,0 04 0,0 6,2 0,0 05 0,0 6,0 4,6 06 0,0 8,0 7,5 07 0,2 4,8 5,3 08 0,5 6,3 0,0 09 8,5 6,0 0,0 10 6,4 0,0 0,2 11 8,5 0,0 8,0 12 0,0 7,3 2,0 13 0,0 8,0 0,8 14 2,6 8,0 8,3 15 3,2 8,0 0,0 16 8,1 8,0 0,0 17 8,2 8,4 0,2 18 5,1 4,5 0,2 19 0,0 4,3 0,0 20 7,4 8,8 2,2 21 1,5 9,0 8,2 22 0,1 8,8 4,1 23 0,0 7,5 6,8 24 0,5 0,0 8,0 25 0,0 0,0 0,3 26 8,1 2,2 2,4 27 8,2 0,0 5,0 28 8,1 0,0 2,0 29 6,6 4,3 1,8 30 4,5 7,0 2,0 31 4,5 5,5 Total 114,1 148,0 99,6 Média 3,68 4,93 3,21 5: Tabela da insolação ocorrida nos meses de maio/ junho/ julho de 2004 no Cefet/SC. 17
18 9. Conclusão Neste trabalho foi possível a elaboração de uma página da Internet, com produtos meteorológicos na forma de gráficos e tabelas referentes aos parâmetros meteorológicos registrados nas estações convencionais da grande Florianópolis. Além dos dados registrados também foi criado um espaço nesta página para a divulgação dos trabalhos acadêmicos, desenvolvidos pelos alunos do curso técnico de meteorologia do CEFET-SC. Acreditamos que esta página poderá auxiliar vários setores da sociedade, os quais baseiam-se em informações meteorológicas para suas tomadas de decisão e ou planejamento. Por sua simplicidade será possível, em um futuro próximo, tornar este produto operacional dentro do curso de meteorologia, bem como acrescentar novas informações a esta página, como, por exemplo, dados de outras estações do Estado de Santa Catarina.
10. Bibliografia 19 INMET, Site Oficial. - http://www.inmet.gov.br/ EPAGRI/CLIMERH, Site Oficial. - http://www.climerh.rct-sc.br/ Aeroporto http://www.wunderground.com MOTTA, Alexandre. Estatística Apostila CEFET Florianópolis, SC, 2004;