CARACTERIZAÇÃO DO REGIME DE VENTO NO MUNICÍPIO DE SEROPÉDICA-RJ (2001-2011) Flavia de Oliveira Dias 1 ; Jessica Cristina dos Santos Souza 2 ; José Francisco de Oliveira Júnior 3 1,2 Curso Técnico em Meio Ambiente, Colégio Técnico da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro 3 Departamento de Ciências Ambientais (DCA), Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ) 1 INTRODUÇÃO O conhecimento do regime de vento é importante na caracterização da morfologia urbana, pois se faz necessário no planejamento das atividades humanas de forma eficiente tais como, em estudos e projetos sobre construção civil, na produção agrícola e aproveitamento eólico para geração de energia (Sansigolo, 2005; Leite & Virgens Filho, 2006; Munhoz & Garcia, 2008). O vento é a única variável meteorológica que possui direção e velocidade e, portanto é tratada como vetor. A sua direção é bastante variável no tempo e no espaço, em função da geografia do local, da rugosidade superficial (z 0, m), do relevo, da vegetação e da época do ano (Vendramini, 1986). A topografia e os corpos d água também afetam o regime de vento local (Oke, 1987). No município de Seropédica existe uma mineradora (Pedreira Santa Luzia), um novo aterro sanitário e uma rodovia em construção (Arco Metropolitano). E, nos últimos anos, têm ocorrido um grande crescimento imobiliário, expansão e implantação de indústrias. Portanto, caracterizar o regime do vento é de extrema importância para o futuro monitoramento e avaliação do comportamento dos poluentes gerados por essas atividades, assim como no planejamento futuro da morfologia urbana do município. Outro fato reside em poucos estudos realizados para região sobre o comportamento dos ventos, destacando-se apenas os estudos realizados por Jourdan (2007) que analisou o regime dos ventos próximo à superfície para a Região Metropolitana do Rio de Janeiro (RMRJ), incluindo a localidade de Seropédica no período de 5 anos (2002-2006). 2 OBJETIVOS O estudo tem por objetivo caracterizar a distribuição/comportamento horizontal dos ventos do município de Seropédica avaliando o período de 2001 a 2011, em escala sazonal e em períodos, expondo assim sua direção e velocidade predominantes. E contribuir, desta forma, com futuros planejamentos da cidade através do levantamento de dados. 3 MATERIAL E MÉTODOS O município de Seropédica, situado a 22 44 38 S de latitude, 43º 42 27 W de longitude e 26 m de altitude, no Estado do Rio de Janeiro (Figura 1), possui área de aproximadamente 266,55 km². Foram coletados e organizados dados da direção e velocidade
do vento da Estação Meteorológica Automática de Seropédica denominada de Ecologia Agrícola (EA) situada a 22º 45 28 S de latitude, 43º 41 5 W de longitude e 34 m altitude. Os dados são compreendidos desde janeiro de 2001 a dezembro de 2011, obtendo-se 11 anos, sendo fornecidos e adquiridos no site do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). Através destes dados foram elaboradas rosas dos ventos e histogramas com o auxílio do programa WRPLOT (http://www.weblakes.com/products/wrplot/index.html). A partir disso, foram feitas avaliações de cunho anual (2001-2011), sazonal e por períodos. Estes períodos foram divididos da seguinte forma: madrugada (00-06h); manhã (06-12h); tarde (12-18h) e noite (18-23h). Para as avaliações sazonais foi considerado no verão o trimestre dezembrojaneiro-fevereiro, outono março-abril-maio, inverno junho-julho-agosto e primavera setembro-outubro-novembro. Figura 1. Município de Seropédica e sua área circunvizinha. 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO As direções predominantes identificadas na rosa dos ventos anual (Figura 2a) foram Norte (N) e Sul - Sudoeste (SSW). As direções Sudoeste e SSW correspondem à atuação dos sistemas de brisas (brisa marítima-terrestre). Enquanto que as direções de N a Noroeste (NW) correspondem à influência do regime de vento (brisa de vale-montanha) proveniente das cadeias montanhosas que circundam a região (Figura 1). Verifica-se ainda (Figura 2b) a predominância do regime de calmarias (40,2%) no município de Seropédica, seguida de uma segunda classe de ventos entre 1 e 2 m.s -1 (39,8%) - ventos fracos, o que implica em dificuldades na dispersão de poluentes.
(a) Figura 2. Rosa dos ventos (a) e histograma das velocidades dos ventos do município de Seropédica (2001-2011). No período madrugada (Figura 3a) observa-se um total elevado da classe de calmaria, com 62,6%, e predominância das direções N e NW. Durante o período manhã (Figura 3b) ocorreu um pequeno aumento na frequência na direção NW, seguida de velocidades maiores que na madrugada. À tarde (Figura 3c) ocorreu uma redistribuição na direção do vento e aumento considerável da direção SSW, seguida da direção N. A situação de calmaria teve uma redução significativa em comparação aos períodos anteriores, 19,1%, seguido de um aumento da classe de ventos fracos até classe moderada, em virtude da circulação da brisa marítima. No período da noite (Figura 3d) os ventos de quadrante N diminuem, enquanto os ventos de quadrante S intensificam-se. No entanto, o regime de ventos fracos (1 a 3 m.s -1 ) ainda persiste com percentual de 40,6% do total registrado à noite. (a)
(c) (d) Figura 3. Rosa dos ventos do período da madrugada (a), do período da manhã, do período da tarde (c) e do período da noite (d) do município de Seropédica (2001-2011). Foram identificadas as direções predominantes de NW a NNE no quadrante N e as direções de SW a S no quadrante S para as estações do ano verão, outono e inverno, figuras 4a, 4b e 4c respectivamente, que seguiram um padrão similar às direções identificadas na escala anual (Figura 2a). No verão as predominâncias foram nas direções SW, SSW e N, com maiores velocidades principalmente no quadrante S. A estação do outono foi caracterizada por regime de ventos fracos do quadrante N, e maiores velocidades no quadrante S. No inverno, o quadrante S mantém suas maiores velocidades nas direções de S a SW, entretanto o quadrante N (N e NNE) começa a aumentar sua frequência na região. Na estação da primavera, (Figura 4d), o regime predominante se deu nas direções de S a SW. (a) (c) (d)
Figura 4. Rosa dos ventos da estação de Verão (a), da estação de Outono, da estação de Inverno (c) e da estação de Primavera (d) do município de Seropédica (2001-2011). 5 CONCLUSÕES O município de Seropédica na avaliação dos onze anos possui como direções predominantes o N (brisas de vale) e SSW (brisas marítimas). Os regimes da velocidade do vento identificados em Seropédica são calmaria e ventos fracos (1 a 3 m.s -1 ). Durante a madrugada é observado o maior valor percentual da calmaria, enquanto à tarde o menor valor, em virtude da circulação das brisas marítima/terrestre. Em suma, as maiores velocidades encontradas no estudo é concentrada na estação da primavera e os menores valores na estação do outono, como observado por Jourdan (2007). Sazonalmente, o regime de vento no município de Seropédica segue o mesmo padrão da escala dos onze anos, exceto a estação primavera em que praticamente só há a atuação do quadrante S. Por fim, as principais recomendações são o aumento do número de estações na localidade de Seropédica e nas áreas circunvizinhas e estudos numéricos sobre o escoamento local. 6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS JOURDAN, P. Caracterização do Regime de Ventos Próximo à Superfície na Região Metropolitana do Rio de Janeiro. Monografia, (Meteorologia) - Departamento de Meteorologia/UFRJ, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 70 p.,2007. LEITE, M. L., VIRGENS LEITE, J. S. Avaliação da velocidade média e direção predominante do vento em Ponta Grossa-PR. Revista Brasileira de Agrometeorologia, v. 14, p. 157-167, 2006. MUNHOZ, F. C., GARCIA, A. Caracterização da velocidade e direção predominante dos ventos para a localidade de Ituverava SP. Revista Brasileira de Meteorologia, v. 23, p. 30-34, 2008. OKE, T. R. Boundary Layer Climates.2ª ed., Cambridge, University Press, 1987, 435p. SANSIGOLO, C. Distribuições de Probabilidade de Velocidade e Potência do Vento. Revista Brasileira de Meteorologia, v. 20, p. 207-214, 2005. VENDRAMINI, E. Z. Distribuições probabilísticas de velocidades do vento para avaliação do potencial energético eólico. Botucatu: UNESP, 1986. 110 p. Tese (Doutorado em Agronomia). Curso de Pós-Graduação em Agronomia, Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista, 1986.