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
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
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
CORREL TEMP.
CORREL
VEL. VENTO
CORREL UR
SQUITTERXCAMPBELL
0,80
0,68
SQUITTERXLACROSSE
0,67
0,60
LACROSSEXCAMPBELL
0,84
0,70
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
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
Squiter
22/11/2004
22/11/2004
21/11/2004
21/11/2004
21/11/2004
21/11/2004
21/11/2004
21/11/2004
21/11/2004
20/11/2004
20/11/2004
20/11/2004
20/11/2004
20/11/2004
20/11/2004
20/11/2004
19/11/2004
Lacrosse
Campbell
19/11/2004
UR (%)
Umidade Relativa 19/11/04 - 22/11/04
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
CORREL
SQUITTERXCAMPBELL
0,94
SQUITTERXLACROSSE
0,51
LACROSSEXCAMPBELL
0,83
33,0
31,0
29,0
27,0
25,0
23,0
21,0
19,0
17,0
15,0
22/11/2004
22/11/2004
21/11/2004
21/11/2004
21/11/2004
21/11/2004
21/11/2004
21/11/2004
20/11/2004
20/11/2004
20/11/2004
20/11/2004
20/11/2004
20/11/2004
19/11/2004
Squiter
Lacrosse
Campbell
19/11/2004
Temperatura ºC
Temperatura 19/11/04 - 22/11/04
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
Velocidade do Vento 19/11/04 - 22/11/04
8,0
Velocidade (m/s)
7,0
6,0
5,0
Squiter
4,0
Lacrosse
3,0
Campbell
2,0
1,0
22/11/2004
22/11/2004
21/11/2004
21/11/2004
21/11/2004
21/11/2004
21/11/2004
21/11/2004
20/11/2004
20/11/2004
20/11/2004
20/11/2004
20/11/2004
20/11/2004
19/11/2004
19/11/2004
0,0
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
(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).
3.1. 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
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.
3.2. 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
29,0
28,0
Temperatura em °c
27,0
26,0
Squitter
Lacrosse
Campbell
25,0
24,0
23,0
22,0
21,0
18
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
:1
5
20,0
Figura 7 – Gráfico de temperatura (C) observada entre os dias 12 a 13 de março de 2005.
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
90
Valores em %
85
80
75
Campbell
Lacrosse
70
Squitter
65
60
18
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
:0
0
55
Figura 8 – Gráfico de umidade relativa observada entre os dias 12 a 13 de março de 2005.
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%.
3,8
3,6
3,4
3,2
3
2,8
2,6
2,4
2,2
2
1,8
1,6
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
Squitter
Lacrosse
Campbell
18
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
:0
0
Velocidade em m/s
Velocidade do Vento
Figura 9 – Gráfico de velocidade do vento observada entre os dias 12 a 13 de março de 2005.
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
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 http://www.cptec.inpe.br/ : Acesso em março.