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Sítio de Estação Meteorológica

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Sítio de Estação Meteorológica
Sítio de Estação Meteorológica
Esta nota tem por objetivo auxiliar a seleção do sítio para instalação e operação de
Estação Meteorológica Automática, localização dos sensores e manutenção. Os dados
contidos neste documento foram obtidas de diversas fontes, com
informações
de
normas nacionais e internacionais de instalação e operação. Para maiores informações ou
detalhamentos, consulte-nos.
As Estações Meteorológicas Automáticas (EMA's) ou também conhecidas como
Plataformas de Coleta de Dados (PCD's) surgiram da necessidade de inúmeras empresas
e instituições em obter regularmente informações colhidas em lugares remotos ou
espalhadas por uma região muito extensa.
A seleção adequada do sítio de instalação para Estações Meteorológicas Automáticas é
crítica para a obtenção de dados meteorológicos precisos. De modo geral, o local deverá
representar a área de interesse e apresentar-se livre de agentes interferentes nas
proximidades.
Como exemplos de agentes interferentes citamos:

Construções e árvores impedem a livre circulação de ventos, podendo interferir na
mensuração da velocidade e direção deste. A temperatura e umidade relativa do ar
também podem sofrer alterações devido a formação de microclima alterando de
sobremaneira os valores. A radiação e precipitação atmosféricas poderão sofrer
“sombreamento” ou elevada exposição em casos onde o instrumento estiver
localizado próximo à barreiras ou áreas de reflexão.

Áreas de solo desnudo ou impermeabilizadas afetam a medição de algumas
variáveis meteorológicas, causando elevada amplitude térmica do ar, acarretando
distúrbios também na medição da umidade relativa do ar.
Inicialmente deve ser escolhido o local apropriado onde irá ser instalada a estação
meteorológica. A qual deve ser montada em um local plano, longe de instalações elétricas
que possam produzir interferências eletromagnéticas, como fios de alta tensão, motores
elétricos, etc. A distância recomendada do obstáculo é de pelo menos 10 vezes a altura
deste, ou seja, na hipótese de haver uma árvore com altura de 10 metros, a estação
deverá ser montada a uma distância de 100 metros ou superior a este obstáculo.
A área recomendada pela maioria das agências de monitoramento é de 100 metros
quadrados (10 x 10 m) com o solo preferivelmente coberto por grama ou vegetação local
de baixo porte. É desejável acesso restrito à área com instalação de cerca com
alambreado na altura máxima de 1,5 m e único acesso à área pela face Sul.
Selecionado o local da instalação da EMA, deve-se identificar e marcar a direção Norte
(usar sempre o Norte Verdadeiro – Geográfico). O método mais prático é determinar o
Norte Magnético com o uso de uma bússola e descontar a declinação magnética do local.
Normas de localização e padronização dos sensores:
1) Sensor de Temperatura e Umidade Relativa do Ar (Termohigrômetro)
O Termohigrômetro é um instrumento que permite obter diretamente a Temperatura e a
Umidade Relativa do ar, através de dois sensores conjugados.
O conjunto sensor é protegido por um abrigo meteorológico que pode ser de plástico ou
alumínio na cor branca. Esse abrigo evita a exposição direta dos elementos sensores aos
raios solares e à chuva, além de garantir a livre circulação do ar permitindo um equilíbrio
com a atmosfera a sua volta. Esse conjunto sensor deve ser instalado no lado oposto do
sensor de radiação. Suas unidades de medida são:
Temperatura: ºC (Celsius)
Umidade Relativa: % (Porcentagem)
A medição poderá sofrer alterações em caso de:
•
fortes fontes industriais de calor;
•
proximidade à coberturas (ou telhados);
•
lugares íngremes ou abrigados;
•
vegetação alta ou ocorrência de aglomerações;
•
locais mal drenados.
A Organização Meteorológica Mundial (OMM), entidade internacional ligada à ONU, que
coordena as atividades operacionais na área das Ciências Atmosféricas, estabelece
normas e alturas padrões para instalação dos instrumentos meteorológicos, portanto, o
conjunto sensor de temperatura e a umidade relativa do ar devem ser efetuados a uma
altura entre 1,25 a 2,00 m acima do terreno.
2) Sensor de Velocidade e Direção do Vento (Anemômetro)
É um instrumento que determina a direção e a velocidade horizontal do vento.
Sensores de vento deverão ser instalados em área livre acima do nível do terreno ao seu
redor, com distância horizontal 10 vezes superior à altura do obstáculo. Em condições
alguns casos a distância horizontal pode ser reduzida para 3 vezes sua altura, sendo que
valores inferiores a estes inviabilizam por completo a representação do fenômeno.
Suas unidades de medida são:
Velocidade do vento: m/s ou Km/h.
Direção do vento: ° (Graus)
Altura de medição recomendadas e suas respectivas normas:
3,0 m ±0,1 m (AASC)
2,0 m ± 0,1 m e 10,0 m ±0,5 m como opcional (AASC)
10,0 m (EPA e OMM).
4) Sensor de Radiação Solar Global (Piranômetro)
Radiômetros são instrumentos utilizados para medir a radiação solar. Dependendo do tipo
da componente da radiação medida, estes passam a ter nomes específicos, como
exemplo, o aparelho para medição da radiação solar global recebe o nome de
Piranômetro.
A radiação solar incidente no topo da atmosfera terrestre varia basicamente com a latitude
e o tempo, a qual, ao atravessar a atmosfera, interage com seus constituintes e parte
dessa radiação que é espalhada em outras direções é especificada de radiação solar
difusa, a outra parte chega diretamente à superfície do solo é denominada de radiação
solar direta. Somando a radiação difusa com a direta obtém-se a radiação solar global.
A radiação solar global é medida por um radiômetro específico denominado Piranômetro; a
radiação terrestre (ou radiação líquida) é medida por um radiômetro denominado
Pirgeômetro e a radiação fotossinteticamente ativa por um Radiômetro PAR
(Photosynthetically Active Radiation).
Todos esses tipos de radiômetros são funcionalmente semelhantes e devem ser instalados
em suportes que garantam seu perfeito nivelamento com a normal e em locais abertos
sem a presença de sombras, obstáculos e áreas reflexivas. No Hemisfério Sul é
recomendado a instalação do instrumento na face Norte, minimizando a possibilidade de
sombras de sensores ou estruturas da estação meteorológica. Esta variável não é
dependente da altura do instrumento, mas recomenda-se instalação entre 1,5 m e 2
metros de altura, dada a facilidade de acesso.
Sua unidade de medida é: W/m² (Watts por metro quadrado).
5) Sensor de Precipitação (Pluviômetro)
O sensor de precipitação ou pluviômetro é um instrumento destinado a medir a
precipitação (chuva) num intervalo de tempo.
A Organização Meteorológica Mundial (OMM) recomenda que o sensor de precipitação
atmosférica mantenha-se em local livre em distância igual ou superior a quatro vezes a
altura de eventuais obstáculos. A área de captação da precipitação deverá estar
posicionada em plano horizontal a uma altura de 1,5 m. De modo genérico, no local de
instalação de pluviômetros encontra-se recoberto por grama ou vegetação local de baixo
porte. Salientamos que pelo princípio de funcionamento da maioria dos sensores de
precipitação, é desejável o uso de suportes robustos como tubo de aço galvanizado.
Sua unidade de medida é: mm/h (milímetros por hora).
6) Sensor de Pressão Atmosférica (Barômetro)
Denomina-se pressão atmosférica ao peso exercido por uma coluna de ar, com seccção
reta de área unitária, que se encontra acima do observador, em um dado instante e local.
Fisicamente, representa o peso que a atmosfera exerce por unidade de área.
Pode ser instalado em qualquer orientação, vertical ou horizontal. Normalmente instala-se
no interior da caixa selada da Estação Meteorológica, mas possuindo comunicação
externa, onde é realizada a leitura da pressão atmosférica.
Sua unidade de medida é: mb (Milibar) ou hPa (Hecto Pascal).
7) Sensor de temperatura do solo
A medição da temperatura do solo deverá ocorrer em área não superior a 1 m² e com a
cobertura da superfície semelhante à de interesse. O local deverá estar nivelado com a
área ao seu redor em um raio de 10 metros.
Profundidades de medição:
10,0 cm ±1,0 cm (AASC)
5,0 cm, 10,0 cm, 50,0 cm, 100,0 cm (WMO)
As informações aqui presentes foram obtidas de diversos materiais técnicos, todos eles
citando as publicações.
Bibliografia:
The State Climatologist (1985). Publication of the American Association of State
Climatologist:
Heights and Exposure Stardarts for Sensor on Automated Weather Stations, V. 9, N° 4,
Outubro,
1985.
EPA (1987). On-Site Meteorological Program Guidance for Regulatory Modeling
Applications, EPA – 450/4-87-013. Office of Air Quality Palnning and Standarts, Research
Triangle Parks, North Carolina
27711.
WMO (1983). Guindace to Meteorological Instruments and Methods of Observation. World
Meteorological Organization N°8, 5th edition, Geneva Switzerland.
M.A. Varejão. Meteorologia e Climatologia. Versão Digital. Recife: julho de 2005.
Elaborado por: Igor Ari Giovelli. (Técnico em Meteorologia)
Em: 14/08/2007
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