Mestrado de Engenharia Civil

Hidrogeologia

Relatório da Visita de Estudo ao Observatório Meteorológico do Funchal

Instituto de Meteorologia, I. P.

Gilberto Laranja – 2010004

Professora Susana Prada

2008/2009

Hidrogeologia – Eng. Civil

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RESUMO

Neste relatório da visita técnica ao Centro de Observação Meteorológica do Funchal abordamos introdutoriamente a breve história do surgimento da Observação Meteorológica em Portugal. É apresentado a evolução da rede internacional de Observação Meteorológica. Por fim é apresentado a instrumentação existente no Centro de Observação Meteorológica e abordado alguns assuntos onde a Observação Meteorológica é influente.

Palavras Chaves: Observação Meteorológica, Instrumentos, Rede Mundial.

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1 – Rede de estações de observação meteorológica terrestre, a nível internacional, referentes aos anos 1875 e 1975 respectivamente. .................................... 6

Figura 2 – Fontes de observação, in situ, do Centro Europeu a quando ano 2007. .......... 7

Figura 3 – Localização de observação meteorológica na Região Autónoma da Madeira (R.A.M.). [2] ..................................................................................................................... 7

Figura 4 – Instrumentos na estação clássica. .................................................................... 8

Figura 5 – Termómetro de profundidade e de solo de superfície ..................................... 8

Figura 6 – Termómetro de solo de superfície, electrónico. .............................................. 8

Figura 7 – Pluviómetro ..................................................................................................... 9

Figura 8 – Pluviógrafo ...................................................................................................... 9

Figura 9 – Pluviómetro electrónico .................................................................................. 9

Figura 10 – Piranómetro com tela semi-circular ............................................................ 10

Figura 11 – Anemómetro e rumo do vento, sistema electrónico e sistema mecânico. ... 10

Figura 12 – Estação automática com vários instrumentos. ............................................ 11

Figura 13 – Instrumento de medição de partículas PM 10. ............................................ 11

Figura 14 – Medidor de radioactividade......................................................................... 12

Figura 15 – Antena de recepção dos dados enviados pela sonda. .................................. 12

Figura 16 – Colector de precipitação sólida. .................................................................. 12

Figura 17 – Sala de recolha de dados e tratamento. ....................................................... 13

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Í.DICE

1. Introdução ..................................................................................................................... 5

1.1. Delimitação do tema .............................................................................................. 5

1.2. Objectivos .............................................................................................................. 5

2. História Breve da Observação Meteorológica em Portugal ......................................... 5

3. Rede Internacional de Observação Meteorológica ....................................................... 6

4. Pontos de Observação Meteorológica na Região Autónoma da Madeira .................... 7

5. Observatório Meteorológico do Funchal ...................................................................... 8

5.1. Instrumentação....................................................................................................... 8

5.2. Centro de recolha e tratamento de dados ............................................................. 13

6. Considerações finais ................................................................................................... 13

7. Bibliografia ................................................................................................................. 14

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1. I.TRODUÇÃO

1.1. Delimitação do tema

A Meteorologia sendo a parte física que trata dos fenómenos atmosféricos é uma ferramenta importante para caracterização climatérica das várias partes do planeta. O maior número de registos guardados ao longo do tempo é fulcral para essa caracterização. A criação e desenvolvimento dos postos de observação para possibilitar a recolha de dados de forma rigorosa fez crescer a rede mundial de Observação meteorológica.

1.2. Objectivos

A visita ao Observatório meteorológico tem como objectivo familiarizar-se com os processos de observação meteorológica e os instrumentos utilizados para tal.

2. HISTÓRIA BREVE DA OBSERVAÇÃO METEOROLÓGICA EM PORTUGAL

A observação meteorológica em Portugal começa a partir da conferencia internacional de meteorologia marítima em Bruxelas 1853, com o objectivo de criar cooperação internacional na meteorologia. Resultado da conferência iniciou-se observações meteorológicas nos navios da armada e comerciais ainda em 1853. Começando assim a contribuição de Portugal para a rede mundial de observação atmosférica com a criação do Instituto do Infante D. Luís na Escola Politécnica de Lisboa, começando observações regulares a 1 de Outubro de 1854, de seguida também estabeleceram-se Observatórios para observações regulares no Funchal, Madeira, em Ponta Delgada e Angra do Heroísmo, Açores.

Apesar das observações oficiais terem começado em 1854, a título particular primeiramente, de 1816 a 1855 o brigadeiro da Brigada Real de Marinha e major do Real Corpo de Engenheiros Consº Marino Miguel Franzini realizou e registou observações meteorológicas de confiança.

Portugal assim deu inicio à contribuição para o serviço de meteorologia internacional em 1857.

A partir deste momento começou a abrir-se novos observatórios ao longo de todo o país. Outros postos de observadores particulares ou instituições particulares também colaboraram para o registo de mais observações.

A maior expansão da rede meteorológica em Portugal deu-se nos anos de 1930 com a organização de diversos serviços com intuito de uma monitorização climática.

Por fim em 1946 houve uma necessidade de transformar a observação realizada em Portugal, por vários organismos, numa observação de uma só organização para um melhor controlo. Assim foi criado o Serviço Meteorológico Nacional. [1]

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3. REDE I.TER.ACIO.AL DE OBSERVAÇÃO METEOROLÓGICA

A rede internacional de observação meteorológica tem evoluído desde o inicio da criação das primeiras estações de observação meteorológica. São consideradas estações pertencentes a rede internacional as estações que trocam dados entre sim de forma regular.

Nas figuras 1 observamos a distribuição da rede de observação meteorológica ao longo do planeta. Figura 2 representa a evolução da distribuição até ao ano 2007, com 600 000 observações processadas a cada 12 horas.

Figura 1 – Rede de estações de observação meteorológica terrestre, a nível internacional, referentes aos anos 1875 e 1975 respectivamente.

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Figura 2 – Fontes de observação, in situ, do Centro Europeu a quando ano 2007.

4. PO.TOS DE OBSERVAÇÃO METEOROLÓGICA .A REGIÃO AUTÓ.OMA

DA MADEIRA

Figura 3 – Localização de observação meteorológica na Região Autónoma da Madeira (R.A.M.). [2]

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Na figura 3 é indicado a localização dos postos de observação meteorológica da R.A.M. com a actualização das novas estações automáticas, Santa do porto Moniz e Ponta de São Lourenço.

5. OBSERVATÓRIO METEOROLÓGICO DO FU.CHAL

5.1. Instrumentação

Estação clássica, Abrigo

A estação clássica, Figura 4, contem vários instrumentos de medição, que são respectivamente os seguintes:

Figura 4 – Instrumentos na estação clássica.

- Termógrafo-Higrógrafo;

-Termómetro de máxima e de mínima (na horizontal);

- Psicrómetro (na vertical), constituído por dois termómetros um molhado um seco;

- Evaporímetro de Piche;

Termómetro de Solo e Profundidade

Figura 5 – Termómetro de profundidade e de

solo de superfície

Figura 6 – Termómetro de solo de superfície, electrónico.

Figura 5 mostra à esquerda Termómetros de profundidade, estes devem ser colocados a profundidades compreendidas entre 10 a 100 cm e medem a temperatura do solo a vários níveis.

À direita, na Figura 5, estão os termómetros de solo de superfície, podem ser instalados a pequenas profundidades. Na Figura 6 podemos ver termómetro eletronico

Pluviómetro e Pluviógrafo

Figura 7 – Pluviómetro

Figura 8 – Pluviógrafo

Figura 9 – Pluviómetro electrónico

O Pluviómetro, Figura 7, mede a precipitação caída numa determinada área. Pluviógrafo é um pluviómetro dotado de mecanismo de registo, através de gráfico, a precipitação caída no local. A Figura 9 mostra um pluviómetro electrónico.

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Piranómetro

Figura 10 – Piranómetro com tela semi-circular

Na Figura 10 apresenta o aparelho mede a radiação difusa ao longo do dia. Este aparelho é de registo automático, digital.

Anemómetro e direcção do vento

Figura 11 – Anemómetro e rumo do vento, sistema electrónico e sistema mecânico.

A velocidade do vento é medida por um anemómetro, os mais usuais são os de rotor horizontal com três conchas. Na Figura 11 podemos ver o dispositivo que regista os valores captados pelo sistema mecânico.

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Estação automática electrónica

Figura 12 – Estação automática com vários instrumentos.

A estação automática tem capacidade de registar várias características meteorológicas, tais como, respectivamente ilustradas na figura 12, pressão atmosférica, varias temperatura do ar, humidade relativa do ar e a hora da queda das primeiras gotas da precipitação.

Medidor de partículas PM 10

Figura 13 – Instrumento de medição de partículas PM 10.

Este instrumento tem como objectivo medir as partículas com 10 micrómetros. Este aparelho está associado a qualidade do ar.

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Medidor de radioactividade

Figura 14 – Medidor de radioactividade.

Balão meteorológico

Figura 15 – Antena de recepção dos dados enviados pela sonda.

Para uma melhor avaliação meteorológica é enviado todos os dias as 12 horas uma sonda para medir as varias características da atmosfera. Esta sonda é perdida para tal é enviado os dados via “wireless” e captados pela antena respectiva da foto da Figura 15.

Colector

Figura 16 – Colector de precipitação sólida.

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Colector de precipitação sólida que recolhe amostras da precipitação para analisar a sua composição química. Recolhe também poeiras.

5.2. Centro de recolha e tratamento de dados

Figura 17 – Sala de recolha de dados e tratamento.

Centro de aquisição de dados e tratamento 24h por dia. Os dados recolhidos dos instrumentos do próprio observatório, da sonda e de todas as estações espalhadas pela R.A.M. estão sujeitos a tratamento e verificações para evitar a comunicação de dados erróneos.

Depois de completa, todas as verificações dos dados, são enviados para a sede em Lisboa e de seguida para Redding (Londres).

6. CO.SIDERAÇÕES FI.AIS

A importância do centro meteorológico é crucial para a compreensão dos vários fenómenos meteorológicos e a evolução dos mesmos ao longo dos tempos.

A nível da Engenharia Civil e da sociedade a influência é óbvia, assim há uma maior facilidade de planeamento espacial e temporal das actividades sociais e para a tomada de certas decisões.

Ainda na área da engenharia civil a observação meteorológica é importante para a obtenção de alguns parâmetros de cálculo como por exemplo caudais, onde estes podem ser calculados, ou estimados com algum rigor, a partir de registos de precipitações nas determinadas zonas.

Com a necessidade de boa gestão de recursos e de poupança de energia o conhecimento das características achadas pelas observações meteorológicas é essencial. Para uma maior eficiência térmica, que é responsabilidade da Engenharia Civil, a classificação

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das regiões segundo as observações realizadas possibilita a escolha da melhor solução a adoptar.

No âmbito das energias renováveis, tais como, Energia Solar e Energia Eólica a necessidade de conhecer vários parâmetros do meio é fundamental para a sua correcta e rentável aplicação.

A relação da observação meteorológica e a Hidrogeologia é fundamental. Os fenómenos e áreas que a Hidrogeologia trata necessitam do conhecimento das características meteorológicas. Temos por exemplo um Balanço Hidrológico que requer conhecimento de temperaturas, horas de luz solar diárias e precipitação. Também será muito útil para a avaliação dos recursos Hídricos disponíveis ou através de uma previsão os que poderão estar disponíveis num intervalo de tempo próximo.

7. BIBLIOGRAFIA

[1] – CONSELHO NACIONAL DA ÁGUA; Monitorização de Recursos Hídricos em Portugal – Instituto da Água - Direcção dos Serviços de Recursos Hídricos, Lisboa, 1998

[2] – PEREIRA, S.C.; DE LIMA, M.I.P.; DE LIMA, J.L.M.P. – Teste À Homogeneidade Das Séries De Precipitação Do Arquipélago Da Madeira. Coimbra

[3] – Meteoiberia, Histórico das Observações Meteorológicas; http://meteoiberia.com/forum/index.php?topic=954.0

[4] – ESAC, Escola Superior Agrária de Coimbra; Visita Virtual à estação Agro-meteorológica; http://www.esac.pt/estacao/instrumentos.htm