No último dia 02 de maio de 2018, a estação meteorológica do Incaper no Distrito de Aracê (Domingos Martins) registrou 7,8 °C, menor temperatura mínima do ano, medida até então, no Espírito Santo. Na mesma ocasião, na região Metropolitana, Vitória e Vila Velha também tiveram a madrugada mais fria de 2018, com 17,9 e 17,4 °C, respectivamente. Esses dados de temperaturas observadas são oficiais e fazem parte de uma rede de observação meteorológica pertencente ao Incaper e ao Instituto Nacional de Meteorologia: o INMET.
O INMET representa o Brasil junto à Organização Meteorológica Mundial (OMM) e, por delegação desta Organização, é responsável pelo tráfego das mensagens coletadas pela rede de observação meteorológica da América do Sul. A rede de estações meteorológicas automáticas do Instituto é, inclusive, a maior da América do Sul.
As medições meteorológicas são de extrema importância na rotina de análise e previsão de tempo e, para esta tarefa, os meteorologistas fazem uso de instrumentos rigorosamente calibrados e aferidos para análise das condições atmosféricas e ambientais.
Por outro lado, a população muitas vezes acaba por observar as condições do tempo por conta própria, utilizando instrumentos de baixo custo/qualidade. Neste cenário, alguns cuidados devem ser tomados e recomendações devem ser seguidas para que erros graves de medição e leitura das informações não sejam cometidos.
Diante desta situação e também pelo fato de estarmos nos aproximando dos meses mais frios do ano, aproveitaremos a oportunidade para te fazer a seguinte pergunta: você sabe como são ou devem ser feitas as observações de uma das variáveis meteorológicas mais conhecidas - a temperatura?
A OMM estabeleceu alguns critérios, padrões e recomendações para instalação de estações meteorológicas e leitura dos instrumentos. Estes procedimentos são adotados de maneira oficial no mundo inteiro, possibilitando uma conformidade nos dados meteorológicos observados em qualquer parte do planeta.
Os abrigos meteorológicos são estruturas onde os instrumentos meteorológicos ficam dispostos para que as intempéries e a ação dos raios solares diretos ou refletidos não interfiram tanto na medição dos instrumentos (Figura 1). Quando o assunto é “recorde” de temperatura máxima ou mínima, comumente escutamos "temperatura medida na sombra”. Pois bem, esta "sombra" a qual nos referimos é justamente o abrigo meteorológico.
Os abrigos, geralmente de madeira, têm persianas duplas em todas as faces, que permitem uma pequena circulação de vento no interior do mesmo e ficam instalados a cerca de 1,20 m do solo. Esta estrutura é pintada na cor branca, para reduzir o superaquecimento provocado pela radiação solar, pois a cor branca tem elevado grau de refletividade e, com isso, reduz-se o aquecimento interno excessivo dos instrumentos. Medições de temperatura do ar máxima e mínima devem ser feitas à sombra, evitando chuva, vento e outros fenômenos adversos.
Figura 1 - Abrigo da estação meteorológica convencional do INMET em Vitória/ES. Fonte: acervo pessoal/Meteorologia - Incaper.
Os termômetros que medem temperatura máxima e mínima do ar devem ficar suspensos e dispostos na horizontal em um suporte próprio, longe do contato com as paredes do abrigo ou de qualquer outro instrumento (Figura 2). O único contato do elemento sensível do termômetro (mercúrio ou álcool) é com o ar ao seu redor.
Figura 2 - Termômetros de máxima (mercúrio) e termômetro de mínima (álcool) dentro do abrigo meteorológico. Fonte: acervo pessoal/Meteorologia - Incaper.
Alguns erros gravíssimos podem facilmente ser cometidos na medição da temperatura, comprometendo a veracidade dos dados. Dentre eles, podemos mencionar: expor o termômetro diretamente ao sol (céu aberto) ou fixando-o em estruturas. Entenda:
1. Termômetros fixados diretamente ao solo: conforme mencionado anteriormente, medições de temperatura do ar são feitas à sombra, a uma altura de 1,20 m, seguindo o padrão meteorológico mundial. Se o termômetro está fixado ao solo, não servirá de referência para a temperatura do ar, pois o mesmo está medindo a temperatura do solo ou da relva e não do ar (Figura 3).
Figura 3 - Exemplo errado de como medir a temperatura do ar: termômetro fixado ao solo. Fonte: acervo pessoal/Meteorologia - Incaper.
2. Termômetros fixados em paredes e/ou sobre estruturas: qualquer estrutura onde o termômetro esteja fixado acaba por interferir em suas medições. O contato direto com estruturas de concreto, por exemplo, provoca uma troca de calor inadequada da estrutura com o instrumento. Em um teste simples realizado de maneira simultânea e utilizando termômetros de baixo custo, foram colocados dois termômetros, fixados em superfícies diferentes, a poucos centímetros distantes um do outro. Observamos uma grande diferença nos valores medidos por cada instrumento, mesmo as leituras tendo sido realizadas com poucos segundos de diferença (Figura 4).
O instrumento fixado na haste de madeira apresenta valor aproximado de 24 °C, enquanto o termômetro cujo sensor está próximo à estrutura de concreto apresenta valor aproximado de 27 °C. Uma diferença significativa (3 °C) nos valores observados em situações que podem facilmente ocorrer.
Figura 4 - Comparação entre termômetro fixado na madeira e em uma superfície de concreto. Fonte: acervo pessoal/Meteorologia - Incaper.
3. Termômetros expostos à radiação solar direta: estruturas metálicas possuem elevada capacidade de aquecimento/arrefecimento e, para efeito de comparação, foram feitas leituras simultâneas da temperatura do ar dentro do abrigo meteorológico da estação do INMET em Vitória e em um termômetro digital, exposto ao sol em cima de uma estrutura metálica a poucos metros de distância do abrigo. Enquanto a temperatura erroneamente registrada no termômetro digital foi de 33,5 °C, a temperatura medida dentro do abrigo meteorológico foi de 28,9 °C (Figura 5). Como pode-se observar, a diferença nos valores observados é muito significativa e esse erro pode facilmente ser cometido.
Figura 5 - Comparação entre um termômetro digital exposto diretamente ao sol e um termômetro de mercúrio dentro do abrigo meteorológico. Fonte: acervo pessoal/Meteorologia – Incaper.
Recomendações:
* Erro de paralaxe é um erro que ocorre pela observação errada na escala de graduação, causada por um desvio ótico causado pelo ângulo de visão do observador.
Curiosidades - o ponto de observação meteorológica mais antigo do Espírito Santo é a estação meteorológica convencional do INMET em Vitória. Em funcionamento desde o final de 1923, a estação está instalada na ilha de Santa Maria. O INMET também instalou em 2006 uma estação meteorológica automática (mais moderna) no campus da UFES na capital (Goiabeiras).
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Referências:
Instituto Nacional de Meteorologia – INMET. Instrumentos Meteorológicos. Acesso em: 03 de maio de 2018. Disponível em: http://www.inmet.gov.br/portal/index.php?r=home/page&page=instrumentos
Instituto Nacional de Meteorologia – INMET. Estações Convencionais. Acesso em: 03 de maio de 2018. Disponível em:http://www.inmet.gov.br/portal/index.php?r=estacoes/estacoesConvencionais
Instituto Nacional de Meteorologia – INMET. Estações Automáticas. Acesso em: 03 de maio de 2018. Disponível em: http://www.inmet.gov.br/portal/index.php?r=estacoes/estacoesAutomaticas
World Meteorological Organization - WMO. Guide to the Global Observing System, WMO n°. 488, 3ª ed., Genebra, Suíça, 2007.
World Meteorological Organization - WMO. Guide to Meteorological Instruments and Methods of Observation, WMO n°. 8. Genebra, Suíça, 2008.