Meteorologia e Climatologia Agrícola

Meteorologia e Climatologia Agrícola

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Universidade Estadual de Maringá ENGENHARIA AGRÍCOLA Campus do Arenito – Cidade Gaúcha

Meteorologia e Climatologia Agrícola Notas de aula

Prof. Eng. Agríc. Luciano Vieira Monitor Francisco José Piculli

Cidade Gaúcha – PR 2009

Considerações sobre o material

O presente material é fruto de uma experiência de ensino bem sucedida por parte dos professores Pedro Castro Neto, Antônio Augusto Aguilar Dantas e Luiz Gonsaga de Carvalho, professores do setor de Agrometeorologia do Departamento de Engenharia da Universidade Federal de Lavras. Sob autorização dos autores, reproduzo o material, acrescentando algumas considerações pertinentes ao ensino da meteorologia agrícola aplicada as condições do Paraná.

Portanto, este material torna-se um esforço no intuito de capacitar os estudantes de Engenharia Agrícola da Universidade Estadual de Maringá a trabalhar de forma clara e objetiva com conceitos importantes da agrometeorologia.

Dessa forma, adquirido tais conceitos, acredito que nossos atuais alunos, futuros engenheiros, poderão aplicar seus conhecimentos nas diversas áreas da engenharia agrícola tais como Armazenamento e processamento de produtos agrícolas, construções e ambiência, irrigação e drenagem, sensoriamento remoto, eletrificação rural entre outras.

Finalmente, desejo boa leitura a todos os nossos estudantes e que a partir desse ponto possam aumentar seus conhecimentos ajudando o país a resolver problemas estruturais que ainda afligem o rural brasileiro.

Eng. Agríc. Luciano Vieira

Nem mesmo o brilho do sol, a radiação que sustenta o dia, pode dispersar o terror que reside na mente das pessoas. Apenas a compreensão das várias manifestações naturais e de seus mecanismos internos tem o poder de derrotar esse medo.

Lucrécio, (96-5 a.C.)

CAPÍTULO 1 INTRODUÇÃO AO CURSO DE METEOROLOGIA AGRÍCOLA

1. Meteorologia, Climatologia e Agrometeorologia

A meteorologia é definida como a ciência que estuda a atmosfera e seus fenômenos, e a climatologia é o estudo científico do clima. O Meteorologista e o Climatologista, contudo, diferem significativamente em sua metodologia de trabalho; enquanto o Meteorologista aplica as leis da física clássica e as técnicas matemáticas no estudo dos fenômenos atmosféricos, o Climatologista utiliza técnicas estatísticas para inferir informações a respeito do clima. O Meteorologista estuda o tempo e o Climatologista estuda o clima. Porém, a Climatologia está baseada na Meteorologia existindo, portando uma relação estreita entre a Meteorologia e a Climatologia.

A Agrometeorologia (ou Meteorologia Agrícola) é considerada como sendo o estudo das condições atmosféricas e suas conseqüências no ambiente rural. Tem sua principal aplicação no planejamento e na tomada de decisões em uma propriedade agrícola, seja na produção animal ou vegetal, sendo ferramenta indispensável no processo produtivo rural. Pode portanto, ser ainda dividida em Bioclimatologia Vegetal e Animal.

2. Tempo e Clima

Em meteorologia é feita uma distinção entre o tempo e o clima. O tempo é o estado da atmosfera em um determinado momento e lugar ou é o estado da atmosfera com relação aos seus efeitos sobre a vida e as atividades humanas. Por outro lado, o clima é a síntese do tempo num determinado lugar para um determinado período de tempo. O Clima, se refere as características da atmosfera inferidas de observações contínuas durante um longo período, como por exemplo 30 anos (normal climatológica). É o conjunto de fenômenos meteorológicos que determinam o estado médio da atmosfera em determinada região ou local. O clima abrange um maior numero de dados que as condições do tempo para uma determinada área. Ele inclui considerações dos desvios em relação as médias, variabilidade, condições extremas e freqüência de ocorrência de determinada condição de tempo. Assim, o clima representa uma generalização, enquanto o tempo lida com eventos específicos.

3. Fatores e elementos climáticos

Os elementos são aquelas grandezas meteorológicas que comunicam ao meio atmosférico suas propriedades, características e peculiaridades. Os principais elementos são: temperatura, umidade, precipitação pluvial (chuva), vento, nebulosidade, pressão atmosférica, etc. Os elementos climáticos variam no tempo e no espaço e são influenciados por certos fatores, chamados fatores climáticos, agentes causais que condicionam os elementos climáticos. Rigorosamente, uma distinção entre fator e elemento é, em muitos casos, artificial, por exemplo, a radiação pode ser um fator que promove variações das condições atmosféricas, mas considerando-a isoladamente é também um elemento climático, dependente da latitude, altitude, época do ano.

Em escala global, os fatores físicos capazes de modificar o clima podem ser classificados como externos e internos. Destacam-se os seguintes fatores externos:

•Flutuação na quantidade de energia solar emitida; •Variações na orbita terrestre e no eixo de rotação;

•Aumento ou diminuição do dióxido de carbono atmosférico;

•Variação na quantidade de poeiras atmosféricas;

•Modificações nas características da superfície dos continentes e dos oceanos.

Em escala regional ou local, outros fatores podem ser acrescentados: altitude, relevo, presença do mar (maritimidade), continentalidade, latitude, tipo de solo, rotação da Terra, estações do ano, vegetação, correntes oceânicas, etc.

4. Escala espacial dos fenômenos atmosféricos

A ocorrência dos fenômenos atmosféricos podem ser separadas em três grandes categorias, ou seja, macro, meso e micro-escala.

A macro escala trata dos fenômenos em escala regional ou geográfica, que caracterizam o clima de grandes áreas pelos fatores geográficos (altitude, latitude, etc.). Esta escala deve ser focalizada quando se discute mudança climática.

Meso-escala, refere-se aos fenômenos em escala local, em que a topografia condiciona o (topo ou meso) clima pelas condições de relevo local. A exposição do local ( definida pelas coordenadas celestes: E, S, E ou W), a configuração (vale, espigão, encosta) e a inclinação do terreno determinam o clima local.

A micro-escala é aquela que condiciona o clima em pequena escala (microclima), sendo função do tipo de cobertura do terreno (solo nu, gramado, floresta, cultura rasteira, represa, etc.) que determina o balanço local de energia. O fator principal é a cobertura do terreno e cada tipo de cobertura tem influência própria sobre o microclima.

CAPÍTULO 2 OBSERVAÇÕES METEOROLÓGICAS DE SUPERFÍCIE

1. Introdução

Desde os tempos mais remotos, o homem tem se preocupado em observar os diferentes elementos do clima, como a precipitação, temperatura e umidade, entre outros.

O estabelecimento de modelos que regem as variações nas condições de tempo e de clima dependem da extensa e frequente exploração da atmosfera, sendo parte das observações junto à superfície.

Uma estação meteorológica é a unidade básica de uma rede de serviços. São montadas de acordo com os mesmos padrões: em lugar sem sombras, de preferencia gramado para evitar os reflexos da radiação solar, com amplos horizontes, principalmente a leste e a oeste da estação.

Para a atividade agrícola, o conhecimento do comportamento do clima de uma região e fundamental, contribuindo para uma maior e melhor produção. É também ferramenta indispensável na pesquisa, tanto para definir como interpretar os resultados dos experimentos, bem como para aplicar os resultados.

A confiabilidade dos dados meteorológicos depende do interesse e da preparação do observador, da continuidade da coleta dos dados e o cuidado na manutenção dos equipamentos.

2.0 A ORGANIZAÇÃO METEOROLÓGICA MUNDIAL (OMM) E O INSTITUTO NACIONAL DE METEOROLOGIA DE BRASÍLIA (INMET).

Para o alcance de diagnósticos e prognósticos da atmosfera faz-se necessário um sistema global de observações meteorológicas, o qual deverá promover a exploração da atmosfera tanto a nível superficial como nos níveis superiores da mesma, além de realizar medições em intervalos de tempo suficientemente curtos para permitir o monitoramento da origem e do desenvolvimento dos fenômenos meteorológicos.

A ONU (Organização das Nações Unidas) mantém um Órgão especializado denominado

OMM (Organização Meteorológica Mundial) criado em 1950, antiga Organização Meteorológica Internacional, que coordena as atividades meteorológicas de caráter operacional.

A OMM desenvolve o programa Vigilância Meteorológica Mundial (VMM), com o objetivo de manter o intercâmbio de informações meteorológicas entre os países e o estímulo ao desenvolvimento da previsão do tempo.

O programa é composto por três sistemas: a)Sistema Mundial de Observações (cerca de 10.0 estações terrestres, a maioria nos Continentes e no hemisfério norte, 7.0 navios mercantes, 3.0 aviões comerciais, plataformas automáticas, satélites e radares), voltado para a qualidade e quantidade das observações. b)Sistema Mundial de Preparação de Dados, constituídos dos Centros Meteorológicos Nacionais (CMN), Regionais (CMR) e Mundiais (CMM- Washington, Moscou e Melbourne), voltados para o tratamento dos dados e elaboração de previsões; c)Sistema Mundial de Telecomunicações, com centros nacionais de telecomunicações (CNT).

O Ministério da Agricultura, através do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) é o representante do Brasil na Organização Meteorológica Mundial, responsabilizando-se pelo estabelecimento, coordenação e operação das redes de observações meteorológicas e de transmissão de dados meteorológicos, inclusive aquelas integradas à rede internacional. O Brasil participa do programa VMM (Vigilância Meteorológica Mundial) operando cerca de 20 estações de radiossondagem e cerca de 180 estações de superfície, número insuficiente em vista da extensão territorial do país.

As atividades são coordenadas pelo Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), sediado em Brasília, que também é sede de um Centro Regional de Preparação de Dados e um Centro Regional para a América do Sul do Sistema Mundial de Telecomunicações. Portanto Brasília atua como Centro Nacional de Telecomunicações, recolhendo todas as informações coletadas no Brasil e repassando-as para o Centro Meteorológico Mundial de Washington, através de um ramal do circuito tronco do Sistema Global de Telecomunicação. Para Brasília convergem os dados transmitidos por cinco centros coletores: Belém, Recife, Rio de Janeiro, Porto Alegre e Cuiabá.

Para atender tais responsabilidades o INMET possui uma estrutura composta de um Órgão

Central e dez Órgãos Regionais: Manaus, Belém, Recife, Salvador, Belo Horizonte, Rio de Janeiro, São Paulo, Porto Alegre, Cuiabá e Goiânia. O Órgão Central, localizado em Brasília, é constituído de uma Direção Geral à qual estão subordinados: a Coordenadoria de Planejamento, o Núcleo de Intercâmbio Tecnológico, o Núcleo de Comunicação Social, a Biblioteca, Divisões Técnicas e Administrativas.

A rede do INMET é a maior rede de estações meteorológicas no Brasil, mas não é a única existente, outros órgãos operacionais possuem redes de observações, como a Força Aérea Brasileira, Marinha do Brasil, Secretaria de Estado, Instituições de Ensino e Pesquisa, Empresas Públicas, Para-Estatais e Privadas, tais redes atuam isoladamente, ou no sistema de cooperação. O INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) mantém o Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climatológicos e trabalha de forma associada ao INMET.

3.0 As Estações Meteorológicas 3.1 Tipos de Estações Meteorológicas

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