A matemática da previsão do tempo

Já conferiu a previsão do tempo? Se você faz parte da turma que não sai de casa sem antes checar as condições meteorológicas, saiba que esse hábito de olhar para o céu objetivando o planejamento das atividades do dia é uma prática que herdamos dos nossos antepassados. Foi observando fenômenos celestes que os povos antigos aperfeiçoaram suas técnicas de  plantio,  por exemplo.  E, como bem sabemos, até hoje esses eventos têm grande impacto nas atividades agrícolas.

De origem grega, a palavra meteorologia vem de “meteoros” que significa “elevado” ou “aquilo que se passa no ar”. De acordo com Ronaldo Mourão, na publicação Dicionário Enciclopédico de Astronomia e Astronáutica, a meteorologia é “todo fenômeno óptico ou acústico que ocorre na atmosfera” (MOURAO,1987, p.529). Historicamente, os gregos são considerados os primeiros a desenvolverem uma metodologia científica na área. É de um grego uma das obras mais famosas sobre fenômenos atmosféricos. Em seu tratado Meteorológicos, Aristóteles propõe uma leitura racional desses eventos naturais.

Mas afinal, o que são fenômenos atmosféricos?

Esses fenômenos são processos naturais que, em sua maioria, ocorrem na camada mais baixa da atmosfera terrestre – a Troposfera. Os fenômenos atmosféricos têm relação com os movimentos da temperatura do ar e da pressão atmosférica. A análise do estado da atmosfera é feita a partir de um conjunto de fatores, tais como: a temperatura, o vento, umidade e a pressão atmosférica.

Previsão numérica …

A previsão do tempo se dá a partir de modelos matemáticos da atmosfera. A partir de imagens de satélite, cartas de superfícies e dados observados são feitas simulações numéricas da atmosfera para os próximos dias. Nesse processo, a ciência conta com supercomputadores capazes de gerar dados matemáticos com maior precisão e em um curto espaço de tempo. Essas informações são analisadas por meteorologistas e, posteriormente,  divulgadas para a população.

Previsão do tempo para o Brasil…

Os primeiros registros meteorológicos ocorreram em Recife, no período da ocupação holandesa, entre os anos 1641 e 1643. Na região, foram feitas observações do vento, da chuva e outros fenômenos climáticos. Segundo o catálogo da exposição do MAST, “Meteorologia em dois momentos: Instrumentos do início do século e dos dias de hoje”, as primeiras observações quantitativas “foram registradas entre os anos 1754 e 1756 sobre a variação de temperatura do ar na cidade de Barcelos, antiga capital do Amazonas.”

Observatório e sua relação com a meteorologia

Foi com a criação do Imperial Observatório do Rio de Janeiro que as atividades de observações meteorológicas tornaram-se oficiais, sendo registradas diariamente e publicadas em anuário.  Em 18 de novembro de 1909 é fundado a Diretoria de Meteorologia e Astronomia. Segundo Henrique Morize, na publicação “Observatório Astronômico – Um século de história”, o serviço de meteorologia era prioridade para o Ministério da Agricultura, Indústria e Comércio.

“(…) tendo-se em vista o estudo climatológico das zonas agrícolas atuais e possíveis, consagrando-lhes o maior esforço, ainda que ficasse em posição subalterna a parte astronômica e de física do globo, conforme se tornava necessário pela nova designação de Diretoria de Meteorologia e Astronomia, indicando que esta última ciência se tornaria acessória, devendo seu estudo ser limitado à parte utilitária da determinação da hora, ao estudo do magnetismo terrestre, às posições geográficas, à sismologia e à previsão das marés.” (MORIZE,1987, p.141).

A partir da criação da Diretoria de Meteorologia e Astronomia foi constituída a rede de estações meteorológicas do país. As observações passaram a ser realizadas de forma padronizada. As atividades eram feitas nas mesmas horas e os relatórios enviados diariamente por telégrafos.

Na época, funcionavam três classes de estações meteorológicas. Cada uma realizava atividades específicas em determinados horários.

Instalada no Observatório Nacional, no Rio de Janeiro, a estação de 1ª classe permitia observações de forma contínua a cada três horas. Entre os dados gerados estavam: a temperatura do ar na sombra; a pressão barométrica; a chuva; o vento e etc. No caso das estações de 2ª classe, as observações giravam em torno de dados sobre a pressão atmosférica, temperatura e umidade de ar, vento, nebulosidade, precipitação, evaporação, insolação e fenômenos ocasionais.  As observações eram realizadas quatro vezes ao dia.  Já as estações de 3ª classe cumpriam quase as mesmas tarefas da 2ª e suas medidas eram feitas três vezes ao dia.

A falta de equipamentos para a realização das atividades e a dificuldade na instalação de redes mais afastadas das cidades foram alguns dos problemas enfrentados pelas autoridades na época. Ainda assim, em 1916, o território brasileiro já era contemplado por 222 estações, sendo 116 mantidas pela Diretoria de Meteorologia e Astronomia. Já as demais eram mantidas pelos Estados com o apoio da União (86 estações) ou por funcionários do serviço de meteorologia em suas residências (20 estações).

Em 1921, a Diretoria de Meteorologia e Astronomia foi transferida para a nova sede do então Observatório Nacional no Morro de São Januário, em São Cristóvão. Nesse mesmo ano o serviço foi desvinculado do Observatório para se tornar mais uma unidade do Ministério da Agricultura, Indústria e Comércio.

Faça chuva ou faça sol…

No Museu de Astronomia e Ciências Afins, você tem a possibilidade de conferir de perto modelos de instrumentos de meteorologia do século XX. Muitos instrumentos foram usados em estações de medição do tempo pelo Observatório Nacional. Abaixo, alguns exemplares do acervo museológico.

Barômetro

Estes instrumentos são usados para medição da pressão  atmosférica.

Psicrômetro. Este instrumento pode ser usado para medir a umidade relativa do ar de acordo com a diferença de temperatura dada por dois termômetros.

=> Evaporímetro. Instrumento utilizado para determinar a densidade da umidade do ar.

Anemômetro. Do fabricante R. Fuess, este objeto tem a função de medir a velocidade do vento.

PREVISÕES CURIOSAS

ALTAS E BAIXAS

Em 13 de setembro de 1922, a cidade libanesa Al Azízia atingiu 58 °C. É a temperatura mais elevada da história que se tem conhecimento.

No dia 21 de julho de 1983, a estação de Vostok, na Antártica, bateu o recorde de temperaturas baixas após registrar – 89,2°C.

PRESSÃO ATMOSFÉRICA

Em 31 de dezembro de 1968, com o auxílio de um barômetro, foi registrada na cidade Ágata, na Sibéria, a pressão atmosférica mais alta ao nível do mar. O aparelho registrou uma pressão de 813,1 mm.   Em 24 de setembro de 1958, durante um tufão no mar das Filipinas,  um barômetro registrou 657,9mm. Esta foi a pressão atmosférica mais baixa já registrada.

NA VELOCIDADE DO VENTO

Em 12 de abril de 1934,  um anemômetro mediu rajadas de vento de 372 km/h (média de um minuto) em Monte Washington (EUA).

A MAIOR SECA DO MUNDO

Uma das áreas mais áridas do mundo é o deserto do Atacama, no Chile. Registros históricos apontam a cidade de Calama, localizada ao norte do deserto, a recordista mundial por permanecer 400 anos sem a ocorrência de chuva (de 1571 a 1971). Outras regiões consideradas extremamente secas da Terra são os polos Norte e Sul. Apesar do gelo, a temperatura extremamente baixa não permite a formação de vapor d’água. Isso impede a formação de umidade e chuva.

VILAREJO MAIS CHUVOSO DA TERRA

O vilarejo indiano Mawsynram tem a maior índice pluviométrico médio do mundo. A média anual é de 11872 mm.

 

 

 

Referências Bibliográficas:

MOURÃO, Ronaldo Rogério de Freitas. Dicionário Enciclopédico de Astronomia e Astronáutica, Editora Nova Fronteira, 1ª edição, 1997.

MORIZE, Henrique. Observatório astronômico: Um Século de História [1827-1927]. Rio de Janeiro: MAST/Salamandra, 1987

MOURÃO, Ronaldo Rogério de Freitas. Explicando meteorologia. Rio de Janeiro: Ed. Tecnoprint, 1988. 

BARBOZA, Christina Helena da Motta. Tempo bom, meteoros no fim do período: Uma História da Meteorologia Em Meados do Século Xix Através das Obras de Emmanuel Liais. 2002.

Catálogo da exposição do Museu de Astronomia e Ciências Afins “Meteorologia em dois momentos: Instrumentos do início do século e dos dias de hoje”, de 1997.

Pesquisas em sites:

http://site.mast.br/hotsite_museologia/pesquisa_na_base.html

http://site.mast.br/hotsite_biblioteca/index.html

http://www.cptec.inpe.br/glossario.shtml

http://acampamento.wikidot.com/meteorologia#toc5

https://pt.wikipedia.org/wiki/Lista_de_recordes_clim%C3%A1ticos

https://www.sitedecuriosidades.com/curiosidade/qual-a-temperatura-mais-alta-e-a-mais-baixa-ja-registrada.html

https://pt.wikipedia.org/wiki/Meteorologia

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