Perfil Climático de Goiânia para Utilização em Engenharia e Agricultura Flávio de Carvalho Magina1 Ricardo Dias Martins de Carvalho2 1
Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC) Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) Rodovia Presidente Dutra, Km 40 SP-RJ Cachoeira Paulista, SP E-mail: magina@cptec.inpe.br Tel.: (0xx12) 3186-9346 2
Instituto de Engenharia Mecânica (IEM) Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI) Av. BPS, 1.303 – Bairro Pinheirinho Itajubá, MG E-mail: martins@unifei.edu.br Tel.: (0xx35) 3629-1304 Resumo. O Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) dispõe de uma rede de plataformas de coleta de dados climáticos (PCDs) utilizados para previsão do tempo. Entre estes, encontram-se dados de extrema importância para aplicações em engenharia e agricultura. O presente artigo apresenta a rede de PCDs do INPE, fornece planilhas de dados tratados para a cidade de Goiânia (GO) e discute requisitos e necessidades para a geração de dados sintéticos para localidades no Estado de Goiás que não dispõem de plataformas de coleta de dados. Palavras-chave: PCD, dados climáticos, Goiânia, planilhas, geração de dados climáticos sintéticos. Abstract. The Brazilian National Space Research Institute (INPE) makes use of a nationwide network of weather data recording stations for weather forecast. Among the climatic variables recorded are those extremely important not only in weather forecast, but also in engineering applications and agriculture. The present paper discusses INPE’s weather stations network, provides reduced data for the city of Goiânia, and discusses requirements and needs for the generation of synthetic data for localities in the State of Goiás (Brazil) where recording stations are not available. Keywords: DCP, weather data, Goiânia, spreadsheets, generation of synthetic weather data.
1. Introdução São inúmeros os processos e equipamentos cujo desempenho é diretamente afetado pelas condições climáticas locais. Sistemas de condicionamento de ar, turbinas a gás, aquecedores solares, painéis fotovoltaicos e turbinas eólicas são apenas alguns exemplos. O projeto e a análise do desempenho destes equipamentos requer a disponibilidade de dados climáticos confiáveis. Além disso, a modelagem de fenômenos ambientais, de importância vital para a agricultura, também requer uma base de dados climáticos o mais completa e precisa possível. Das fontes de dados climáticos no Brasil a que se teve acesso, verificou-se que apenas o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) e o Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) possuem redes de plataformas ou estações de coleta de dados espalhadas por todo o País. Ainda assim, os dados climáticos colhidos por diferentes agências e institutos são geograficamente esparsos, geralmente não são horários e, muitas vezes, são relativamente recentes. Vem-se desenvolvendo na Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI) um estudo para tratamento de dados climáticos coletados pelo INPE visando sua aplicação em engenharia. Neste sentido, os dados de temperatura, radiação solar, umidade relativa e vento coletados pelas plataformas localizadas em Itajubá (MG) e em Campos do Jordão (SP) foram tratados e utilizados para dimensionamento e análise de aquecedores solares de água (Sales e Carvalho, 2003; Sales e Carvalho, 2004; Leme e Carvalho, 2004). A fim de facilitar a aplicação dos dados em engenharia, paralelamente aos estudos acima foram estabelecidos procedimentos padronizados e informatizados de organização e tratamento dos dados climáticos coletados pelo INPE (Pancher et al., 2004).
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O objetivo a médio prazo é tratar os dados de todas as PCDs que compõem o assim chamado Sistema Brasileiro de Coleta de Dados Meteorológicos do INPE e tornar disponíveis a usuários em todo o Brasil planilhas semelhantes àquelas geradas para Itajubá e Campos do Jordão. Posteriormente, pretende-se gerar dados climáticos sintéticos para localidades que não disponham de estações ou plataformas de coleta de dados. O presente artigo pretende contribuir para a consecussão destes objetivos de duas maneiras: (1) apresentando planilhas e gráficos de dados tratados para Goiânia; (2) discutindo requisitos e necessidades para a geração de superfícies climáticas sintéticas para o Estado de Goiás. No caso de Goiânia, as planilhas a serem apresentadas incluirão dados de pluviosidade e radiação de fotossíntese, não constantes das planilhas para Itajubá e Campos do Jordão. Pretende-se assim despertar o interesse de agricultores, estendendo a aplicação dos dados para além da engenharia. Com relação aos requisitos para a geração de superfícies climáticas sintéticas (que cobririam localidades que não dispõem de PCDs), pretende-se inicialmente focar o estudo no Estado de Goiás e então fazer inferências para o restante do País. 2. Exemplos de Planilhas e Gráficos de Dados Tratados
Figura 1.
Tela do programa EXCEL exibindo dados tratados de radiação para Itajubá.
Figura 2. Rosa dos ventos da freqüência de ocorrência por setor para Itajubá.
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Figura 3. Rosa dos ventos da velocidade média por setor para Itajubá.
Figura 4.
Dia mensal típico para o mês de janeiro em Itajubá, MG.
3. REFERÊNCIAS Pancher, F. S., Carvalho, R. D. M. e Magina, F. C., Tratamento, Disponibilidade e Utilização em Projetos de Engenharia de Dados Climáticos Coletados pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, III Congresso Nacional de Engenharia Mecânica (CONEM 2004), Belém, PA, 2004, Anais do CONEM 2004 (CD-ROM), artigo código 41006. Leme, S. N. e Carvalho, R. D. M., Simulação Numérica de um Sistema Solar de Aquecimento de Água Localizado em Campos do Jordão (SP), 2004, Trabalho de Diploma, Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI), Itajubá, MG, 20004. Sales, L. S. e Carvalho, R. D. M., Análise Técnico-Financeira da Utilização Residencial de Sistemas Solares de Aquecimento de Água no Brasil, III Congresso Nacional de Engenharia Mecânica (CONEM 2004), Belém, PA, 2004, Anais do CONEM 2004 (CD-ROM), artigo código 42002. Sales, L. S. and Carvalho, R. D. M., Heat Transfer and Fluid Flow Simulation in a Closed-Loop Natural Circulation Solar Water Heating System, XVII Congresso Brasileiro de Engenharia Mecânica (COBEM 2003), São Paulo, SP, 2003, Anais do COBEM 2003 (CD-ROM), paper code 0796.
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