AULA 5Disciplina INSTRUMENTOS METEOROLÓGICOS E MÉTODOS DE OBSERVAÇÃO

ACA 221 Graduação Departamento de Ciências Atmosféricas / Iag / USP

Responsável: Prof. Humberto Ribeiro da Rocha

Material apresentado exclusivamente aos alunos da disciplina, com conteúdo referenciado da literatura e disponível na www – NÃO CIRCULAR

Barometria

Pressão padrão ao nível do mar (273,15 K, g=9,80665 m/s2) 1 atm = 760 mm Hg = 1013,25 hPa1 bar = 105 Pa = 1000 hPa1 milibar = 1mb = 1hPa

Barometria [baros = peso (grego)] medida da pressão atmosféricaPressão Atmosférica: é a força por unidade de área (pressão) exercida pela coluna de ar acima de uma seção horizontal, manifestada pela pressão da camada de moléculas de ar sobre a superfície. Unidades: Força = N = Pa (Pascal)

Area m2

Pressão reduzida ao nível do mar: pressão de qualquer nível corrigida pela diferença da superfície na condição padrão média da atmosfera: dp/dz=-ρg=-pg/RT ....

Histórico: experimento de Torricelli (1635, Itália): emborcou coluna Hg selada na ponta, surgindo o vácuo de Torricelli e a queda da coluna com altura 76 cm (que flutuava diariamente com condições meteorológicas)

Experimento da garrafa selada em 4000m; levada a 2000 m, 300m

patm

Tvm ＝ temperatura (K) = T +0,0065 (z/2) (ou preferencialmente a temperatura virtual)

Padrão da pressão na superfície em grande escala (regional e continental) Hemisfério Sulbaixa pressão: anticiclonealta pressão: ciclone

anticiclone ciclone

Sazonalidade da pressão na superfície média mensal (São Paulo, SP)

Dados observados na cidade Universitaria, São Paulo, SP

Fonte: Galvani e Azevedo (A FRENTE POLAR ATLÂNTICA E AS CARACTERÍSTICAS DE TEMPO ASSOCIADAS: ESTUDO DE CASO)

Previsão do tempo popular, a partir do conhecimento empírico da sucessão de condições pré e pós-frontais das frentes frias e a tendência barométrica diária

Variação da pressão na escala diária

Pressão média horária (aeroporto Guarulhos, SP)

Variação da pressão da superfície na escala de ciclo diurno

Maré barométrica da pressão atmosférica

máximos ≈ 10 e 22hmínimos ≈ 4 e 16 h

amplitude ≈ 2 hPa

Mean annual diurnal (S1) and semidiurnal (S2) surface pressure tide amplitudes (in Pa) from station estimates (Schindelegger and Ray, 2014)Marés atmosféricas: forçadas por aquecimento atmosférico por radiação solar no ozonio estratosférico e vapor d´agua troposférico, criando ondas que se propagam verticalmente. Marés oceânicas decorrem da gravidade lunar (período 24 h 50 min) Maré barométrica conforme latitude

Barômetro de líquido em vidro (manômetro)

Barômetro sem mercúrio: tubo-U 150 cm com líquido vermelho e gas. Com termõmetro de alcool (azul) para correção automática de escala (móvel)acurácia ± 0,5 a 1 hPa

Barômetro de Mercúrio do tipo Fortin:a) correção de temperatura (densidade

do mercúrio, dilatação vidro) b) correção gravidadeacurácia ±0,1 a 0,5 hPa(em desativação)

1844 (Lucien Vidi, França)Cápsula aneróide: câmara parcial (liga americio-cobre) ou total a vácuo, com diafragma (ou pilha de diafragmas) elástico que transmite movimento ao ponteiro.

Leitura: posição horizontal ou verticalacurácia ± 0,5 hPa

Barômetro aneróide

Barógrafo : aneróide com sistema registrador em papel

Capacitivo (Barocap)

pressão atmosférica deflete a membrana de silício, que altera o volume de vácuo, a distância entre os eletrodos (base-topo) que muda a capacitância elétrica

Pressão proporcional à capacitânciaacurácia ± 0,3 hPa

Barômetro eletrônicos

(mais de 50 tecnologias de microbarômetros)