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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)
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