Yeni Nesil TBC Malzemeleri

Antes dos trabalhos de campo todos os termo-higrômetros dataloggers foram aferidos. O objetivo foi verificar possíveis falhas no funcionamento ou oscilações que por ventura viessem descartar a utilização de seus dados nas análises do campo térmico e hígrico. A confiabilidade dos equipamentos foi averiguada em três etapas.

Na primeira etapa todos os equipamentos foram numerados com fita adesiva e em seguida colocados em um ambiente sem incidência direta de luz solar, a iluminação artificial permaneceu desligada durante a aferição. Os termo-higrômetros ficaram sobre uma mesa de vidro distante aproximadamente 80,0cm da superfície (FIG.16).

FIGURA 16: Primeira aferição dos termo-higrômetros datalogger. Realizada em ambiente fechado, sem ventilação e incidência direta de luz solar. Na figura 16.a aferição conjunta dos sensores externos e internos e em 16.b somente os sensores internos.

O ambiente foi isolado através do fechamento de todas as portas e janelas e vedamento de pequenas aberturas com pedaços de isopor e ficha crepe. O objetivo foi reduzir a ventilação e estabilizar o máximo possível as condições atmosféricas internas, minimizando as influências externas.

Os equipamentos foram programados para registros contínuos a cada intervalo de 30 minutos, totalizando 121 registros. Esse procedimento começou às 18h30min do dia 02/05/08 e finalizou às 06h30min do dia 05/05/08, conforme apêndices 6 e 7. No mesmo ambiente foram instalados um termômetro convencional de bulbo seco (Td), INCOTERM - intervalo 0,5ºC, e um termo-higrômetro de leitura direta, INCOTERM – modelo 5203.03.0.0039,39para conferir as oscilações entre estes e os dataloggers.

Os resultados mostraram que a máxima variação de temperatura e umidade relativa entre os termo-higrômetros dataloggers foi de 0,3ºC e 2% respectivamente. Em relação ao termômetro convencional e ao termo-higrômetro de leitura direta, não foram registradas discrepâncias acima de 0,2ºC e 1% respectivamente.

Na segunda etapa aferiram-se os termo-higrômetros dataloggers do Instituto de Geociências (IGC/UFMG) com os pares psicrométricos4040do 5º Distrito de Meteorologia do Instituto Nacional de Meteorologia (5ºDISME/INMET), sob a supervisão de um técnico desta Instituição (FIG.17). Devido às dificuldades operacionais de aferir todos os termo- higrômetros datalogger ao mesmo tempo, levou-se somente um aparelho, e a partir deste, aferiram-se os demais.

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Termo-higrômetro compostos por dois termômetros, bulbo seco e bulbo úmido, com tabela para conversão direta e visor de aumento para a leitura. O enchimento é composto por mercúrio, escala de –10,0ºC até 50,0ºC e divisão de 1,0ºC. Fabricados pela INCOTERM (Indústria de Termômetros Ltda.).

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Termômetros para Psicrômetros, fechamento com cápsula metálica, capilar transparente, enchimento Hg (mercúrio), 15mm. Escala / divisão –15 + 60: 0,2ºC, comprimento 360 mm, imersão total. Fabricante INCONTERM, modelo Tpsi. 5172.

FIGURA 17: Segunda aferição dos termo-higrômetros datalogger. Aferição do termo-higrômetro datalogger TFA nº1 com os termômetros do par psicrométrico padrão do 5º Distrito de Meteorologia (a) sob a supervisão do Sr. Marco Túlio Silva Araújo (b), técnico responsável pelo setor de observação e meteorologia aplicada do 5ºDISME/INMET.

Segundo as normas do Instituto Nacional de Meteorologia e critérios da WMO (World Meteorological Organization), o termo-higrômetro datalogger foi colocado no abrigo meteorológico padrão (Stevenson Screen) 30 minutos antes do início da aferição. As leituras iniciaram-se às 08h30min do dia 21/05/2008 e terminaram às 16h30min do mesmo dia.

Efetuaram-se dezessete leituras de meia em meia hora em intervalos contínuos, onze a mais do que o número de observações mínimas estabelecidas pela WMO. Durante este período não foram observadas variações acima de 0,2ºC e 6,0% entre o termo-higrômetro datalogger e os termômetros padrão de bulbo seco (Td) e úmido (Tw) do 5º DISME/INMET (apêndice 8).

Apesar dos equipamentos destinados ao registro da temperatura e umidade do ar empregados nos trabalhos de campo serem diferentes dos utilizados pelo Instituto de Meteorologia, o tratamento estatístico mostrou uma forte correlação linear entre os mesmos. O valor de r foi de 0,9978342 para os dados de temperatura e de 0,9875820 para os dados de umidade relativa.

Para visualizar a relação entre as medidas utilizou-se o diagrama de dispersão. No eixo y estão as medidas obtidas no termômetro e higrômetro padrão (5ºDISME/INMET) e no eixo x, as medidas do termo-higrômetro datalogger (FIG.18 e 19).

y = 0,9771x + 0,6085 R2 _{= 0,9957} 21 21,5 22 22,5 23 23,5 24 24,5 25 25,5 26 26,5 27 21 21,5 22 22,5 23 23,5 24 24,5 25 25,5 26 26,5 Temômetro Padrão (ºC) T e m o h ig rô m e tr o D a ta lo g g e r (º C )

FIGURA 18: Gráfico de dispersão linear entre os dados de temperatura registrados no termo- higrômetro datalogger TFA nº 1 com os termômetros do par psicrométrico padrão do 5ºDISME/INMET. y = 0,9409x + 7,3809 R2 _{= 0,9753} 40,0 45,0 50,0 55,0 60,0 65,0 70,0 40,0 45,0 50,0 55,0 60,0 65,0 UR (%) INMET U R ( % ) T e m o h ig rô m e tr o s D a ta lo g g e r

FIGURA 19: Gráfico de dispersão linear entre os dados de umidade relativa registrados no termo- higrômetro datalogger TFA nº 1 com os dados calculados através das informações obtidas nos termômetros do par psicrométrico padrão do 5ºDISME/INMET.

Na terceira e última etapa foram aferidos todos os termo-higrômetros dataloggers, aclopados aos abrigos meteorológicos de campo, no Instituto de Geociências da Universidade Federal de Minas Gerais (FIG.20). Foram efetuadas 20 leituras em intervalos de 30 minutos, das 08h00min da manhã do dia 06/08/2008 até as 16h00min do mesmo dia e

ano. A máxima variação entre os mesmos foi da ordem de 0,2ºC e 1,0 UR%, observadas no período da tarde.

FIGURA 20: Terceira aferição dos termo-higrômetros datalogger TFA no Instituto de Geociências da UFMG.

Concluiu-se que estas pequenas variações não interferiram na confiabilidade dos dados coletados nos trabalhos de campo, uma vez que as oscilações não foram constantes em todas as três etapas de aferição.

Termômetro Infravermelho

Utilizaram-se dois termômetros infravermelhos no terceiro trabalho de campo com objetivo de comparar o comportamento da temperatura superficial de dois pontos amostrais com a temperatura do ar obtida pelos abrigos meteorológicos instalados nos mesmos locais. Os equipamentos são da marca INSTRUTEMP, modelo ITTI-550 (FIG.21). Estes termômetros possuem uma coleção de lentes que focam a energia infravermelha dentro do sensor. Este último produz uma pequena voltagem de produção, proporcional a temperatura do alvo no qual é processado e exibido.

Foram selecionados os pontos do Parque Municipal (P11) e da Praça Sete (P12), locais com características de uso do solo e emissividade bem diferenciados. No P11 a leitura foi realizada sob a grama e no P12 sob concreto. Em sincronia com as coletas da temperatura do ar, as leituras da temperatura superficial iniciaram-se às 12h00min do dia 05 de junho e terminaram às 12h00min do dia 06 de junho de 2009.

FIGURA 21: Termômetro infravermelho com mira a laser da Instrutemp.