Estação Meteorológica da EST/UEA

Apresentação

A Estação Meteorológica da EST faz parte do Laboratório de Instrumentação Meteorológica da EST/UEA (LabInstru) e foi adquirida com recursos de Projeto REMETHI/FINEP. Sua instalação ocorreu no período de 15 a 20 de março de 2010, na unidade Escola Superior de Tecnologia, da Universidade do Estado do Amazonas, sob as coordenadas: 03º05’32,5”S; 60º00’59,69”W; 31m. 

Figura 1. Estação Meteorológica da EST/UEA.

Construção do Cercado Meteorológico

Para que fosse instalada a estação meteorológica nas dependências da Escola Superior de Tecnologia fazia-se necessário a construção de um cercado meteorológico, de dimensões 10 x 15 metros, com alambrado de 1,5 metros pintado de branco, conforme normas da Organização Meteorológica Mundial - OMM. Na Figura a seguir podem ser visualizadas 4 etapas de construção do mesmo.

Figura 2. Etapas de construção da Estação Meteorológica da EST/UEA.

Visão Geral da Estação Meteorológica

No centro do cercado, foi instalado um tripé da Campbell com 3 metros de altura o qual serve de suporte para diversos sensores instalados ao longo de sua extensão, bem como para os sistemas de aquisição e armazenamento dos dados, alimentação, e transmissão dos dados. Em sua volta, três hastes de cobre de 2,4 metros foram fixadas do solo, formando um triângulo, com um cabo de cobre nu (50 mm) passando por todas as extremidades do tripé. Um para raio foi colocado no topo do mastro.

O sistema de alimentação era, inicialmente, composto por um painel solar de 20W o qual alimentava uma bateria selada recarregável de 12V e 24 Ah), através de um regulador/controlador de carga do fabricante Unitron. Este controlador tem a função de manter os valores de corrente e tensão de carga e descarga da bateria, visando prolongar sua vida útil. O consumo da estação considerando o funcionamento de todos os sensores e sistema de aquisição dos dados medido foi de 150 a 200 mA. Porém, quando ligado o sistema de transmissão, este consumo foi triplicado (600 mA) sendo necessário incluir mais uma bateria e um painel solar.

             Da bateria, tem-se a alimentação para o sistema de aquisição e armazenamento dos dados (datalogger), sensores, bem como para o sistema de transmissão dos dados, conforme a Figura 3.

            Ao longo da haste de 3 metros, encontram-se instalados diferentes sensores (Figura 4): anemômetro sônico (CSAT3 - Campbell) para gerar medidas das componentes ortogonais do vento e temperatura virtual do ar; anemômetro (05106 – Young) para medidas da direção e velocidade do vento; barômetro (CS106 –Vaisala) para medir a pressão atmosférica; termohigrômetro (HMP45C –Vaisala) para medir temperatura e umidade do ar;  saldo radiômetro (NR LITE – Kipp & Zonen) para a medida do saldo total de radiação; saldo radiômetro (CNR1 – Kipp & Zonen) para medidas da radiação solar incidente e refletida, e radiação terrestre e atmosférica emitidas;  radiômetro PAR (PAR LITE – Kipp & Zonen) para a medida da componente fotossinteticamente ativa da radiação solar incidente; albedômetro (CMA11 - Kipp & Zonen) também para medidas das radiações solar incidente e refletida. 

            Nas proximidades do tripé, encontram-se instalados os sensores para monitoramento das condições do solo (Figura 4): perfilador de temperatura no solo (STP01 – Hukseflux) medindo a temperatura nas profundidades de 2, 5, 10, 20 e 50 cm; placa de fluxo de calor no solo (HFP01 – Hukseflux) instalada em 5 cm; reflectômetro para medida de conteúdo de água no solo (CS 616- Campbell). Ao lado, um segundo tripé de 1 metro de altura serve se suporte para um pluviômetro (TB4 - Hydrological Services), que totaliza a precipitação, e para o painel solar.

            Os ítens 6 e 7 que contam na Figura 4 correspondem a duas caixas de poliéster reforçado com fibra de vidro, onde a menor (Figura 5),com dimensões (30,5 cm x 35,6 cm x 14 cm),  abriga o sistema de aquisição dos dados (datalogger), barômetro e interface para gravação dos dados (NL 115, Campbell); e a caixa maior (40,6 cm x 45,7 cm x 22,9 cm) abriga as duas baterias, o controlador de carga e um roteador inteligente (Figura 6).

         Todos os sinais dos sensores, bem como a voltagem da bateria, são medidos por uma sistema de aquisição e armazenamento de dados (datalogger), modelo CR3000, do fabricante Campbell, o qual foi programado para fazer as leituras a cada segundo e gravar os dados a cada 10 minutos.

  A transmissão dos dados é feita pela interface NL115 (Campbell) permite tanto a gravação dos dados em um cartão removível de 2GB quanto permite a comunicação do datalogger CR3000 com um computador remoto, contendo o programa LoggerNet (Campbell), usando uma conexão de internet via TCP/IP.  Para a rede wireless, são utilizados 2 roteadores inteligentes sem fio (super AP Power, GTS), onde um fica na sala ligado ao computador e o outro na estação ligado à interface NL115. Conectado a estes existem duas antenas externas (Aquário, 2,4 GHz) que amplificam o sinal, conforme a Figura 7.

Texto extraído do relatório de montagem da estação meteorológica da EST/UEA, escrito por Profa. Dra. Maria Betânia Leal de Oliveira, responsável pelo LabInstru.