Metodologia científica: exposição correta dos termômetros para fins meteorológicos



Será que podemos expor os termômetros de qualquer maneira? E aqui me refiro aos termômetros utilizados para finalidades meteorológicas, especificamente aos termômetros utilizados para medir a temperatura do ar (bulbo seco e bulbo úmido). No post de hoje, falaremos sobre isso e faremos um compilado com os textos já publicados a respeito do tema. Cortesia de Shutterstock

Vocês provavelmente já viu aqueles termômetros de rua, comuns em cidades de grande e médio porte. Eles servem como uma referência para o dia a dia, mas não são termômetros corretamente expostos do ponto de vista científico.

Eu já falei sobre essa questão dos termômetros de rua nesse post, em que comento a respeito de sua confiabilidade. Algumas pessoas não compreenderam o post em questão e eu percebi isso pelos comentários:

Muitas vezes temos a tendência a sermos um tanto egocêntricos. Eu não estou falando sobre o que interessa ao leitor que fez o comentário acima, pois isso não importa. Eu estou falando em aplicações científicas, e quando tratamos dessas aplicações, é necessário estabelecer um padrão. Em outras palavras, estou falando sobre o que serve para o bem comum.

Metodologia científica

Vamos parar de falar sobre Meteorologia por um instante e pensar em um laboratório de Química, onde um aluno pretende realizar um experimento para um trabalho acadêmico. Vamos usar o laboratório de química como exemplo porque provavelmente é a primeira imagem que vem à cabeça da maioria das pessoas quando pensam em um laboratório.

Ao elaborar o seu experimento, o aluno terá que anotar todas as circunstâncias em que o experimento foi feito. Data, hora, temperatura do ambiente, tipo de vidraria utilizada, substâncias utilizadas perfeitamente detalhadas (massa, volume, etc). Em outras palavras, o aluno terá que ser bem criterioso e anotar tudo. Isso é extremamente importante, pois caso ele ou qualquer outra pessoa da área precise refazer o experimento terá todos os dados para isso. Alguém poderia querer refazer o experimento por questionar os dados obtidos pelo aluno, por exemplo. Ou poderia querer refazê-lo pois está propondo uma nova metodologia ou alguma modificação e dessa maneira precisa comparar os resultados.

Além disso, alguém poderia questionar a metodologia enquanto o aluno está apresentando seus resultados em um seminário, por exemplo. Ele pode ter usado um reagente impróprio ou uma vidraria ou instrumentação inadequada, então outros professores ou membros da banca avaliadora podem questionar isso.

O que acabo de descrever simplificadamente é a metodologia científica. Em todos os relatórios científicos, trabalhos de conclusão de curso, dissertações de mestrado, teses de doutorado e artigos científicos vão existir ao menos um capítulo em que o pesquisador vai ter que descrever a metodologia utilizada. Nesse capítulo, o pesquisador vai descrever os instrumentos que utilizou, seja eles quais forem, dependendo da área. Um meteorologista que trabalha com modelagem numérica, por exemplo, vai ter que descrever qual modelo meteorológico utilizou e vai se apoiar em artigos científicos e capítulos de livros já publicados que descrevem esse modelo. E de maneira análoga, esse tipo de descrição precisa ser feita em todas as áreas.

“Perdeu a observação das 8h00min do dia 21 de janeiro de 2017, já era” 

Agora que a gente pensou um pouco sobre o que é metodologia científica, vamos trazer isso para o universo das observações meteorológicas. Não descobrimos uma maneira de voltar no tempo e talvez voltar no tempo seja impossível mesmo. Além disso, se a gente pudesse voltar no tempo, é provável que a gente alteraria tudo ao nosso redor, inclusive a própria atmosfera.

E por que estou falando dessas coisas de voltar no tempo?  Pois bem, se você se esquecer de fazer as observações meteorológicas de 1h atrás, não será possível obter essas informações (elas foram permanentemente perdidas!), pois não dá para recriar as mesmas condições que a atmosfera exibia há 1h atrás. Ok, é possível usar métodos matemáticos de interpolação. Se você fez a observação das 7h da manhã, perdeu a das 8h e fez a das 9h, pode fazer uma interpolação e “obter o valor” das 8h. Mas veja, não será o valor das 8h de verdade. Será apenas um substituto, uma aproximação razoável e fundamentada mas que tem suas limitações. Até porque a atmosfera é caótica, então pode ser que exatamente as 8h tenha chovido e o padrão esperado de temperatura tenha se alterado. Pode ser que exatamente às 8h ocorreu uma rajada de vento mais forte que alterou as medições de temperatura.

Percebam que embora os métodos de interpolação sejam importantes e muito úteis, eles tem limitações em decorrência da própria natureza da atmosfera. Então, se você perdeu a observação das 8h00min do dia 21 de janeiro de 2017, já era. Nunca mais será possível fazer essa observação.

A importância de termos padrões para observações meteorológicas 

Se com um experimento de Química (que pode ser refeito, como no exemplo que dei antes) temos que tomar um grande cuidado com a metodologia, com observações meteorológicas temos que ter cuidados adicionais, já que é impossível observar o que já passou.

Por essa razão, a Organização Meteorológica Mundial (OMM) estabelece recomendações para que as medidas sejam feitas de maneira semelhante em todos os locais do mundo. Essas recomendações estão cuidadosamente escritas no GUIDE TO METEOROLOGICAL INSTRUMENTS AND METHODS OF OBSERVATION (WMO-No. 8, CIMO GUIDE), importante documento da OMM que norteia todas as atividades de observações meteorológicas. Esse documento possui vários capítulos, descrevendo como devem ser feitas observações de temperatura, umidade relativa, radiação solar, precipitação, etc. O documento descreve procedimentos para as diferentes tecnologias de observação meteorológica: radar meteorológico, instrumentos eletrônicos, instrumentos convencionais, etc. Se uma Estação Meteorológica específica segue esses procedimentos, ela então está apta para ser credenciada pela OMM e fazer parte da rede mundial de estações meteorológicas.

Fazer parte da rede mundial é importante, pois os dados são centralizados e podem entrar como condição incial para que modelos meteorológicos globais sejam executados. Os modelos meteorológicos globais então entram como condição inicial e de contorno para os modelos meteorológicos regionais, que são os utilizados nos procedimentos de previsão do tempo em caráter regional. As informações que lemos nos nossos celulares ou que vemos a Maju divulgar no Jornal Nacional são em parte provenientes desses modelos meteorológicos regionais. Claro, os resultados dos modelos são interpretados e organizados antes de serem divulgados (falei a respeito disso nesse post).

Em outras palavras, a qualidade da previsão do tempo depende de vários fatores, sendo a observação meteorológica bem feita um deles. Por essa razão, a padrõnização das informações é de extrema importância.

Além disso, hoje a comunidade científica sabe que o clima muda ao longo de muitos e muitos anos. Antes essas mudanças eram atribuídas somente às variações naturais, como vulcanismo, alterações na litosfera, asteróides e grandes meteoróides que atingiram a Terra, ciclos de manchas solares, variações orbitais, etc. Hoje, depois dos processos de industrialização, sabe-se que o ser humano pode também alterar o clima. E para mais detalhes sobre essas questões acerca das mudanças climáticas, veja esse post recente. O que quero dizer é que agora que sabemos que o clima pode ser alterado por nossas atividades e em um período de tempo menor, devemos ficar ainda mais cientes da importância de observações meteorológicas de qualidade. São as observações, ao lado das simulações numéricas, que vão ajudar a mostrar como o clima está mudando (e em quais taxas o aquecimento está ocorrendo, por exemplo).

Padrões para as observações de temperatura

Quem deseja fazer observações de temperatura em sua escola, comunidade ou até mesmo em casa, recomendo que leia esses dois posts:

Claro que em condições caseiras é difícil ter a mesma insfra-estrutura de uma Estação Meteorológica vinculada a uma Universidade ou a um Instituto de pesquisas. No entanto, seguindo algumas das recomendações que menciono nos dois links acima é possível chegar bem perto disso e ter observações meteorológicas de qualidade.

Além dos links mencionados, recomendo também:

Especificamente o Chapter 2 – Measurement of Temperature e seção 2.1.4.1 Thermometer exposure and siting (clique aqui para acessar o capítulo diretamente).