Meteorologia
A meteorologia é uma das ciências que estudam a atmosfera terrestre, que tem como foco o estudo dos processos atmosféricos e a previsão do tempo. Estuda os fenômenos que ocorrem na atmosfera e as interações entre seus estados dinâmicos, físicos e químicos, com a superfície terrestre subjacente. A palavra "meteorologia" vem do grego μετέωρος metéōros "elevado; alto " e -λογία -logia "estudo, palavra".
Povos antigos prediziam/previam o tempo com base na observação dos astros. Por meio do movimento do Sol, das estrelas e dos planetas, os antigos egípcios podiam prever as estações e as cheias do rio Nilo, tão essenciais para a sobrevivência do povo egípcio. Entretanto, a história da meteorologia pode ser traçada a partir da Grécia Antiga. Aristóteles é considerado o pai da meteorologia, e em 350 a.C., escreveu o livro “meteorológica”, onde descreve com razoável precisão o que nós conhecemos atualmente como o ciclo da água, e esboçou que o planeta é dividido em cinco zonas climáticas: a região tórrida, em torno do equador, duas zonas frígidas, nos pólos, e duas zonas temperadas. No século IX, o naturalista curdo Abu Hanifa de Dinavar escreve o Livro das Plantas, onde detalha as aplicações da meteorologia na agricultura; naquele momento histórico o mundo islâmico vivia uma revolução agrícola significativa. Abu Hanifa, no seu livro, descreve o céu, os planetas, as constelações, o Sol, a Lua e as fases lunares, destacando as estações secas e úmidas. Também detalhou fenômenos meteorológicos, como o vento, tempestades, raios, neves, enchentes, vales, rios, lagos, poços e outras fontes de água.
História da meteorologia no Brasil
Pode-se traçar o início da meteorologia no Brasil, em 1781, com a campanha de medições meteorológicas no Rio de Janeiro e São Paulo lançadas pelos portugueses Francisco de Oliveira Barbosa e Bento Sanchez d'Orta. No ano da chegada da família real portuguesa ao Rio de Janeiro, 1808, a Marinha do Brasil criou o primeiro observatório meteorológico brasileiro. Em 1845, o observatório astronômico, instituído em 1827 por D. Pedro I, torna-se o Imperial Observatório do Rio de Janeiro, mas é passado às mãos do cientista francês Emanuel Liais em 1871. O belga Luís Cruls, que assumiu a direção do observatório em 1881, publicou o primeiro grande trabalho científico sobre o clima brasileiro, com base em 40 anos de observações meteorológicas no Rio de Janeiro. Em 1849, o cearense Osvaldo Weber iniciou um trabalho de coletas de dados meteorológicos referentes à quantidade de chuvas no Nordeste Brasileiro, a fim de se avaliar as dimensões das secas. Em Curitiba, foi instalado o primeiro observatório meteorológico fora do Rio de Janeiro, em 1884. Em 1892 e 1893, Porto Alegre e Manaus também instalam novos observatórios meteorológicos. Em 1888, a Marinha do Brasil instala a primeira rede meteorológica brasileira, e em 1890, surge o primeiro serviço meteorológico de abrangência nacional.
História da meteorologia em Portugal
As primeiras manifestações da meteorologia como ciência em Portugal foram as observações meteorológicas realizadas pelo médico Tomás Heberden, no Funchal, entre 1747 e 1753. Entretanto, o primeiro observatório meteorológico português foi construído somente um século depois, que viria a ser chamado de Instituto do Infante D. Luís. Em 1865, inicia-se o serviço diário de previsão do tempo, e os boletins eram enviados aos jornais locais. Neste mesmo ano, começaram a ser içados sinais de tempo ruim em várias estações semafóricas. No primeiro ano do século XX, foi instituído o Serviço Meteorológico dos Açores, extinto em 1946 com a criação do Serviço Meteorológico Nacional de Portugal. Com o advento da previsão numérica do tempo, houve a necessidade da atualização de equipamentos meteorológicos, e o primeiro sistema de radiossondagem veio a funcionar em 1930, mas o primeiro radar meteorológico português foi instalado em Lisboa em 1969.
Cada ciência tem seu próprio conjunto de equipamentos laboratoriais. Na atmosfera terrestre, há uma grande variedade de informações a ser obtidas. A chuva, que pode ser observada ou vista em qualquer lugar e a qualquer hora, foi uma das primeiras variáveis meteorológicas a ser medida historicamente. Mesmos as variáveis atmosféricas que não eram vistas diretamente, mas apenas sentidas, já eram conhecidas até o século XVIII; Ferdinando II de Medici já havia inventado o termômetro, para medir a temperatura, Evangelista Torricelli inventou o barômetro, Leone Battista Alberti havia inventado o primeiro anemômetro mecânico e Horace-Bénédict de Saussure inventou o primeiro higrômetro de cabelo tensionado, para medir a umidade do ar. A coleta de dados numéricos da atmosférica é imprescindível para os meteorologistas. Podem revelar as condições meteorológicas instantâneas ou mesmo as condições futuras. Para a coleta de dados meteorológicos de uma localidade qualquer, é normalmente utilizado uma estação meteorológica, onde estão reunidos todos os equipamentos meteorológicos necessários. Para a coleta de dados meteorológicos em mares e oceanos, uma estação meteorológica pode estar embarcada num navio ou numa boia meteorológica. Entretanto, as medições meteorológicas de superfície não são suficientes. Para a coleta de dados meteorológicos da alta troposfera, faz-se necessário a utilização de radiossondas (balões meteorológicos), radares meteorológicos e estações meteorológicas embarcadas em aeronaves. Os radares meteorológicos realizam a coleta de dados meteorológicos remotamente, mas o sensoriamento remoto também pode ser feito através de laser (LIDAR) ou por meio da visualização meteorológica feita por satélites meteorológicos.
No estudo da atmosfera, a meteorologia pode ser dividida em várias áreas de estudo, dependendo da abrangência temporal, ou da abrangência espacial de interesse. A ciência que estuda a atmosfera por um prolongado período de tempo é a climatologia. Por outro lado, considerando a meteorologia a ciência que estuda os fenômenos físicos da atmosfera terrestre em um pequeno período de tempo, desde segundos a dias, a meteorologia separa-se em micrometeorologia, meteorologia de mesoescala e a meteorologia sinóptica. Respectivamente, o tamanho geoespacial de cada uma destas três escalas está relacionamento diretamente com os períodos de tempo envolvidos.
Micrometeorologia
A meteorologia de microescala, a micrometeorologia, é o estudo da atmosfera numa região com menos de 1 ou 2 km de extensão, em geral associada à Camada Limite Atmosférica (CLA), que é a camada inferior da troposfera junto a superfície, considerando uma escala temporal de centésimo de segundos a poucos minutos. A micrometeorologia enfoca seu estudo nos fenômenos na CLA, incluindo os fluxos de energia que se definem na interface superfície-atmosfera, sobre as campanhas experimentais intensivas de medição, estudos e investigações da turbulência atmosférica, nas inter-relações dos fenômenos da CLA com tempestades individuais, nuvens em geral, e na dinâmica de escoamentos complexos associados às heterogeneidades superficiais (rugosidade, fluxos de calor), à presença de construções, colinas e outros obstáculos.
Meteorologia de mesoescala
A meteorologia de mesoescala é o estudo dos fenômenos atmosféricos que ocorrem dentro dos limites da escala sinóptica, mas que também ocorre verticalmente em toda a troposfera, podendo alcançar a tropopausa ou mesmo a camada mais inferior da estratosfera. O período de tempo de estudo de fenômenos meteorológicos de mesoescala pode abranger um dia ou várias semanas. Os eventos meteorológicos mais comuns estudados pela meteorologia de mesoescala são tempestades, linhas de instabilidade, frentes, e bandas de precipitação em ciclones tropicais e extratropicais. Além disso, a meteorologia de mesoescala estuda os fenômenos meteorológicos gerados pela orografia, como a brisa ou ondas estacionárias.[carece de fontes?]
Meteorologia sinótica
A meteorologia sinótica é o estudo da atmosfera terrestre em grande escala, sendo possível a observação de alterações sinóticas (de pressão atmosférica) horizontais e os eventos meteorológicos associados. Os fenômenos atmosféricos que são explicados pela meteorologia sinótica incluem ciclones tropicais e extratropicais, zonas frontais, correntes de jato, bloqueios atmosféricos e as ondas de Rossby. Todos estes fenômenos podem ser descritos em um mapa meteorológico dentro de um período de tempo específico. A extensão mínima de estudo da atmosfera feita pela meteorologia sinótica é a distancia entre estações meteorológicas.
Meteorologia de escala global
A meteorologia de escala global é o estudo dos padrões atmosféricos relacionados ao transporte de calor dos trópicos aos polos. Oscilações periódicas da atmosfera em grande escala também é o alvo de estudo da meteorologia de escala global. Tais oscilações podem abranger um período de tempo maior do que um ano, como os efeitos do El Niño.[carece de fontes?] A meteorologia é uma ciência interdisciplinar, ou seja, pode-se aliar com outras ciências para que o processo da dinâmica da atmosfera possa ser mais entendida. Além disso, existem ainda outras subclassificações da meteorologia para aprofundamento do entendimento dos fenômenos meteorológicos.
Meteorologia física
Meteorologia física é a área das ciências atmosféricas que investiga os fenômenos atmosféricos do ponto de vista físico, descrevendo-os a partir de evidências observacionais ou experimentais e explicando-os a partir das leis da física clássica, particularmente da cinemática e dinâmica de escoamentos, termodinâmica e eletromagnetismo.[carece de fontes?]
A previsão do tempo é uma das aplicações da meteorologia para prever o estado da atmosfera em um tempo futuro e em um determinado local. A humanidade tem tentado prever o tempo por milênios, mas a meteorologia começou a ser empregada para as previsões do tempo a partir do século XIX. As previsões meteorológicas são feitas através da coleta de dados sobre o estado atual da atmosfera terrestre, e com a compreensão científica dos processos atmosféricos para projetar como o tempo irá evoluir.[carece de fontes?] A plataforma principal para a previsão numérica do tempo é a análise da pressão atmosférica e as causas de sua mudança, além de seus desdobramentos. Para isso, foram criados modelos meteorológicos capazes de acompanhar o movimento das massas de ar com diferentes pressões atmosféricas, as suas relações (gradientes de pressão), além de associar a temperatura e a umidade do ar. Tais modelos meteorológicos são capazes de determinar o comportamento da atmosfera para um curto período de tempo no futuro. No entanto, não é possível, com a atual tecnologia, prever todos os desdobramentos da atmosfera; a atmosfera apresenta um comportamento caótico, isto é, um pequeno fator, que pode ser menor do que a margem de erro dos dados numéricos, pode desencadear eventos imprevisíveis. Para minimizar tais erros, é necessário uma massiva coleta de dados numéricos, e as suas interconexões são processadas por supercomputadores. Entretanto, a dinâmica da atmosfera ainda não é totalmente compreendida, e a previsão torna-se cada vez mais imprecisa conforme se aumenta o período de tempo no futuro; os modelos meteorológicos atuais são capazes de prever certos eventos apenas em um período de quinze dias no futuro, e os modelos climáticos não podem prever eventos que poderão vir a ocorrer a mais de oito meses no futuro. Para amenizar os erros, vários modelos meteorológicos são usados em conjunto, estabelecendo-se um consenso entre estes modelos.[carece de fontes?]
Aviação
A meteorologia aeronáutica é de vital importância para o controle do tráfego aéreo. A presença de tempestades e de regiões de cisalhamento do vento pode desviar aeronaves de suas rotas originais.[carece de fontes?]
Agricultura
Meteorologistas, em conjunto com cientistas do solo, hidrologistas e agrônomos, tem como um dos campos de estudo os efeitos dos eventos meteorológicos na agricultura. Os eventos meteorológicos e climáticos podem determinar a localização das principais plantações de um determinado produto agrícola, o rendimento agrícola, a eficiência do uso da água, a fenologia e o balanço energético dos ecossistemas artificiais ou naturais. Além disso, também há o estudo do papel da vegetação, que pode incluir os efeitos da agricultura, para o clima local ou mesmo para a formação de eventos meteorológicos.[carece de fontes?]
Hidrometeorologia
A hidrometeorologia é o ramo da meteorologia que lida com o ciclo hidrológico, com o balanço hídrico e com os dados estatísticos de chuvas. Os hidrometeorologistas preparam e emitem previsões de acumulação (quantitativo) de precipitação (chuva e neve), e destacam as regiões que podem vir a sofrer com as enchentes.
Meteorologia marítima
A meteorologia marítima tem como foco o acompanhamento de sistemas severos no oceano, além da altura das ondas, para a segurança de navios. Institutos como o Centro de Previsão Oceânica, dos Estados Unidos, o escritório do Serviço Nacional de Meteorologia dos Estados Unidos em Honolulu, Havaí, a Met Office (Agência Meteorológica do Reino Unido) e a Agência Meteorológica do Japão, entre outros, prepararam boletins regulares do tempo em alto mar.[carece de fontes?]
