Dicas e Soluções > Operando pluviômetros

*Por Mauro Banderali

Os pluviômetros são instrumentos meteorológicos de medição da chuva, e muitas vezes, sua escolha não é simples de ser feita.  A chuva é uma variável muito importante na meteorologia por representar o mecanismo mais importante de fornecimento de água na superfície do solo, que fará as sementes germinarem e as plantas crescerem, que influenciará diretamente nos processos biológicos e hidrológicos de superfície e subterrâneos, no clima regional, na formação ou modificação do solo, além de tantos outros processos.

Como é composto um pluviômetro? E como ele opera?

Para desempenhar essa tarefa, o pluviômetro é composto basicamente por uma área coletora e nos bons equipamentos, apresenta o dispositivo “corta-gotas” para poder definir com precisão a área de coleta.  Suas dimensões de captura são precisas, pois o equipamento depende de uma área conhecida para poder referenciar o volume da chuva coletada.  Em pluviômetros automáticos a água geralmente segue para um funil onde é concentrada em um único ponto de saída e então fracionada em pequenos volumes para ser mensurada em volume. 

Nos pluviômetros convencionais a água é armazenada para ser depois colhida e mensurada. Na maioria dos pluviômetros automáticos utilizados no mundo, o mecanismo de fracionamento ou quantificação utilizado é o de uma ou duas básculas.  Estas básculas dividem a água em um processo muito parecido ao do monjolo, utilizado séculos atrás, onde a água entra em uma cavidade, e quando seu peso é maior que o da parte oposta do conjunto, o movimenta causando o descarte.  Nesse momento, por meio de uma chave de contato um pulso é registrado. Naqueles instrumentos que possuem apenas uma báscula, uma mola provoca o retorno da báscula na posição original. Já nos instrumentos de duas básculas, a segunda toma o lugar da primeira, e assim alternadamente.  

Mas, é simples assim?  Podemos fazer pluviômetros a partir de monjolos? 

Não, essa não é a linha que deve ser seguida para o desenvolvimento deste instrumento tão importante. Para definirmos como um pluviômetro é sensível e dimensionar as dificuldades de se medir uma chuva com precisão, vamos à representação da medida da chuva: a chuva é medida em milímetros, que representa a altura da água acumulada em uma área de 1 m2.  Para os adeptos à matemática como ferramenta de validação dos dados, temos os seguintes cálculos: área de 1000 mm x 1000 mm equivale a 1 m2, 1 mm de altura da chuva teremos 1.000.000 mm3 o que equivale a 1 L.  

Entendendo que 1 mm de chuva ''e 1 litro de água por metro quadrado de solo, quanto litros possui uma chuva? 

Esse é um dos pontos mais fascinantes do evento meteorológico.  Se considerarmos um dia de chuva forte na região Sudeste, estaremos falando de algo em torno de 50 a 75 mm de chuva.  Se considerarmos apenas uma garoa fina que resulte em 1 mm de chuva ou 1 L/ m2 de forma uniforme por toda a cidade, que possui cerca de 1, 5 mil quilômetros quadrados, teríamos o volume aproximado de 1,5 bilhões de litros ou algo como 1.500 mil metros cúbicos de água.  Logicamente toda essa água não escorre pela superfície, para a maior tranquilidade dos gestores de recursos hídricos.

Mas o que essas contas tem a ver com um pluviômetro, se a área do instrumento é muito inferior a 1  m2?

Aí é que começam as dificuldades, pois a chuva não é uniforme e o fenômeno em si apresenta uma série de divergências ainda na formação da gota de chuva na atmosfera. A chuva é originada nos “núcleos de condensação” que são pequenos grãos de poeira presentes na atmosfera e que chocam com as gotículas de água formadas pela condensação do vapor d'água. Em colisão desordenada esses núcleos ganham massa e começam a perder o equilíbrio da sustentação, iniciando sua descida na forma sólida, como gelo ou neve ou líquida, como a chuva.   No Brasil, quando a recebemos é quase sempre na forma líquida em razão da temperatura do ar próximo ao solo.  A formação desses núcleos não é uniforme, depende dos níveis de vapor de água e dos ventos ascendentes além da temperatura das massas, dos ventos, e outros fatores.  Quando precipita, sofre fortes influências dos ventos laterais, da temperatura das regiões onde passa, entre outros. Portanto, raramente é uniforme.

E o pluviômetro, como representa tudo isso nas suas medições? 

Como vimos, um metro quadrado de área tem como 1 milhão de mm2 ou 10.000 cm2, mas os pluviômetros utilizados hoje têm dimensões do funil de captura de cerca 300 ou 400 cm2, o que quer dizer que em apenas  1 m2 o pluviômetro representa uma área 25 vezes inferior à nossa referência.  

Mas será que apenas instalar um pluviômetro resolve a questão desse monitoramento?

Certamente que não.  O pluviômetro, antes de mais, nada deve ser instalado conforme recomendações do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), órgão que representa a meteorologia nacional junto aos institutos internacionais.  O instrumento também precisa ser instalado com seu bordo ou “corta-gotas”  a 1,5 m do solo, em posição paralela à horizontal para poder representar efetivamente a área de captura. Por possuir mecanismos que medem massa ou peso, qualquer falha no nivelamento também incorrerá em falha dos volumes das básculas. 

Com o instrumento instalado em altura correta e nivelado basta para manter o instrumento operando corretamente? 

Infelizmente não.  Poeira e detritos cairão no funil de captação e poderão entupir o único ponto de saída da água. Assim a visita periódica a cada 15 dias ou mensal deve ser sempre realizada nas épocas de chuva e também nas épocas de estiagem, momento onde muitos detritos e poeiras são lançados pela atmosfera. Verifique com especial atenção a situação do cabo de sinais, porque esse cabo por vezes é cortado por enxadas e roçadeiras e deixa de registrar a chuva simplesmente porque o datalogger ou registrador de dados não recebeu o sinal.  

Para finalizar, anote em caderno de campo data e hora, limpe o funil, as básculas, o sifão e as saídas de água com água destilada e um pincel de cerdas macias para retirar o material que eventualmente impregnou-se à superfície do instrumento. Jamais toque ou force as peças internas, pois isso garantirá boas leituras de chuva ou precipitação atmosférica, como é tecnicamente chamada.