Estação meteorológica modular

Hardware e software livres para educação em ciências e monitoramento climático e ambiental

Durante os últimos 11.500 anos, desde o fim da última era glacial, a terra viveu um período de estabilidade climática sem precedentes. Foi neste período geológico, conhecido como Holoceno, que as grandes civilizações humanas floresceram, possivelmente graças à agricultura, a domesticação de cultivares alimentares, viabilizada pela estabilidade climática do planeta. Entretanto, ao longo das últimas décadas vêm sendo observados indícios de variações climáticas na Terra: o derretimento de geleiras e glaciares milenares, e o encolhimento de lagos e rios, evidenciam o fim deste período de estabilidade.

A espécie humana é profundamente dependente do clima do planeta, que afeta desde o nosso conforto até a produção dos nossos alimentos. Por tratar de questões de sobrevivência, a situação climática do nosso planeta merece atenção especial.

Parâmetros de caracterização climáticas como temperatura e umidade do ar, velocidade e direção do vento, irradiação solar e precipitação são grandezas mensuráveis bem estabelecidas há décadas. Registros destas variáveis em diversos pontos do planeta são a base dos estudos que podem esclarecer as tendências das alterações climáticas, viabilizando a elaboração de ações adequadas e pacíficas de adaptação para cada região do planeta.

No aspecto segurança alimentar e nutricional, a capacidade de manter a coleta dos registros climáticos e sua interpretação é fundamental para adaptar a produção de alimentos às alterações de climas e microclimas regionais. Isso permitirá que agricultores e comunidades rurais possam planejar mecanismos de adaptação de acordo com a tendência dos processos climáticos observada em sua localidade, seja qual for a escala de tempo em que isso ocorra.

Atualmente, os registros das variáveis climáticas são realizados por estações meteorológicas institucionais, tanto governamentais quanto privadas. Estas são adequadas para estimar o estado meteorológico do local onde estão localizadas, distribuídas em redes de larga escala, mas incapazes de registrar gradientes meteorológicos dentro da própria cidade ou região, permanecendo cegas para microclimas específicos. Algumas vezes seus registros são feitos de forma isolada, sem que haja disponibilização sistemática das medições. Para esclarecer de maneira mais ampla a questão climática, é necessária uma rede mais numerosa, com sensores e medições disponíveis abertamente e uma metodologia aberta e acessível para uso dos dados coletados. Tais instrumentos podem ser instalados em escolas, institutos de pesquisa, propriedades rurais. Enfim, locais que possam ser beneficiados pela coleta local de parâmetros climáticos e ambientais, ao mesmo tempo em que fazem uso da instrumentação para outras atividades de ensino e pesquisa, quando cabível.

Este projeto tem dois objetivos principais:
  1. o desenvolvimento e implementação de estações meteorológicas modulares de código aberto e baixo custo para facilitar o monitoramento climático e ambiental de microclimas terrestres e
  2. a formação de redes de coleta, compartilhamento, análise e interpretação dos dados meteorológicos e ambientais.

Em uma perspectiva educacional, estes dispositivos meteorológicos modulares poderão ser exploradas desde o ensino fundamental e médio até o superior. Em escolas, pode atuar tanto com o propósito de registrar os parâmetros climáticos como contribuir com medições relacionadas às atividades interdisciplinares envolvendo física, matemática, biologia, geografia. Enfim, para atividades de introdução às ciências através de medições, da elaboração e interpretação de gráficos, de noções de termodinâmica e climatologia, da aquisição, gerenciamento e compartilhamento de dados científicos. No ensino superior, o dispositivo pode, além de realizar medidas, ser o próprio objeto de estudos em cursos que se aprofundam em instrumentação mecânica, digital e científica.

Para desenvolver este projeto, convidamos a todos a contribuir a partir da sua área de interesse e especialidade. Utilizamos métodos colaborativos de inovação aberta onde todo o desenvolvimento do projeto pode ser acompanhado em tempo real direto na página do projeto.

Por se tratar de um projeto elaborado a partir de conhecimento coletivo, a tecnologia aqui desenvolvida é licenciada de forma aberta.