Projeto: Ciências Atmosféricas na Escola
Titulo do Projeto de extensão: Ciências Atmosféricas na Escola
Período de execução: 01 de Março de 2024 a 31 de Dezembro de 2024.
Equipe: Renato Ramos da Silva (coordenador)
Estudantes: Beatriz Mie Cadamuro Suganuma.
Resumo: Este projeto tem como objetivo divulgar o tópico de Ciências Atmosféricas nas escolas. Atividades didáticas serão desenvolvidas para divulgar a base científica desenvolvidas nas áreas de Meteorologia, Clima e Física da Atmosfera na UFSC; apresentar o estado da arte do conhecimento na área; e incentivar a curiosidade sobre as questões ambientais do sistema terrestre; promover a participação no projeto internacional Globe da NASA que integra escolas e cidadãos de todo o planeta. Além de visitas ás escolas, serão elaborados minicursos de treinamento e serão disponibilizados materiais didáticos que serão disponibilizados através de um canal de divulgação a ser criado. O projeto permitirá importante integração da UFSC com a comunidade, principalmente através de suas escolas.
INTRODUÇÃO
Os eventos meteorológicos e climáticos estão em constantes mudanças e podem afetar o dia-a-dia das pessoas. Os processos físicos da atmosfera atraem a curiosidade cientifica constantemente e portanto, melhorar o entendimento destes processos é fundamental para a sociedade.
Vários programas de divulgação cientifica tem sido desenvolvidos para levar o conhecimento ás escolas. Um destes programas é o projeto Globe (Global Learning and Observations to Benefit the Environment) organizado pela NASA (Globe, 2021). Este programa global tem como objetivo, apoiar iniciativas de divulgação científica desenvolvido por professores e escolas do mundo todo através da disponibilização de vários materiais didáticos e atividades que podem ser desenvolvidas em salas de aula para estudantes de várias idades (Amos et al., 2020).
O programa Globe organiza várias campanhas globais de medidas que incluem por exemplo: imagens fotográficas de nuvens, altura de topo de árvores, e dados atmosféricos. Estas medidas requerem treinamentos e protocolos específicos para executar tais medidas atmosféricas. Estes treinamentos aprimoram os conhecimentos sobre o sistema terrestre em tópicos como a atmosfera, a biosfera, a hidrosfera e a pedosfera. Após o treinamento, os professores das escolas poderão auxiliar os alunos na atividade de coleta de observações e alimentação do banco de dados do projeto global. A maioria destas observações podem ser feitas via aplicativos especiais (App observer) que podem ser instalados via celulares (Weaver et al., 2019).
Por exemplo, fotografias tiradas com o celular das condições atmosféricas (e.g. nuvens, fumaça, chuva, etc) podem ser feitas simultaneamente com a passagem de satélites meteorológicos. Estas imagens tiradas com o celular são então comparadas com as imagens de satélite permitindo assim a caracterização e interpretação dos processos físicos da atmosfera (Collon et al., 2020; Hayden et al., 2019). Os principais satélites da NASA que fazem parte deste projeto estão descritos na Tabela 01.
Em outro exemplo, o aplicativo desenvolvido pela NASA (Globe) permite calcular a altura das árvores. Com estes dados é possível avaliar e comparar estas alturas com as medidas feitas pelo satélite ICESat (Campbell, 2021). Este satélite possui um lidar (laser) a bordo e conforme passa emite e recebe de volta fótons permitindo então estimar a altura da superfície. O satélite estima altura de geleiras, lagos, superfície dos oceanos e altura da floresta. As imagens obtidas em solo de altura de árvores com o aplicativo de celular permite então comparar com dados estimados pelo satélite ICESat.
Tabela 1 – Satélites da NASA envolvidos no programa Globe.
Os transportes atmosféricos de vapor d’água são de grande importância para a distribuição de chuvas na América do Sul. Um fenômeno importante são os Rios Voadores que transportam umidade a partir da região Amazônica para o sul podendo influenciar os fenômenos atmosféricos (Ramos-da-Silva, 2020). Recentemente, medidas de água precipitável a partir de termômetros de infra-vermelho de baixo custo mostraram-se efetivos nesta estimativa (Ramos-da-Silva et al., 2021). Este tipo de medidas podem ser feitas por alunos de várias idades permitindo assim importante aprendizado sobre este fenômeno de grande importância para os estados do sul do Brasil.
As escolas são um elo importante com a sociedade pois nestes ambientes são formados a base da curiosidade científica. Portanto, este projeto poderá dar suporte importante na divulgação do conhecimento científico nestes ambientes educacionais.
OBJETIVOS
Os objetivos principais deste projeto envolve promover atividades de divulgação científica dos processos que envolvem a física da atmosfera, o clima e a meteorologia nas escolas de ensino médio e fundamental.
Objetivos específicos
- Promover a divulgação científica das áreas de meteorologia, clima e física da atmosfera nas escolas;
- Desenvolver métodos e kits didáticos para ser apresentados nas escolas;
- Divulgar os cursos de Física e Meteorologia e a ciência envolvida;
- Promover atividades do projeto internacional Globe da NASA;
- Promover atividades que permitam medidas atmosféricas feitas por estudantes em vários estágios de aprendizagem;
- Promover atividades que poderão compor a curricularização das atividades de extensão dos cursos de Meteorologia e Física.
METODOLOGIA
O projeto será desenvolvido através da elaboração de material didático, palestras e visitas ás escolas com suporte do Laboratório de Clima e Meteorologia do Departamento de Física da UFSC.
Materiais didáticos disponibilizados pelo projeto Globe da NASA serão adaptados para a realidade brasileira e serão propostos a serem desenvolvidos nas escolas.
Protocolos de treinamento dos professores serão desenvolvidos para permitir a integração destes professores e suas escolas nos programas do projeto Globe.
Kits científicos da área de Meteorologia e Ciências Atmosféricas serão desenvolvidos para serem apresentados.
Visitas esporádicas serão feitas ás escolas com objetivo de promover a integração da UFSC com a comunidade.
Atividades em classe com instrumentos de baixo custo serão desenvolvidos com a cooperação de integrantes da UFSC e de estudantes e professores das escolas.
Será desenvolvido um canal de divulgação online para permitir melhor integração com as escolas e a comunidade em geral.
PUBLICO ALVO E IMPACTO COMUNITÁRIO
Além da participação de integrantes da comunidade UFSC como professores e estudantes, teremos também a oportunidade de divulgar os conceitos de física, meteorologia e ciências atmosféricas nas escolas e para a comunidade em geral.
ATIVIDADES RECENTES
Minicurso híbrido “Ciências Atmosféricas na Escola”
Referências Bibliográficas
Amos, H. M., Starke, M. J., Rogerson, T. M., Colón Robles, M., Andersen, T., Boger, R., et al., (2020). GLOBE Observer Data: 2016–2019. Earth and Space Science, 7, e2020EA001175. https://doi.org/10.1029/2020EA001175.
Campbell, B., (2021). ICESat-2 and the Trees Around the GLOBE student research campaign: Looking at Earth’s tree height, one tree at a time. Acta Astronautica, 182, 203-207. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2021.02.002.
Colón Robles, M., Amos, H. M., Dodson, J. B., Bouwman, J., Rogerson, T. M., Bombosch, A., Farmer, L., Burdick, A., Taylor, J. E. & Chambers, L.H., (2020). Clouds around the world: How a simple data challenge became a worldwide success. Bulletin of the American Meteorological Society. DOI: https://doi.org/10.1175/BAMS-D-19-0295.1.
Globe, https://www.globe.gov/ 2021, acessado em 07 de setembro de 2021.
Hayden, L., Taylor, J., and Colon Robles, M., (2019). GLOBE: Connecting a Community of Observers Directly to NASA Satellites. IEEE Geoscience and Remote Sensing Magazine, 7(1), 98-99. DOI: 10.1109/MGRS.2019.2891930.
Ramos-da-Silva, R. Catastrophic Impact of an Atmospheric River on southern Brazil. In: International Atmospheric Rivers Conference (IARC), 2020, San Diego. International Atmospheric Rivers Conference (IARC), 2020.
Ramos-da-Silva, R., Crema J. Z., Machado, R. Estimativas da Água Precipitável Atmosférica a Partir de um Termômetro de Infra-vermelho. In Física: o universo e os fenômenos naturais / Organizador Edson Ribeiro de Britto de Almeida Junior. – Ponta Grossa – PR: Atena, (2021), ISBN 978-65-5706-903-5, DOI 10.22533/at.ed.035211903.
Weaver, K., Davis A., and Giddens, J., (2019). Can an App Change How You See the World? GLOBE Observer for Interpreters. Legacy: The Magazine of the National Association for Interpretation, vol. 30, no. 5, September/October 2019, pp. 20-23.
