Dados Meteorológicos Alternativos no Ensino de Agroclimatologia: Reduzindo a Limitação de Falhas em Séries Históricas

Resumo

A Agroclimatologia é uma disciplina fundamental para a formação de profissionais das ciências agrárias, na qual os alunos aprendem a quantificar e analisar as interações entre o clima e a agricultura. Uma das principais dificuldades didáticas no processo de ensino-aprendizagem é a realização de exercícios práticos de longa duração, como o cálculo da evapotranspiração de referência (ETo) e o monitoramento do balanço hídrico climatológico (BHC), atividades que dependem de séries contínuas de dados. A fonte primária tradicionalmente utilizada, o Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), frequentemente apresenta falhas em suas séries históricas. Na estação de Alegrete/RS, entre outubro de 2006 e janeiro de 2025, as falhas variaram de 0,61% (umidade relativa) a 2,45% (radiação solar) dos dias, concentradas em períodos que comprometem a continuidade das atividades ao longo do semestre letivo. Essas falhas impossibilitam a execução contínua e completa das atividades ao longo de um semestre letivo, prejudicando a consolidação do conhecimento pelos discentes. Para superar essa limitação, o projeto avaliou o uso da plataforma NASA POWER como fonte alternativa e complementar de dados meteorológicos na disciplina de Agroclimatologia, para aprofundar a compreensão dos impactos do tempo e do clima sobre cultivos agrícolas ao longo do semestre. Nesse contexto, os estudantes foram desafiados a calcular a evapotranspiração potencial, utilizando séries de dados climáticos como base prática para a análise agroclimática. Para superar essa limitação, o aluno propôs o uso da plataforma NASA POWER como fonte alternativa e complementar de dados climáticos. A partir de uma série diária de 6.208 pares de observações, comparou-se estatisticamente cada variável meteorológica de entrada (temperatura, umidade relativa, radiação solar e velocidade do vento) e a evapotranspiração de referência calculada pelo método padrão de Penman-Monteith FAO-56 a partir de cada fonte. Os resultados mostraram concordância excelente entre as duas fontes para temperatura (r=0,940,97), ponto de orvalho (r=0,96) e radiação solar (r=0,98), enquanto umidade relativa (r=0,78) e velocidade do vento (r=0,74) apresentaram concordância mais moderada, evidenciando aos alunos que a confiabilidade dos dados alternativos varia entre variáveis climáticas. Quanto à ETo calculada, a concordância entre as fontes foi excelente (r=0,94; r²=0,89; RMSE=0,73 mm/dia; viés=0,08 mm/dia; índice de concordância de Willmott d=0,97), validando a NASA POWER como fonte substituta consistente para a estimativa de ETo na região. Complementarmente, entre métodos alternativos de estimativa de ETo comparados ao padrão Penman-Monteith FAO-56 (a partir de dados NASA POWER), Hargreaves-Samani e Priestley-Taylor apresentaram os melhores desempenhos (classificação "Excelente", r>0,92), enquanto Camargo e Thornthwaite tiveram desempenho mais fraco (classificação "Regular", r<0,83), resultado também incorporado às discussões em sala sobre a adequação de métodos simplificados a diferentes contextos de disponibilidade de dados. Com base nesses resultados, os alunos passaram a dispor, ao longo do semestre, de duas séries diárias completas e comparáveis uma do INMET (com falhas) e outra da NASA POWER (contínua) permitindo a execução ininterrupta dos exercícios de ETo, ETc e balanço hídrico climatológico, além de uma análise crítica sobre os efeitos de falhas de dados na robustez dos cálculos agroclimáticos. Essa abordagem trouxe ganhos pedagógicos concretos: tomada de decisão baseada em dados reais e em suas incertezas; contato com plataformas globais de ciência de dados climáticos; e desenvolvimento de pensamento crítico ao interpretar divergências entre fontes e métodos. Em conclusão, o projeto demonstrou, com base em série histórica de quase 18 anos de dados observados, que a integração da NASA POWER ao ensino de Agroclimatologia é estatisticamente validada e pedagogicamente eficaz, transformando a irregularidade dos dados do INMET de obstáculo em oportunidade de aprendizagem sobre a qualidade e a aplicação de dados meteorológicos alternativos na formação de futuros engenheiros agrícolas.