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Atividades práticas - Meteorologia Física 2

Esse documento trata das atividades práticas de python na disciplina ACA0326 - Meteorologia Física 2 (IAG/USP) 2023. Essas atividades tem como objetivos: trabalhar conceitos de radiação atmosférica através de exemplos numéricos; praticar a programação em python. O trabalho foi implementado originalmente no Replit, mas esse código pode ser todo importado nessa plataforma diretamento do Github da seguinte forma:

1. Acesse sua área restrita ao realizar o login;
2. Clique em "+ Create Repl" e selecione o botão "Import from GitHub";
3. Escreva a URL no respectivo campo: github/viniroger/radiacao;
4. Clique no botão "Import from GitHub" e aguarde.

Originalmente, foi feito um repl para cada atividade (radiacao1, radiacao2, etc), mas isso exige instalar praticamente os mesmos pacotes diversas vezes. A sugestão é usar um repl só para todas as atividades, ou trabalhar localmente mesmo clonando o projeto para um computador.

Atividade 0 - Ambiente de trabalho

A programação será realizada usando o Replit: uma plataforma online e gratuita que permite a programação em diversas linguagens e frameworks. Com isso, os usuários podem escrever e executar código diretamente em um navegador web, sem precisar instalar ou configurar um ambiente de desenvolvimento em sua própria máquina. Também possui recursos de colaboração em tempo real, integrações com serviços de versionamento, etc.

Seu uso é feito através de login em uma conta onde serão guardados os códigos, outros arquivos e configurações em projetos (chamados "repl"). Para ter acesso ao projeto e fazer uso dos códigos no Replit, crie uma conta, acesse o link do projeto e clique em fork. Um fork (bifurcação/ramificação) é quando um desenvolvedor inicia um projeto independente com base no código de um projeto já existente - veja mais sobre versionamento de código nos posts Github e Bitbucket. Você também pode clicar em show code e copiar os scripts para rodar localmente.

Ao entrar na cover page do repl, clique em show code e selecione o arquivo index.md na lista que surgirá à esquerda. A documentação está em Markdown: um formato de simples de marcação de texto. A ideia é marcar um texto informando o que é importante, como um tópico, links e imagens, sem a necessidade de utilizar marcações mais complexas, como o HTML.

Os códigos utilizados nas atividades estão em python. O python é uma linguagem de programação muito usada nos mais diversos segmentos, que prioriza a legibilidade. Para aumentar seus recursos, é possível instalar bibliotecas para cada tarefa. Com o Replit, as bibliotecas são instaladas na nuvem na primeira vez que é importado no código e as informações são guardadas nos "packager files". Algumas das usadas aqui são comuns em diversos projetos: numpy (funções matemáticas), pandas (dados) e matplotlib (gráficos).

• Dicas de estudo de programação ; Gráficos em python

RESUMO DE PROCEDIMENTOS PARA AS AULAS

1. Alunos devem fazer login no site do replit (https://replit.com/) enquanto instrutor abre repl referente à atividade do dia em sua conta;
2. Caso tenha exercícios a serem revisados da atividade anterior, os alunos devem acessar o repl dessa atividade em sua própria conta (fork já foi feito na última aula) - para comparar códigos e figuras, o monitor pode abrir a cover page da atividade e selecionar o fork do aluno na lista de forks da atividade;
3. Para uma nova atividade, os alunos devem digitar no navegador o link da aula (https://replit.com/@viniroger/radiacao3, por exemplo) e fazer o fork para trabalharem nos próprios ambientes - monitor pode abrir aba anônima para mostar cover page e ficar com a mesma tela que os alunos.

Lista de atividades

A atividades foram programadas para durarem de 30 a 40 minutos:

• 1 LEI DE PLANCK - atividade01
• 2 POSIÇÃO DO SOL NO CÉU - atividade02
• 3 IRRADIÂNCIA DE CÉU CLARO - atividade03
• 4 POLARIZAÇÃO DO CÉU - atividade04
• 5 NUVENS E SEGMENTAÇÃO DE IMAGENS - atividade05
• 6 AERONET - atividade06
• 7 LINKE TURBIDITY - atividade07
• 8 RADIAÇÃO SOLAR EM SUPERFÍCIE INCLINADA - atividade08
• 9 SIMULAÇÃO DE SISTEMA PV - atividade09
• 10 SIMPLIFIED SOLIS - atividade10
• 11 MODELO DE TRANSFERÊNCIA RADIATIVA E COMENTÁRIOS DA AVALIAÇÃO - atividade11

Obs. 1: Seminário Variabilidade do recurso solar dado para complementar as atividades práticas com um pouco mais de teoria.

Obs. 2: A atividade de avaliação (arquivo avaliacao.odt) deve ser feita pelos alunos, entregue e corrigida pelo instrutor antes da última atividade, quando serão discutidos os resultados.

Tabela com informações dos locais de estudo

Nome do local	Latitude	Longitude	Altitude	Fuso horário	Responsável
T3, MAN	-3.21	-60.600	50	America/Manaus	instrutor
Brasília, BRB	-15.601	-47.713	995	America/Sao_Paulo	aluno1
Petrolina, PTR	-9.069	-40.320	380	America/Recife	aluno2
São Martinho, SMS	-29.443	-53.823	475	America/Sao_Paulo	aluno3
São Paulo, IAG	-23.560	-46.734	754	America/Sao_Paulo	aluno4
Almeria, ESP	37.093	-2.381	500	Europe/Madrid	aluno5
São Tomé e Príncipe, STP	0.000	6.520	34	Africa/Sao_Tome	aluno6
Alasca, EUA	61.585	-149.779	65	America/Anchorage	aluno7
Rajastão, IND	27.518	71.928	200	Asia/Kolkata	aluno8
Qinghai, CHI	36.406	94.886	2815	Asia/Shanghai	aluno9
EACF, ANT	-62.085	-58.388	5	Antarctica/Palmer	aluno10
Werneuchen, ALE	52.652	13.691	80	Europe/Berlin	aluno11
Darlington, AUS	-34.647	146.033	125	Australia/Sydney	aluno12
Toquio, JAP	35.69	139.69	40	Asia/Tokyo	aluno13

Mapa dos locais de estudo no Google My Maps