Post on 28-Oct-2019
Climatologia 02.04.2019
Profa. Renata Gonçalves Aguiar 1
UNIVERSIDADE FEDERAL DE RONDÔNIACAMPUS DE JI-PARANÁ
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA AMBIENTALCURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA
Prof.a Renata Gonçalves Aguiar
Climatologia
2
Artigo para a aula de hoje
3
2 - Elementos do Clima
4
Elementos do Clima
São grandezas (variáveis) que caracterizam o
estado da atmosfera.
5
Fon
te:
bay
euxe
mfo
com
etro
polit
ano
6
Radiação Solar
Temperatura
Umidade
Vento
É o principal elemento meteorológico
1 2
3 4
5 6
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7
Radiação Solar
Fon
te: a
mb
ien
talis
tase
mre
de
Fon
te: c
lika
ki
Afeta diversos processos:
a) físicos (aquecimento/evaporação);
8
Radiação Solar
Fon
te: o
cao
sam
bie
ntal
.blo
gsp
ot
Afeta diversos processos:
b) biofísicos (transpiração);
9
Radiação Solar
Afeta diversos processos:
c) biológicos (fotossíntese).
Fon
te: b
rasi
lesc
ola
10
Irradiância Solar
SI W m-2 ou J m-2 s-1
Refere-se a quantidade de radiação solar recebida
por uma superfície de área unitária, na unidade de
tempo.
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Irradiância Solar Global Extraterrestre
Corresponde ao somatório dos valores
instantâneos de irradiância solar no topo da
atmosfera ao longo do dia (Ro), pois o movimento
de rotação da Terra faz com que um local receba
os raios solares com inclinação diferente no
decorrer do dia.
12
Irradiância Solar Global Extraterrestre
Por que extraterrestre?
Não se considera ainda o efeito atenuador da
atmosfera.
7 8
9 10
11 12
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Irradiância Solar Global
É o total diário de energia solar que chega
realmente à superfície terrestre sob o efeito
atenuante da atmosfera (Rg).
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Constante Solar
Constante Solar (S): irradiância solar numa superfície
plana e perpendicular aos raios solares, sem os
efeitos atenuantes da atmosfera e a uma distância
Terra-Sol média.
Fon
te: e
ne
rgia
sren
ova
veisS ≈ 1.367 W m-2
15
Constante Solar
SI
Caso a Terra esteja a uma distância do Sol diferente
da distância média, a irradiância solar
extraterrestre irá aumentar, se ela estiver mais
perto; ou diminuir, se estiver mais longe.
Afélio S = 1.322 W m-2 Periélio S = 1.412 W m-2
S ≈ 1.367 W m-2 16
Constante Solar
Importante: apesar da variação da distância Terra-
Sol promover variação na irradiância solar
extraterrestre ao longo do ano, essa variação é
muito pequena, da ordem de 3,3% e essa
variação NÃO é a responsável pela formação das
estações do ano.
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SI
Irradiância Solar Global
Irradiânciasolar direta
(Rd)
Irradiânciasolar difusa
(Rdif)
Irradiânciasolar global
(Rg)
18
Irradiância Solar Direta
Fon
te: v
idro
s.in
f.b
r
É a radiação que não sofre desvio em sua trajetória, sendo responsável pela projeção de sombra (Rd).
13 14
15 16
17 18
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Irradiância Solar Direta
Fon
te: A
guia
r, R
. G.
20
Irradiância Solar Difusa
Espalhamento (Rdif)
Fon
te: v
idro
s.in
f.b
r
Decorre do processo de difusão (espalhamento) e não projeta sombra (Rdif).
21
Irradiância Solar Difusa
Fon
te: v
idro
s.in
f.b
rFo
nte
: Agu
iar,
R. G
.
22
Radiação Eletromagnética
Se caracteriza por um conjunto de ondas
eletromagnéticas que se propagam no espaço
cuja velocidade no vácuo é de
300.000 km s-1.
23
Radiação Eletromagnética
Fon
te: l
ief.
if.u
frgs
.br
O comprimento de onda (λ) é a distância entre cristas
sucessivas.
24
Radiação Eletromagnética
As várias formas de radiação, caracterizadas pelo seu
comprimento de onda, compõem o espectro
eletromagnético.
19 20
21 22
23 24
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Atividade 5
Sobre o espectro eletromagnético.
26
Fon
te: i
nfo
esc
ola
Espectro Eletromagnético
Luz visível
A maior parte da energia radiante do sol (99,9%) está concentrada
entre 150 e 4.000 nm, sendo ainda mais concentrada nas partes
visível e próximo do visível do espectro.
27
Radiação Visível
Fon
te: i
nfo
esc
ola
Também denominada radiação fotossinteticamente ativa.
28
Radiação Visível
Fon
te: i
no
esc
ola
A luz visível corresponde a ~43% do total emitido (360 a 780
nm), 49% estão no infravermelho próximo (780 a 2500 nm) e
7% no ultravioleta (100 a 360 nm).
Ultravioleta Infravermelho
29
Espectro Eletromagnético
Infravermelho
Infravermelho próximo – 0,7 a 3 µm
Infravermelho médio – 3 a 6 µm
Infravermelho distante – 6 a 15 µm
Infravermelho extremo – 15 a 1000 µm
30
Menos de 1% da radiação solar é emitida como raios X, raios
gama e ondas de rádio.
Fon
te: a
stro
no
mia
.blo
g
Radiação Eletromagnética
25 26
27 28
29 30
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Curiosidades
A radiação solar é espalhada com várias tonalidades de cor.
As minúsculas moléculas presentes na atmosfera difundem
melhor as ondas com os menores comprimentos de onda, tais
como o azul e violeta.
Fonte: brasilescola.com Por
R. G
. Agu
iar
O que interfere na cor do céu?
32
Curiosidades
A onda que possui o comprimento da cor azul é bem mais
definida e eficiente do que as outras.
Fonte: sofisica.com.br Por
R. G
. Agu
iar
Durante todo o dia a luz azul é dispersa
cerca de dez vezes mais que a luz
vermelha (maior comprimento de
onda).
33
Pela tarde, quando passamos a ver o céu com um leve
toque de vermelho ou laranja, se deve ao fato de a luz
percorrer um caminho maior para chegar até nossos olhos.
Curiosidades
Fonte: sofisica.com.br Por
R. G
. Agu
iar
34
Curiosidades
Fonte: sofisica.com.br Por
R. G
. Agu
iar
Nas nuvens existem gotículas de tamanhos muito maiores que
o comprimento de ondas da luz, ocorrendo dispersão
generalizada em todo o espectro visível e iguais quantidades
de azul, verde e vermelho unem-se fazendo com que a luz
branca seja dispersa.
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Leis da Radiação
Conceitos Básicos
Princípio de Prevot
Todo corpo com temperatura acima de 0 K
possui energia, portanto, emite radiação.
0 K = -273,15 oC
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Leis da Radiação
Conceitos Básicos
Lei de Stefan-Boltzmann
A energia emitida (E, em W m-2) por um corpo é
proporcional à quarta potência da temperatura em que
o mesmo se encontra.
E = ε σ T 4
ε = poder emissivo de um corpo (0,95 a 1,0)
σ = constante de Stefan-Boltzmann (5,67 x 10-8 W m-2 K-4)
T = temperatura do corpo (K)
31 32
33 34
35 36
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Leis da Radiação
Conceitos Básicos
Lei de Wien
Quanto mais quente o corpo emissor, menor será o
comprimento de onda de seu pico de emissão.
Leis da Radiação
Conceitos Básicos
Lei de Wien
λmáx = comprimento de onda
K = constante de Boltzmann (2.897,8 μm K)
T = temperatura do corpo (K)
T
kmáx
38
39
0,15 µm 4 µm
Leis da Radiação
Sol T ≈
Ondas Curtas
39
6.000 K (5.727 oC)
40
Leis da Radiação
Terra T ≈
Irradia preferencialmente na
faixa do infravermelho distante
(10 µm).
Ondas Longas
288 K (15 oC)
Leis da Radiação
Fon
te: f
acu
lty.
icc.
edu
Figura 1 – Intensidade da radiação. 41
Ab
sorç
ão d
a R
adia
ção
Figura 2 – Proporção da radiação que é absorvida por constituintes da atmosfera.
Não ocorrem processos de absorção de radiações significativas
42
37 38
39 40
41 42
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43
Albedo
Fon
te: c
rv.e
du
caca
o.m
g.go
v.b
r
Albedo é a razão entre a radiação refletida pela
superfície e a radiação incidente sobre ela.
44
Albedo
Fon
te: c
mar
ine
eco
logy
.wcp
.muo
hio
.edu
Figura 3 – Albedo em diferentes superfícies.
Irradiância Solar na Superfície Terrestre Após os Efeitos
Atenuantes da Atmosfera
Fon
te: c
lim
ageo
.no
.co
mu
nida
des
.ne
t
Figura 4 – Radiação solar.46
Saldo de Radiação
BOC = Balanço de ondas curtasBOL = Balanço de ondas longas
BOLBOCRn
É a contabilização entre toda a energia radiante
recebida e perdida pela superfície (Rn).
47
Saldo de Radiação
Rn = Saldo de radiaçãoRgin = Radiação de onda curta incidenteRgref = Radiação de onda curta refletidaRain = Radiação de onda longa incidenteRaref = Radiação de onda longa refletida
)()( arefaingrefginn RRRRR
G
H LE
Rn
Balanço de Energia
O saldo de radiação é repartido
entre os três principais processos:
aquecimento do ar, aquecimento
do solo e evapotranspiração.
A proporção entre esses três
processos irá depender da
disponibilidade hídrica da
superfície.
43 44
45 46
47 48
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G
H LERn
Balanço de Energia
Durante a noite ocorre a
inversão dos fluxos de
calor latente e sensível,
fluxo de calor no solo e do
saldo de radiação.
Superfície úmida - dia Superfície úmida - noite
Superfície seca - dia
Rn
Rn
Rn
Aquecimento do ar
Aquecimento do solo
Resfriamento do ar
Resfriamento do solo
Aquecimento excessivo do ar
Balanço de Energia
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Balanço de Energia
O saldo de radiação disponível (Rn) é particionado em fluxo
de calor latente (LE), fluxo de calor sensível (H), fluxo de
calor no solo (G), armazenamento de energia no dossel (S) e
fotossíntese (P).
PSGLEHRn
52
Despertando o(a) Aventureiro(a)
53
Fon
te:
arqu
ivo
pes
soal
Aula no Campo
54
Confirmaram discentes de outras turmas?Prioridade para três que não puderam ir no ano passado.
Aula no Campo
Cozinheiras?
Dois discentes de outra turma.
49 50
51 52
53 54
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Aula no Campo
Qual o objetivo?
56
Aula no Campo
Ler
Regulamento de visitação da Rebio Jaru
Acordo de convivência da Rebio Jaru
Publicados na página pessoal
57
Aula no Campo
Levar
Perneira (tem 20 pares, confirmar)
Capa de chuva
Roupas de cama, travesseiro, colcha (friagem)
Colchonete, rede (tem 21 colchões, confirmar)
58
Aula no Campo
Blusa de manga longa
Calça comprida
Sapato fechado
Chapéu
Protetor solar
Levar
59
Aula no Campo
Levar
Remédio
Repelente
Caderno e caneta
Recipiente para levar água para o campo
Lanterna e pilhas
60
Planejamento - Mudanças
Reposição de aula dia 08.04.2019 às 14 h.
Avaliação 1 dia 23.04.2019.
Aula no LABEST dia 16.04.2019.
55 56
57 58
59 60
Climatologia 02.04.2019
Profa. Renata Gonçalves Aguiar 11
Data TemaGrupo
Apresentar
Grupo
Perguntar
09.04.2019 RadiaçãoCaio, José, Rodrigo, Wellington
Lindolaine, Maylla, Nayara, Nelma
16.04.2019Temperatura do ar e do solo
David, Guilherme, Wagsson
Dayane, Graciele, Leidilene
14.05.2019Umidade do ar e chuva
Dayane, Graciele, Leidilene
David, Guilherme, Wagsson
14.05.2019 EvapotranspiraçãoCaroline, Daíse, Dara, Rafaela
Caio, José, Rodrigo, Wellington
21.05.2019O aquecimento global não oriunda das ações antrópicas
Lindolaine, Maylla, Nayara, Nelma
Caroline, Daíse, Dara, Rafaela
Ordem de Apresentação - MudançasQuadro 1 – Sorteio dos grupos e temas.
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Artigos para a aula do dia 09.04
Ler artigo de radiação publicado na página ou
enviado pelo grupo.
63 Por R
. G. A
guiar
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Referências
ANDRADE, N. L. R.; AGUIAR, R. G.; SANCHES, L.; ALVES, E. C. R. F.; NOGUEIRA, J. S. Partição do Saldo de Radiação em Áreas de Floresta Amazônica e Floresta de Transição Amazônia-Cerrado. Revista Brasileira de Meteorologia, v. 24, p. 346-355, 2009.
AYOADE, J. O. Introdução à Climatologia para os Trópicos. Rio de Janeiro: Ed. Bertrand Brasil, 2003.
FISCHER, G. R. Notas de aula de Climatologia, 2011.
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MENDONÇA, F.; DANNI-OLIVEIRA, I. M. Climatologia: noções básicas e climas do Brasil. São Paulo: Ed. Oficina de Textos, 2007.
OMETTO, J. C. Bioclimatologia vegetal. São Paulo: Agronômica Ceres, 1981.
Referências
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PEREIRA, A. R.; ANGELOCCI, L. R.; SENTELHAS, P. C. Agrometeorologia: fundamentos e aplicações. Guaíba: Agropecuária, 2002.
VAREJÃO-SILVA, M. A. Meteorologia e Climatologia. Versão digital 2. Recife, 2006.
VIANELLO, R. L.; ALVES, A. R. Meteorologia Básica e Aplicações. 2. ed. Viçosa: Editora UFV, 2012.
Referências
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