Conteúdo Da Primeira Avaliação Agroclimatologia e Meteorologia e Climatologia (1)
Balanço de radiação e energia -...
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RADIAÇÃO SOLAR E
BALANÇO DE ENERGIABALANÇO DE ENERGIA
P R O F . D R .F R E D E R I C O M . C . V I E I R A
A C 3 3 FAGROCLIMATOLOGIA
Radiação solar, fotoperíodo e balanço de energia
Balanço de radiaçãoBalanço de radiaçãoe energiae energia
Balanço de EnergiaBalanço de EnergiaDefinições gerais
Balanço de energia: a energia captada podeser utilizada para aquecimento do ar e dasplantas, aquecimento do solo, dentre outros
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Balanço de energia na superfície terrestre:
Balanço de RadiaçãoBalanço de RadiaçãoDefinições gerais
Balanço de energia: a energia captada podeser utilizada para aquecimento do ar e dasplantas, aquecimento do solo, dentre outros
Balanço de radiação: a distribuição daradiação solar é dividida em ondas curtas(menoresque 3000 nm) e ondas longas
Distribuição da radiação solar na superfície terrestre:
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Balanço de RadiaçãoBalanço de RadiaçãoCaracterísticas
Radiação de ondas curtas: sofre processosde atenuação (absorção, difusão e reflexão)
Balanço de ondas curtas: parte que chegana atmosfera (Q0) atinge a superfície e outrasofre reflexão
Balanço de ondas longas: a superfície emiteradiação para a atmosfera, com λ maior(acima de 3000 nm)
Ondas curtas:
Qg: irradiância solar global recebida pela superfície, dividida em:
Qd: radiação direta
Qc: radiação difusa
rQg: radiação refletida pela superfície
r: coeficiente de reflexão da superfície (para superfícies naturais, conhecido como albedo)
Balanço de RadiaçãoBalanço de RadiaçãoComponentes do balanço de radiação
Albedo na superfície terrestre:
Valores do albedo: água (r = 5%) e florestas (r = 10 a 15%) tem um albedo baixo,enquanto que as culturas tem albedo mais elevado (r ≈ 20%). Neve e areia tem osmaioresalbedos(entre 40e 90%)
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Ondas longas:
Qa: fluxo de energia radiante emitida pelaatmosfera em direção a superfície, dependente datemperaturado ar, vapor d’água e nuvens;
Qs: fluxo de energia radiante emitida pelasuperfície em direção à atmosfera, que depende datemperaturae de sua emissividade (ℰ).
Balanço de RadiaçãoBalanço de RadiaçãoComponentes do balanço de radiação
Balanço de RadiaçãoBalanço de RadiaçãoValores diurnos/noturnos
Período diurno: o BOC é positivo e o BOL em uma superfície natural é negativo
Período noturno: o BOC é nulo à noite e o BOL continua negativo
Rn: positivo durante o dia (a superfície tem ganho líquido de energia) e durante à noite assume valores negativos (perda de energia)
Radiação solar, fotoperíodo e balanço de energia
Cálculo do balançoCálculo do balançode radiaçãode radiação
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Balanço de RadiaçãoBalanço de RadiaçãoEquipamento para medição de Rn
Saldo-radiômetro: duas placassensoras com termopares, umavoltada para cima e outra parabaixo para BOC e BOL nos lados
Funcionamento: o aquecimentodiferencial gera uma f.e.m. que éproporcional ao Rn
Qg+Qa
rQg+Qs
Qg+Qa
rQg+Qs
Balanço de RadiaçãoBalanço de RadiaçãoCálculo do saldo de radiação (Doorenbos& Pruitt, 1975)
• Balanço de Ondas Curtas (BOC):
• Balanço de Ondas Longas (BOL) –Clima úmido:
• Saldo de Radiação ou Radiação Líquida (MJ.m-2.d-1):
Exemplo:
DadosdeRibeirãoPreto(SP)
Latitude (Φ) : 21,18°S
rgramado: 0,23
Qo: 41,74MJ/m².d
N: 13,2horas
n: 9,3horas
Tméd: 28,1°C(301,1K)
a: 0,27
b: 0,52
UR: 45%
Resultados
Qg: 26,56 MJ.m-2.d-1
BOC: 20,45MJ.m-2.d-1
es: 3,80kPa
es: 1,71kPa
BOL: - 6,90MJ.m-2.d-1
Rn: 13,55MJ.m-2.d-1
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Balanço de RadiaçãoBalanço de RadiaçãoRevisão da aula de hoje
O balanço de energia envolve utilização da radiação e trocas térmicas;
O balanço de radiação solar é composto por ondas longas e curtas que se distribuem na atmosfera e na superfície terrestre;
O uso do saldo-radiômetro ou estimação por cálculos determina o saldo de radiação ou radiação líquida de uma superfície.