a energia solar e a dinâmica da atmosfera capítulo 19
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A energia solar e a dinâmica da atmosfera
Capítulo 19
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Introdução: Sensação Térmica
• Temperatura X Umidade
- Temperatura elevada (30°) e baixa umidade do ar – menor sensação de calor. Ex: Goiâna (GO).
- Temperatura elevada (30°) e alta umidade do ar – maior sensação de calor. Ex: Manaus (AM).
• Temperatura X Vento
- Baixas temperaturas (4°) e menor velocidade do vento – menor sensação de frio. Ex: Campos do Jordão (SP).
- Baixas temperaturas (4°) e maior velocidade do vento – maior sensação de frio. Ex: Bagé (RS).
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A atmosfera
• É a camada de gases que envolve o planeta
• É composta por:
Oxigênio ( 21%);
Nitrogênio (78%);
Outros gases (1%);
Poeira, fumaça vapor e gases
despejados pelas atividades humanas.
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Camadas da Atmosfera
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Camadas da Atmosfera
• TROPOSFERA - Aqui ocorre a maior parte dos fenômenos meteorológicos que interferem na Terra: chuvas, umidade, ventos etc. É nessa região que se concentram mais de 80% dos gases.
A variação da altitude pode influenciar no resultado de competições esportivas. Exemplo: futebol em elevadas altitudes (menor pressão atmosférica – ar mais rarefeito) afeta a resistência dos jogadores. Já corridas de curta distância é favorecida pois a resistência do ar é menor.
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• ESTRATOSFERA - Nela se encontra a camada de ozônio (03), responsável por filtrar os raios ultravioleta (UV) emitidos pelo Sol. Os raios ultravioleta, além de provocar câncer de pele, queimaduras e catarata ocular, entre outras doenças, podem provocar grande elevação das temperaturas terrestres.
A quantidade de ozônio presente na estratosfera vem diminuindo devido a presença de certos gases como os CFCs (cloro, flúor e carbono), utilizados em geladeiras, aparelhos de ar condicionado, aerossóis, isopores etc.
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Por ação dos raios UV, os CFCs liberam íons de cloreto que reagem com o ozônio e o decompõem, o que contribuiu para a formação do buraco na camada de ozônio. Convenções mundiais, como do Protocolo de Montreal e de Kyoto, já firmaram acordos para reduzir a produção e utilização dos CFCs, substituindo-os por outros gases.
No entanto, a resolução do problema levará algumas décadas, pois os gases que decompõem o ozônio não se dissipam com facilidade.
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Buraco na camada de Ozônio
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• TERMOSFERA OU IONOSFERA - É uma importante camada que reflete as ondas radiofônicas e devolve-as para a superfície, garantindo assim a transmissão de rádio entre áreas distantes.
É nesta camada que
ocorrem os fenômenos da aurora boreal (hemisfério norte) e da aurora austral (hemisfério sul). Muitas das partículas magnetizadas, provenientes do vento solar, são atraídas pelo campo magnético da Terra flutuando sobre este, produzindo o efeito.
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Insolação e os movimentos da Terra
• O recebimento de energia solar é conhecido por insolação;
• Boa parte da energia recebida através Sol é refletida ou irradiada novamente para o espaço. Assim, ocorre o aquecimento das Terras emersas, dos oceanos e da atmosfera, além da evaporação da água;
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Rotação
• Movimento que a Terra realiza em torno de seu próprio eixo em aproximadamente 24 horas;
• Define a duração de um
dia e a sucessão dos dias e noites.
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Fusos Horários
• A hora mundial é contada a partir do Meridiano de Greenwich situado em Londres (meridiano inicial – que marca o horário mundial - GMT);
• A oeste do meridiano temos horas atrasadas em relação a Greenwich e a leste, horas adiantadas.
• Terra = 360º = 15º (corresponde a 1hora/1fuso) 24 horas (rotação)
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- Limite prático
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Translação
• Movimento que a Terra realiza em torno do Sol;
• Esse movimento, associado ao eixo de inclinação da Terra, define a duração de um ano e suas quatro estações;
• A Terra realiza este movimento em: 365 dias, 5 horas, 48 minutos e 45,5 segundos (6 horas) Acumuladas a cada 4 anos, dá origem aos anos bissextos (29 de fevereiro)
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Movimento de translação da Terra
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• Solstício – quando os raios incidem perpendicularmente sobre os Trópicos de Câncer ou Capricórnio. Define o verão (dias mais longos) e inverno (noites mais longas);
• Equinócio – Quando os raios solares incidem perpendicularmente sobre a linha do Equador e os dois hemisférios são iluminados por igual (horas dia = horas noite). Define o outono e a primavera.
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O ar em movimento• O aquecimento da atmosfera ocorre de forma indireta: a
superfície recebe a energia solar, se aquece e passa a transferir calor para as porções mais altas da atmosfera.
• Tal aquecimento promove a convecção, o movimento vertical do ar. O ar quente, menos denso (leve), sobe e o ar frio, mais denso, desce.
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Pressão atmosférica
É a força exercida pelo ar sobre uma superfície. Pode variar de acordo com a temperatura e a umidade.
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Desequilíbrios de temperatura e portanto de pressão promove o movimento do ar:
ALTA BAIXA
PRESSÃO PRESSÃO Áreas mais frias Áreas mais quentes
Anticiclone Ciclone
VENTO
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Ciclone e Furacão• Na atmosfera ocorrem circulações de diversas escalas,
podendo formar desde a suaves brisas até imensas colunas de vento, formando furacões. Ciclones e furacões são formados em zonas de baixa pressão.
• Ciclones extratropicais – apresentam temperaturas baixas no centro, com ventos girando no mesmo sentido desde a superfície até os altos níveis.• Furacões – os ventos apresentam maior velocidade, as temperaturas são altas em seu interior e
os ventos giram em sentidos opostos.
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Circulação Geral da Atmosfera• Ventos Alíseos – Correntes que sopram constantemente
das proximidades dos trópicos (área de alta pressão) para o Equador (área de baixa pressão), devido ao movimento de rotação da Terra.
• Contra-alíseos – se resfriam ao subirem e retornarem a faixa dos trópicos (latitudes 30º norte e sul).
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Ventos Locais e Regionais
• Continentes se aquecem e se resfriam mais rapidamente que os oceanos;
• É necessário muito mais energia para aquecer a água do que o solo;
• Tal diferença, de temperatura e pressão, dá origem a ventos periódicos chamados de monções, muito frequentes na Ásia, e também a ventos diários denominados brisas;
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Monções e Brisas Inverno
Verão
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Massas de ar
• São grandes porções da atmosfera que se deslocam por diferença de pressão e temperatura, levando as características da região onde foram originadas.
• Classificam-se quanto à origem em• Oceânicas
• Continentaise
• Equatoriais• Tropicais • Polares
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Formação de Frentes
A área de contato (transição) entre uma massa de ar quente e outra fria chama-se FRENTE. Aqui temos a ocorrência de chuvas frontais.
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Ciclo hidrológico
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Formação de Nuvens
O vapor d’água existente na atmosfera (estado gasoso) se condensa, formando nuvens, que são compostas de cristais de gelo (estado sólido) e de pequenas gotas d’água (estado líquido).
A precipitação pode ocorrer como chuva (estado líquido) e como neve e gelo (estado sólido).
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Tipos de Chuva
Chuva de Convecção ou de Verão
Chuva Frontal
Chuva Orográfica ou de Relevo
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Chuva de Convecção ou de Verão Chuvas que se originam
da elevação do ar quente (mais leve) e úmido para maiores altitudes. Com isso há o resfriamento do vapor d’ água que promove a condensação das gotículas de água presentes nas nuvens, originando nuvens carregadas que se revertem em chuvas. A medida que o ar se eleva, perde umidade e temperatura, ficando mais denso, retornando a superfície.
É mais comum em regiões de clima tropical e equatorial principalmente, chamadas de torrenciais, geralmente são rápidas e com a ocorrência de trovões e relâmpagos.
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Chuva Frontal
Chuva proveniente da colisão entre massas de ar de características distintas, por exemplo, massa de ar frio com uma de ar quente.
A massa fria, ao chocar-se com a quente e úmida provoca a condensação do vapor d’água, formando a chuva.
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Chuvas de Orográfica ou de Relevo
Nome é dado às chuvas que têm sua origem a partir do contato de uma massa de ar úmida com uma área de relevo mais elevado. Quando a massa de ar se depara com um obstáculo imposto pelo relevo, ela se eleva e ganha altitude. Com isso, a temperatura do ar tende a cair, promovendo a condensação de água formando nuvens que logo promovem a chuva.
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Continentalidade e Maritimidade
A maior ou menor proximidade das áreas marítimas,influencia na umidade do ar e na temperatura:
• Áreas com influência da CONTINENTALIDADE (localizadas no interior do continente, distantes do oceano) – há maior variação (amplitude térmica) de temperatura ao longo de um dia;
• Áreas com influência da MARITIMIDADE – há menor variação da temperatura ao longo de um dia comparado ao interior do continente. Há maior influência dos ventos e da umidade;
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Por que isso ocorre?
Com a proximidade de áreas marítimas, a presença da água (cujo calor específico é maior) regula a temperatura com o continente.
Exemplo sobre calor específico:
1- Praia
2- Desertos
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AltitudeÀ medida que a altitude aumenta a temperatura diminui.
O que contribui para a menor retenção do calor em áreas elevadas?
1)Em altitudes elevadas o ar é mais rarefeito, ou seja, há uma menor concentração de gases e de umidade, o que interfere na retenção do calor;
2) Em altitudes elevadas as áreas a serem aquecidas são menores, portanto a irradiação do calor também é menor.
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Correntes Marítimas
• São grandes porções de água que se deslocam pelo oceano, quase sempre na mesma direção, influenciado pelos ventos e pelo movimento de rotação da Terra.
ALTERAM a TEMPERATURA das áreas banhadas por elas, além de influenciar na atividade pesqueira quando há troca de águas quentes com as frias (ressurgência), que são responsáveis por trazer o plâncton (alimento essencial para os cardumes);
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Influência das CorrentesMarítimas
Exemplo:
Corrente do Golfo (quente)
• Impede que portos europeus se congelem;
• Amenizam os invernos na porção ocidental da Europa. Ex: Reino Unido, Noruega etc.
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Influência das Correntes MarítimasExemplo:
Corrente de Humboldt (fria)• Queda de temperatura,
chuva e até formação de desertos.