elementos do clima 2 -elementos do clima · visível e próximo do visível do espectro. 27...

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



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


b) biofísicos (transpiração);

9

Radiação Solar


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.

11

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



13

Irradiância Solar Global

É o total diário de energia solar que chega

realmente à superfície terrestre sob o efeito

atenuante da atmosfera (Rg).

14

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.

17

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



19

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


Fon

te: l

ief.

if.u

frgs

.br

O comprimento de onda (λ) é a distância entre cristas

sucessivas.

24


As várias formas de radiação, caracterizadas pelo seu

comprimento de onda, compõem o espectro

eletromagnético.

19 20

21 22

23 24



25

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


25 26

27 28

29 30



31

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


R. G

. Agu

iar

34

Curiosidades


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.

35

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

36

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



37

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



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



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

51

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



55

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



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.

62

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

64

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.

65

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

66

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

61 62

63 64

65 66

elementos do clima 2 -elementos do clima · visível e próximo do visível do espectro. 27...

Documents