O que é meteorologia?

• Estudo dos fenômenos atmosféricos

• Distinção de meteorologia de climatologia (clima vs tempo)

• Física newtoniana (mecânica dos fluidos) aplicada à atmosfera.

• Movimentos obedecem à 2ª. Lei de Newton

• Calor obedece às leis da termodinâmica

Como estudamos a atmosfera?

• De que forma aplicamos o método científico à meteorologia?– Observação– Descrição– Hipóteses– Experimentos/Previsão– Análise/interpretação dos resultados

Variáveis meteorológicas

• Temperatura

• Pressão

• Umidade

• vento

Definições• Tempo meteorológico é o estado da atmosfera relativo

à temperatura, nuvens, precipitação, vento etc.

• Clima é tempo meteorológico médio de uma determinada região.

• As ciências atmosféricas envolvem o estudo da atmosfera da Terra na sua forma mais ampla, envolvendo todos os fenômenos atmosféricos tais como poluição, aeronomia, propagação de ondas eletromagnéticas, eletricidade atmosférica, etc. Tradicionalmente, as ciências atmosféricas dividem-se em:

Definições

• Meteorologia: estudo os fenômenos atmosféricos e a sua variação temporal. É ainda, a ciência que estuda a atmosfera da Terra com enfoque na descrição e previsão dos padrões de tempo e clima. Do grego, meteoros significa suspenso no ar.

• Climatologia: investiga os fenômenos atmosféricos de longo período de tempo do ponto de vista estatístico, 10 anos no mínimo.

Temperatura

Escalas de temperatura

O ponto zero da escala Kelvin (zero absoluto) corresponde, ao menos teoricamente, à temperatura na qual cessa o movimento molecular e o objeto não emite radiação eletromagnética. Não há temperaturas abaixo dessa.

373212100Ponto de

ebulição da água

273 320Ponto de fusão do

gelo

Kº Fº C

Atmosfera padrão

• Sondagem vertical da atmosfera

• Dados de:– Temperatura– Umidade– Vento– Altura

http://www.cas.manchester.ac.uk/images/photos/instruments/radiosonde_launch-01.jpg

Atividade:

• 1. Plotar em papel milimetrado a seguinte sondagem:

Atmosfera padrão

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

-80,0 -60,0 -40,0 -20,0 0,0 20,0

Temperatura (oC)

Alt

ura

(km

)

Atmosfera padrão

0

10

20

30

40

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60

70

80

90

-80,0 -60,0 -40,0 -20,0 0,0 20,0

Temperatura (oC)

Alt

ura

(km

)

Camadas da atmosfera: Divisão por temperatura

• Na atmosfera, a variação da temperatura com a altitude apresenta um comportamento um tanto complexo. Na plotagem feita em classe, a qual representa o perfil vertical de temperatura da atmosfera, observa-se que ocorrem reversões de temperatura em diferentes altitudes. Essas reversões definem quatro camadas na atmosfera com relação à temperatura. São elas: troposfera, estratosfera, mesosfera e termosfera.

Camadas da atmosfera

• Estas camadas caracterizam-se pela taxa de variação vertical de temperatura, o lapse rate:

Atividade:

• 1. Plotar em papel milimetrado a seguinte sondagem:

• 2. Calcular a taxa de variação vertical da temperatura:

• da troposfera nos primeiros 10 km;• da estratosfera, entre 20 e 50km;• da mesosfera, entre 50 e 80km.

Atividade: Troposfera

• 3. Preencher o texto:• A primeira camada atmosférica (mais próxima

à superfície) é denominada TROPOSFERA.• A temperatura na troposfera varia de ___oC à

superfície, até ___oC em seu topo (TROPOPAUSA), a aproximadamente 15 km de altitude. Nos seus primeiros 10 km, a temperatura (aumenta/diminui) com a altura a uma taxa aproximada de ___oC/km.

Atividade: Estratosfera

• A camada acima da troposfera é denominada ESTRATOSFERA, onde se encontra a _____________________ que nos protege da radiação ultravioleta solar.

• A temperatura na estratosfera varia de ___oC a aproximadamente 15 km, até ___oC em seu topo (ESTRATOPAUSA), a aproximadamente 50 km de altitude.

• Na estratosfera, a temperatura (aumenta/diminui) com a altura, a uma taxa aproximada de ___oC/km entre 20 e 50km.

Atividade: Mesosfera

• A camada acima da estratosfera é denominada MESOSFERA.

• A temperatura na mesosfera varia de ___oC a aproximadamente 50 km, até ___oC em seu topo (MESOPAUSA), a aproximadamente 80 km de altitude.

• Na mesosfera, a temperatura (aumenta/diminui) com a altura, a uma taxa aproximada de ___oC/km entre 50 e 80km.

TERMOSFERA

• A camada acima da mesosfera é denominada TERMOSFERA.

• Na TERMOSFERA a temperatura aumenta com a altura.

Camadas da atmosferaCamadas da atmosfera

Tendo como base a Tendo como base a variação da variação da temperatura com a temperatura com a altura, a atmosfera altura, a atmosfera divide-se em 4 divide-se em 4 camadas:camadas:

1. Troposfera1. Troposfera2. Estratosfera2. Estratosfera3. Mesosfera3. Mesosfera4. Termosfera4. Termosfera

Em superfície:Como a temperatura varia ao

longo do dia?• Quando ocorre a máxima temperatura?• Quando ocorre a temperatura mínima?

Ciclo diario da temp. no IAG-SP no outono.Como é o movimento diurno do sol?

Nossa visão do movimento do sol

• Próximos slides: prof. Roberto Boczko

Movimentodiurnoaparente do Sol

Zênite

PS

Horizonte

Nascer

Ocaso

Meiodia

Meia-noite

Visto de “fora” da Terra

Rotaçãoda

Terra

PN

PS

Motivos do dia e da noite na Terra

SolSol NoiteDiaRaios solares

Eixo de rotação

PS

PN

São PauloRio de Janeiro

Belo Horizonte

Salvador

Oceano Atlântico

Anoitecer

Para onde se desloca a sombra?

Dia NoiteRaios solares

Eixo de rotação

PS

PN

Pontos CardeaisPontos Cardeais

Nascer do Sol

Lesteé o ponto onde

o Sol nasce.(?!?)

Gnômon( Relógio de Sol )

Sol

Chã

oGn

ôm

on

Gn

ôm

on

Sombra

Determinação do meridiano e dos pontos cardeais

( Sombra mínima )

Nascente

Ocaso

Linha do MeiodiaMeridiano

PontoLeste

PontoOeste

PontoSul

PontoNorte

Movimento Anual Movimento Anual Aparente do SolAparente do Sol

Ano

Passagem meridiana

do Sol

Zênite

PS

Horizonte

Nascer

Ocaso

Meiodia

Meia-noite

SOL DA MEIA NOITE NA NORUEGA

Repetição de características meteorológicas/climatológicas

Quente QuenteFrio AmenoAmeno

Noção de ano e de estações do ano

NascenteNascente

Ocaso

Meridiano

InvernoPrimavera

Verão Outono

Ano das Estações ~ 365 diasAno das Estações ~ 365 dias

Representação do Ano das Estações

Ano das Estações

Primavera OutonoVerão Inverno

6

7

9

10

8

1112

13

14

15

16

17

18

Trajetóriasdiurnasdo Sol

Leste

Oeste

N S

Inverno

17

7

Verão

19

5

Pri/Out

Qual o motivo das estações do ano?

Estações do Ano: Hemisfério Sul

Equador

PN

Eclíptic

a

Eclíptic

a

Início doInício doInvernoInverno

22 jun22 jun

InícioIníciododo

VerãoVerão22 dez22 dez

Início doInício doOutonoOutono

21 mar21 mar

Início daInício daPrimaveraPrimavera

23 set23 set

PS

Estações do Ano:Hemisfério Norte

Equador

PN

Eclíptic

a

Eclíptic

a

Início Início dodo

VerãoVerão22 jun22 jun

InícioIníciododo

InvernoInverno22 dez22 dez

Início daInício daPrimaveraPrimavera

21 mar21 mar

Início doInício doOutonoOutono

23 set23 set

PS

Estações versus Hemisférios

Primavera OutonoVerão Inverno

Equinócioda PrimaveraBoreal

Equinócioda OutonoBoreal

Solstíciodo VerãoBoreal

Solstíciodo InvernoBoreal

Outono PrimaveraInverno Verão

Equinócioda PrimaveraAustral

Equinócioda OutonoAustral

Solstíciodo VerãoAustral

Solstíciodo InvernoAustral

No HemisférioNorte

No HemisférioSul

Esquema da Órbita da Terra em torno do Sol

Eclíptica Sol

Órbita da Terra em torno do Sol

Eclíptica

Sol

Plano da eclíptica

23,5º23,5º Eixo derotação

Plano da Eclíptica

PeriélioAfélio

Motivo das Estações

Verão

Sol

InvernoVerão

Inverno

Primaveraou

OutonoOutono

OutonoOutonoou

Primavera

Sol

22 dez - Solstício de Capricórnio

Inverno

Verão

21 mar - Equinócio de Áries

Primavera

Outono

23 set - Equinócio de Libra

Outono

Primavera

22 jun - Solstício de Câncer

Verão

Inverno

Estações do ano

~23,50

Eclíptica

Inclinação do eixo de rotação da Terra com

relação ao seu plano orbital

Paralelismo do eixo com uma direção

fixa do espaço

Diferentes hemisférios recebem diferentes quantidades de calor

em diferentes épocas do ano

Diferentes aquecimentos dos diferentes hemisférios

Diferentes estações do ano

Motivos das Estações do AnoMotivos das Estações do Ano

Equador

PN

Eclíptic

a

Eclíptic

a

Início doInício doOutonoOutono

21 mar21 mar

Início daInício daPrimaveraPrimavera

23 set23 set

PS

Início doInício doInvernoInverno22 jun22 jun

Outra visão das Estações do AnoHemisfério Sul

InícioIníciododoVerãoVerão22 dez22 dez

Início doInício doOutonoOutono

21 mar21 mar

Paralelos especiais

Equinócio do Outono AustralEquinócio do Outono AustralS

ol n

o E

qu

inó

cio

s d

o O

uto

no

Au

stra

l PN

PS

Equador

~21 mar

Terra

Solstício BorealSolstício BorealS

ol n

o S

ols

tíc

io d

o In

ve

rno

Au

str

al

PN

PS

Equador

Trópico de Câncer

Círculo Polar Antártico

~22 jun

Terra

Equinócio da Primavera AustralEquinócio da Primavera AustralS

ol n

o E

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a P

rim

ave

rta

Au

str

al

PN

PS

Equador

Trópico de Câncer

Círculo Polar Antártico

~23 set

Terra

Solstício AustralSolstício AustralSo

l no

So

lstí

cio

do

Ver

ão A

ust

ral

PN

PS

Equador

Trópico de Capricórnio

Círculo Polar Ártico

~22 dez

Terra

Equinócio do Outono AustralEquinócio do Outono AustralS

ol n

o E

qu

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cio

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Au

stra

l PN

PS

Equador

Trópico de Câncer

Círculo Polar Antártico

Trópico de Capricórnio

Círculo Polar Ártico

Terra

Paralelos Importantes

Equador

Trópicode CâncerTrópico deCapricórnio

Círculo Polar Ártico

Círculo Polar Antártico

23,5o

23,5o

PN

PS

So

l no

So

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cio

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al

Equador

PN

Eclíptic

a

Eclíptic

a

PS

CâncerCâncer

CapricórnioCapricórnioSolstícioaustral

Solstícioboreal

Solstícios e trópicos

Paralelos Paralelos particulares na particulares na

TerraTerraEixo derotação

PS

PN

Sol Sol

Círculo Polar ÁrticoCírculo Polar Ártico

Círculo Polar AntárticoCírculo Polar Antártico

Equinócio Equinócio

Sol

Solstícioboreal

Sol

Solstícioaustral

Equador

Trópico de CâncerTrópico de Câncer

Trópico de CapricórnioTrópico de Capricórnio

Equador

PN

Eclíptic

a

Eclíptic

a

PS

Sol e Terra nas diferentes estações

Sol noequinócio

Sol nosolstícioaustral

Sol nosolstícioboreal