A energia solar e a dinâmica da atmosfera

Capítulo 19

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).

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.

Camadas da Atmosfera

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.

• 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.

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.

Buraco na camada de Ozônio

• 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.

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;

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.

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)

- Limite prático

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)

Movimento de translação da Terra

• 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.

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.

Pressão atmosférica

É a força exercida pelo ar sobre uma superfície. Pode variar de acordo com a temperatura e a umidade.

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

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.

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).

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;

Monções e Brisas Inverno

Verão

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

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.

Ciclo hidrológico

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).

Tipos de Chuva

Chuva de Convecção ou de Verão

Chuva Frontal

Chuva Orográfica ou de Relevo

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.

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.

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.

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;

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

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.

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);

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.

Influência das Correntes MarítimasExemplo:

Corrente de Humboldt (fria)• Queda de temperatura,

chuva e até formação de desertos.