Universidade do Estado de Santa Catarina UDESC Centro de Cincias Agroveterinrias CAV Departamento de Agronomia - AGR Disciplina Meteorologia e Climatologia 2009 / I Aula X

ELEMENTOS E FENME NOS METEOROLGICOS PRESS O A TMO SFRICA

Andr Julio do Amaral Eng. Agron. Msc. Cincia do Solo-CAV/UDESC Lages, SC, Maio de 2009

TPICOS D A A ULA1. INTRODUO 2. VARIAO DA PRESSO ATMOSFRICA 3. UNIDADES DE MEDIDA 4. METODOLOGIA DA OBSERVAO 5. CORREES DE LEITURA 6. CLCULO DA PRESSO ATMOSFRICA REDUZIDA AO NVEL DO MAR

INTRO DU OA atmosfera da Terra composta por uma mistura de gases: ar seco e vapor dgua, os quais possuem peso q/ agindo sobre uma sup resulta na Presso atmosfrica. Esta presso depende da altura (carga) da atm, q/ como j vimos varivel no tempo e espao Ao nvel do mar a presso maior do q/ em relao a ptos mais elevados (maior altitude). Segundo a Lei (ou Princpio) de Pascal um fluido (liq. ou gs) transmite em todas as direes e em todos os sentidos c/ a mesma intensidade qquer presso q/ se exera sobre qquer de seus pontos, ou seja, sendo a atmosfera uma mistura gasosa sua presso age em todas as direes e sentidos. A Patm enorme, e em conseqncia da distribuio da mesma ser em todas as direes os corpos sobre a superfcie da terra no so esmagados.

EXPERIENCIA DE TORRICELLI(1643) Experincia quantitativa, de muita simplicidade e clareza.

O q/ impede o Hg de descer a presso atmosfrica. Se for provocado vcuo a coluna desce. A altura da coluna de Hg alcana exatate 76 cm ao NM, na latitude de 45o e temp. de 0oC. Esta altura de Hg independe do formato, dimetro e inclinao do tubo. Se fosse usado gua: 13,6.76 cm = 1033 cm = 10,33 mca (metro de coluna de gua). Concluso: a Patm equivale presso exercida por uma coluna de Mercrio com aproximadamente 760 mm de altura ou 10,33 mca.

VARIAO NA PRESSO ATMOSFRICAA Patm no constante, varia no espao e no tempo, ou seja, de um lugar a outro, e c/ o tempo num mesmo lugar. Depende da gravidade, densidade do ar, altitude e temperatura, o q/ resulta em variaes verticais, horizontais, dirias, anuais e transientes (aleatrias).

A Patm diminui c/ a altitude, ou seja, menor em maiores altitudes (menor camada de atm). A coluna de Hg em equilbrio c/ a Patm, ao NM, latitude 45o igual a 76 cm de Hg, diminuindo cerca de 1 cm p/ cada 100 m de altura acima do nvel do mar. Assim a Patm serve p/ determinar, aproximadate, a altura ou altitude de um lugar. Ex: Dois lugares variam de 1cm para 4 cmHg corresponde a uma diferena de altitude de 400 m. A Patm no cte no tempo, depende das condies meteorolgicas, de modo q/ num mesmo momento podemos encontrar elevada Patm numa regio e baixa noutra e, num outro instante acontecer o inverso. O fator meteorolgico principal na variao da Patm a temperatura. Duas massas de ar aquecendo-se de modo diferencial ocasionam diferena de Patm. Isso faz c/ q/ a Patm sofra variaes: * Regulares: ocasionada por aquecimento de origem solar (dirias e anuais); * Irregulares: devido ao turbilhonato das massa de ar (responsveis pelas mudanas de tempo). O curso anual dos valores mdios de Patm demonstra uma defasagem em relao temperatura, ou seja, no vero a Patm baixa e no inverno alta. O transcurso dirio normal da Patm (s/ influncias externas) evidncia 2 ondas na marcha da presso, c/ 2 picos (10 e 22 horas) e 2 cavados (4 e 16 horas) - Mar Baromtrica. As variaes transientes decorrem das mudanas do Tempo (estado da atmosfera) influenciadas pelas invases de massas de ar.

As diferenas espaciais de Patm do origem ao movto das massas de ar (ventos), por isso o estudo da Patm de muita importncia, pois permite a previso do tempo e, sua representao sobre mapas da regio permite o traado de linhas denominadas Linhas Isobricas (linhas de mesma presso atm) usadas p/a previso de invaso de massas de ar.

UNIDADES DE MEDIDATorricelli mostrou que ao nvel do mar, latitude 45o e a temperatura de 0oC a coluna de 760 mmHg, valor este adotado como PADRO. Atualmente adotada como Unidade Internacional p/ expressar a Patm o milibar (mb), p/ facilitar a representao Sinptica.

1 mb =

3 mmHg = 0,75 mmHg 4

1.013,33 mb = 760 mmHg = 10.330 kg/m 2 = 10,33 mca = 1 kg/cm 2 = 1 atmAs isbaras utilizadas em cartas geogrficas so definidas a intervalos de 3 em 3 mb.

METODOLOGIA DA OBSERVAOInstrumentos + usados: Barmetro de Mercrio; Barmetro Aneride e Bargrafo Aneride. BARMETRO DE MERCRIO a) Finalidade: medir a Patm (a partir da leitura da presso aparente). b) Descrio: igual ao de Torricelli, se constituindo no aparelho + preciso p/ medir a Patm. + modernos so: de Cuba Fixa c/ Escala Corrigida ou de Cuba Mvel c/ Escala Natural.

So constitudos de uma pequena cuba: reservatrio e uma coluna ambos metlicos. Sendo que um ou outro tipo, sempre ter uma coluna de Hg a ser lida. A Patm determinada pelo comprimento da coluna, entre o nvel do reservatrio e o menisco. A leitura feita em escala graduada inscrita no instrumento, c/ complementao pelo vernier. Solidrio ao barmetro existe um termmetro q/ indica a temperatura do aparelho. O aparelho fica suspenso livrete e se pe verticalizado (a prumo). Por uma janela v-se um segmento de tubo, onde encontra-se o extremo (menisco) da coluna de Hg. c) Instalao: deve ser mantido a prumo, colocado suspenso, onde um anel ao redor da cuba fixa, evita movimento brusco do instrumento. instalado dentro do escritrio da Estao, a altitude da cuba baromtrica, assim como a altitude baromtrica devem ser conhecidas, por causa das redues e correes que devem ser realizadas. d) Manejo: As leituras so feitas nos trs horrios oficiais (9, 15 e 21 horas). P/ a posio correta da leitura, o raio visual do observador deve ser tangente a superfcie da coluna de mercrio, sendo feita no menisco superior, evitando assim o erro de Paralaxe.

O vernier completa a leitura na ordem de centsimos. Essa leitura fornece a Presso Aparente (Pa) da Estao. Efetuamos ao mesmo tempo a leitura da temperatura.

CORREES DE LEITURA DA PRESSO ATMOSFRICASo aditivas ou subtrativas, possibilitando a comparao das medidas realizadas.

1o. Correo Instrumental (Ci): envolve erros referentes a subdiviso da escala, comprimento da escala, ajuste do zero do vernier, capilaridade, vcuo imperfeito. Tal correo vem de fbrica (aferio), podendo ser aditiva ou subtrativa, devendo ser menor do q/ 0,15 mmHg. Aps essa correo a leitura passa a ser Leitura Baromtrica. 2o. Correo da Temperatura (Ct): variaes de temperatura provocam mudanas no comprimento da escala e na densidade do Hg. Reduz-se a leitura a 0oC. A correo leva em conta o coeficiente de dilatao do lato e do Hg, obtida em tabela, em funo da temperatura, sendo: Temperatura Hg < 0oC: aditiva (+) e Temperatura Hg > 0oC: subtrativa (-). Tab 5.10 Aps esta correo a leitura passa a ser Leitura Baromtrica a 0oC.

3o. Correo da Gravidade - Altitude (CgA): o peso da coluna de Hg funo da gravidade e esta varia c/ a altitude. Reduzimos a uma altitude padro, p/ q/ possamos comparar c/ leituras realizadas em outras altitudes. A Altitude Padro a do nvel do mar. A correo obtida em tabela em funo da leitura baromtrica aparente e altitude local: Altitude < 0 m: aditiva (+) Altitude > 0 m: subtrativa (-) Tab 5.11 Aps esta correo a leitura passa a ser Leitura Baromtrica altitude local.

4o. Correo da Gravidade - Latitude (CgL): o peso da atmosfera tambm funo da gravidade e esta varia com a latitude, reduzimos p/ a Latitude Padro de 45o. A correo obtida em tabela em funo da leitura baromtrica aparente e da latitude local, sendo: Latitude < 45o : Aditiva (+) Latitude > 45o : Subtrativa (-) Tab 5.12 Aps esta correo a leitura passa a ser Leitura Baromtrica latitude local.

Presso da Estao (Ph): a soma algbrica da Presso aparente (Pa) e as Correes. Ph = Pa + (Ci) + (Ct) + (CgA) + (CgL)

onde, Ph a Presso atmosfrica da estao; Ci a correo instrumental; Ct a correo da temperatura ; CgA a correo da gravidade; CgL a correo da latitude. Exerccio: Leitura baromtrica = 680 mm Hg t = 20 oC Lat= 27o 49= 28o Alt=960 m Ci = 0,15 mmHg Ph = 680 + 0,15 - 2,21 0,13 + 0,98 Ph = 678.79

BAROMETRO ANERIDE OU METLICO a) Finalidade: medida da Patm. O Barmetro de Hg requer cuidados especiais, o q/ o torna imprprio p/ certos usos. Em virtude disso foi desenvolvido um barmetro menos exato, mas de fcil manejo pois, no contm lquido, sendo chamados de Anerides. Sua gde vantagem q/ suas leituras no precisam correes, ou seja j fornece a Presso da Estao. c) Descrio: consta de um eleto sensvel na forma de cpsula metlica, no interior da qual se fez vcuo, sendo o mais comum o de VIDI. Dentro da cpsula h molas q/ proporcionam elasticidade a parede. A cpsula apresenta a superfcie ondulada, proporcionando maior sensibilidade. As vezes so vrias cpsulas. C/ a variao da cpsula, em conseqncia da variao da Patm, um ponteiro indica a variao da presso sobre um escala. menos preciso e deve ser freqentemente aferido. So portteis, de fcil transporte e manuseio. d) Instalao: em suporte prprio junto ao Barmetro de Hg, no escritrio da Estao. e) Manejo: no necessita correo, somente aferio peridica. usado como Altmetro, dando a Presso da Estao (Ph) diretamente.

a) Finalidade: registro contnuo da Patm. b) Descrio: chamado de Bargrafo de Richard, se constituindo numa combinao de vrios de Vidi. composto por uma srie de cpsulas anerides sobrepostas, a deformao amplificada e registrada sobre um tambor com mecanismo de relojoaria. c) Instalao: em suporte junto ao Barmetro de Mercrio, no Escritrio da Estao. D a Presso da Estao (Ph) diretamente, sendo usado como altmetro. d) Manejo: cuidados com o mecanismo de registro, tinta, pena, troca do grfico, no necessita correes, somente aferio peridica.

BARGRAFO

CALCULO DA PRESSO REDUZIDA AO NVEL DO MAR (Po)

Para usar os dados de Patm em cartas do tempo. Os valores so lanados em mapas e as presses reduzidas ao nvel do mar (Po), pontos de Patm de mesmo valor so unidos entre si por linhas (Isbaras), sobre as quais meteorologistas sinptico prevem a direo e velocidade de ventos, invaso de frentes. calculada pela seguinte expresso: Po = Ph + Ch onde, Po a presso atmosfrica reduzida ao nvel do mar; Ph a presso da estao; Ch a correo devido a coluna atmosfrica h (m) de altura (h = altitude), dada em tabela em funo da temperatura e altitude.

OBRIGADO