ATMOSFERA,

ELEMENTOS E FATORES DE CLIMA

1

A Atmosfera terrestre, uma fina camada

gasosa que ….

2

envolve a Terra …

e que é composta por

diferentes camadas.

3

Constituição da Terra

Nota: A atmosfera está representada de forma desproporcionada

4http://qnint.sbq.org.br/sbq_uploads/layers/imagem1083.jpg

C

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A

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M

O

S

F

E

R

A

Caraterísticas das camadas atmosféricas

Troposfera

Espessura média de 10 km desde o nível do mar. Nela

ocorrem todos os fenômenos climáticos (ventos, chuvas,

formação de nuvens, relâmpagos). As temperaturas podem

variar de 40°C até –60°C e diminuem com a altitude.

Estratosfera

Ocupa uma faixa que vai da troposfera até 50 km acima do

solo. As temperaturas variam de –5°C a –70°C. Aqui se

localiza a camada de ozono, que funciona como uma

espécie de filtro natural, protegendo a Terra do excesso de

raios ultravioletas.

5

Mesosfera

Da estratopausa até 80 km acima do solo. A temperatura

varia entre –10°C até –100°C . A temperatura é

extremamente baixa, pois não há gases capazes de absorver

a energia solar.

Termosfera

Desde a mesopausa até 500 km do solo. É a mais extensa. A

temperatura atinge valores muito altos – pode atingir os 1

000ºC - devido ao oxigénio atómico (absorve a energia solar).

Exosfera

É formada metade por gás hélio e metade por hidrogénio.

Nela ocorrem as auroras boreais. Aqui permanecem os

satélites de transmissão de informações e os telescópios

espaciais.6

CLIMA – sucessão de estados de tempo registados

ininterruptamente durante, pelo menos, 30 anos.

http://www.ipma.pt/pt/oclima/normais.clima/1981-2010/003/7

8

CLIMA - Uma caracterização obtida a partir de valores

médios dos dados recolhidos.

http://www.ipma.pt/pt/oclima/normais.clima/1981-2010/010/

ESTADO DE TEMPO – comportamento dos fenómenos atmosféricos num dado momento.

9http://www.ipma.pt/pt/otempo/obs.superficie.grafica/obsHorarios.jsp

Moncorvo

30.dezembro.2012

10

ESTADO DE TEMPO – Uma caracterização feita a partir

dos dados absolutos recolhidos nesse momento.

http://www.ipma.pt/pt/otempo/obs.superficie.grafica/obsHorarios.jsp

Moncorvo

30.dezembro.2012

ELEMENTOS DE CLIMA – fenómenos físicos

responsáveis pelos estados de tempo e os climas.

Temperatura; Pressão Atmosférica; Humidade;

Pluviosidade; Vento; Insolação

Manifestam-se, particularmente, nos

primeiros 4 Km de altitude

São mensuráveis

FATORES DE CLIMA – circunstâncias naturais que

condicionam o comportamento dos elementos de clima.

Latitude; longitude; altitude; proximidade do mar;

continentalidade; disposição do relevo; exposição

solar

1

1

A Temperatura do ar em PORTUGAL

(estado de aquecimento da atmosfera)

Varia em função da origem das

massas de ar principais …

Polar

Tropical

e das caraterísticas que

adquirem no seu percurso posterior.

Polar marítima /polar continental

Tropical marítima/tropical continental

12

13

I

M

A

G

E

N

S

de

M

A

S

S

A

S

de

A

R

A Temperatura do ar depende, também, do/a

Ângulo de

incidência dos

raios solares

Hora do dia

natural

14

http://pedrotildes.home.sapo.pt/movimentosol.pdf

Nota: A temperatura máxima regista-se depois das 12 horas. Verifica-se um

intervalo de tempo entre o máximo de radiação solar e o máximo de calor

libertado pela Terra – Irradiação terrestre.

A Te m p e r a t u r a d o a r , p o r t a n t o ,

Pode ser regulada por vários fatores:

Radiação solar

Aquecimento diferencial da terra e da água

Correntes oceânicas

Altitude

Posição geográfica

É, também, variável, no tempo e no espaço

15

Radiação solar, igualmente, varia de local para local

Causas:

Latitude

Hora do dia e dia do ano (determinam a altura do sol e a intensidade e duração da radiação solar incidente)

Cobertura de nuvens (afeta o fluxo tanto da radiação solar como da radiação terrestre)

Natureza da superfície - determina o albedo (percentagem da radiação solar absorvida)

Consequências: a Temperatura do ar (à superfície) é

Mais elevada nos trópicos e diminui com a latitude

Mais elevada em julho do que em janeiro no hemisfério Norte

Mais elevada de dia do que à noite

Mais elevada sob céu claro do que nublado (durante o dia), com solo descoberto ao invés de coberto de neve e quando o solo está seco ao invés de húmido.

16

17

Reflexos da variação do ângulo de incidência dos raios

solares na quantidade de radiação ultravioleta

Radiação ultravioletaFraca Moderada Elevada Mto forte Extrema

Aquecimento diferencial da terra e da água

Causas

A água é altamente móvel (a turbulência distribui o calor através de uma massa bem maior - alcança profundidade de 6 metros ou mais e a variação anual pode atingir de 200 a 600 metros)

O calor não penetra profundamente no solo ou rocha (permanece numa fina camada superficial, pois deve ser transferido pelo lento processo de condução)

O calor específico (a quantidade de calor necessária para aumentar de 1° C uma massa de 1g da substância) é quase 3 vezes maior para a água que para a terra

A evaporação é maior sobre a água do que sobre a superfície da terra.

A opacidade da Terra (o calor é absorvido somente na superfície)

Consequências

Durante o verão a camada mais grossa de água é aquecida a temperaturas moderadas, enquanto a fina camada de terra é aquecida a temperaturas mais elevadas(no inverno é o inverso)

Localidades costeiras apresentam menores variações anuais de temperatura.

18

Correntes

oceânicas

19

Massas de água

horizontais que

se deslocam

entre diferentes

latitudes e que

contribuem para

o equilíbrio

térmico do

planeta Terra:

aquecem as

regiões polares

e arrefecem as

regiões

tropicais.

Por exemplo, toda a costa ocidental da

Europa é beneficiada pela presença da

corrente quente do Golfo. As massas

de ar que se deslocam de Oeste para

Este vão originar temperaturas amenas

e precipitação abundante nas regiões

costeiras

Altitude

20

Por cada km a

temperatura do ar

diminui cerca de 6,5 ºC.

O calor irradiado da

Terra vai-se tornando

mais fraco, o ar

encontra-se mais

rarefeito e a temperatura

diminui.

Esta variação vai ser

responsável pela

estratificação da

paisagem com a altitude.

21

Influência da

altitude e da

exposição solar na

vegetação devido à

variação da

temperatura

Terra quente

Terra temperada

Terra fria

Terra gelada

Neves perpétuas

22

Variação do ângulo de incidência dos raios

solares ao longo do dia

23

24

Julho

Janeiro

É evidente a variação da

temperatura com a

latitude e com a época do

ano (consequência do

movimento anual

APARENTE do Sol)

Anual

25

Variação do ângulo de

incidência dos raios solares

ao longo do ano

O ângulo de incidência diminui

com o aumento da latitude … e

a época do ano

Equinócios – Sol incide

perpendicularmente ao

Equador

Solstícios – Sol incide

perpendicularmente ao

Trópico de Câncer no de

junho e perpendicularmente

ao Trópico de Capricórnio no

solstício de dezembro.

N

Causa da variação do ângulo de incidência dos

raios solares a inclinação do eixo da Terra

26

Data Nascente Poente

23.02.09 07h 17m 18h 23m

21.06.07 06h 12m 21h 05m

04.09.07 07h 08m 19h 03m

Equinócio de Setembro

Equinócio de Março

Solstício de

DezembroSolstício de

Junho

27

Discussão

geométrica da

desigualdade dos

dias e das noites

D=N= 12H

D=N= 12H

HN – D< NDia + 12hNoite – 12h

HN – D > N

HN – Hemisfério Norte

D – Dia

N - Noite

Distribuição geográfica da

temperatura média do ar em Janeiro

de 2012

28

Valores variaram entre 2ºC e 12ºC

porque, nesta época do ano:

o Sol incide perpendicularmente a

Sul do equador

a duração do dia é menor do que

a duração da noite

o ângulo de incidência dos raios

solares é menor

a obliquidade é maior

Portugal é afetado pela massa de

ar polar (principalmente nas

regiões mais a Norte do território

continental).

29

A temperatura é:

mais elevada a Sul do que a Norte

– latitude

mais elevada no Litoral Norte e

Centro- proximidade do mar

mais baixa entre o Litoral Norte e o

Interior Norte – disposição do

relevo (barreira de condensação).

Os valores mais elevados

registam-se no Alentejo e no

Algarve consequência da

proximidade do Norte de África e do

deserto do Saara.

Os valores mais baixos coincidem

com as maiores ALTITUDES

Valores médios entre os 14ºC e os

26ºC. Causas?

O Sol incide perpendicularmente a

Norte do Equador.

A duração do dia é maior do que a

duração da noite

O ângulo de incidência dos raios

solares é maior

A obliquidade dos raios solares é

menor

Portugal é afetado pela massa de

ar tropical, quente e seca.

30

Distribuição geográfica da temperatura

do ar em setembro de 2012

Consequências: a temperatura

é…

mais baixa no litoral ocidental

- proximidade do mar

mais elevada no interior

centro e sul - continentalidade

os valores extremos mais

altos verificam-se no interior

sul devido à latitude e

proximidade do Norte de

África

valores muito elevados,

ainda, no interior norte –

continentalidade e barreira de

condensação.

31

3

2

Distribuição geográfica da temperatura média anual do ar

A distribuição da

temperatura média

anual mostra que:

Os valores

aumentam com a

diminuição da

latitude;

A Norte do vale do

rio Tejo, os valores

diminuem com a

continentalidade

A amplitude térmica

aumenta com o

afastamento do mar:

o clima é mais

ameno junto ao

Litoral ocidental e

mais rigoroso no

Interior.

A Humidade do Arquantidade de vapor de água existente na atmosfera

A existência de vapor de água decorre do ciclo da água.

os oceanos são a principal fonte de evaporação.

Quanto mais alta

for a temperatura

maior é a evapo-

ração.

Portanto, mesmo

sem formação de

nuvens existe

sempre vapor de

água na

troposfera.33

30ºC 16% 24% 31% 45% 57% 100%

20ºC 28% 42% 54% 79% 100%

16ºC 36% 53% 69% 100%

10ºC 52% 77% 100%

6ºC 67% 100%

0ºC 100%

A Humidade absoluta – quantidade de vapor de água

por unidade de volume - varia, em razão direta, com a

temperatura:

Aumenta a temperatura aumenta a evaporação

A Humidade relativa – quantidade de vapor de água

necessária para saturar um

dado volume de ar –

varia, em razão inversa,

com a temperatura:

Aumenta a temperatura

diminui a humidade

relativa

34

Humidade Absoluta e Humidade Relativa

Te

mp

era

tura

Humidade Relativa

4,85 7,27 9,41 13,65 17,31 30,4

Gramas de Vapor de Água/ m³HA

35

Variação da humidade absoluta com a temperatura

Atingido o estado de saturação, dá-se a condensação da

quantidade de vapor de água que está em excesso.

À temperatura correspondente ao estado de saturação do ar

denomina-se ponto de orvalho.

Se alterar a temperatura altera-se a humidade relativa.

36

Humidade Relativa ou Ponto de Saturação - é a relação entre

a humidade absoluta existente num m³ e a quantidade

máxima de vapor de água que esse volume pode conter, à

mesma temperatura.

HR = HA/HM X 100

HR = x %

A humidade relativa mede-

se em percentagem.

Dizer que a HR é de 52%

à temperatura de 20ºC

significa que faltam 48%

para atingir o Ponto de

Saturação a essa mesma

temperatura

Tipos de Chuva

37

Passagem de uma superfície frontal

38

A passagem de uma superfície frontal – de Oeste para Este

nas Zonas Temperadas – provoca a formação de chuvas

frontais, quer a acompanhar a frente quente quer à

passagem da frente fria.

Força que o ar exerce sobre todos os corpos à

superfície da Terra.

Varia com a

Temperatura: aumenta a temperatura diminui a

pressão

Latitude: pressão baixa no equador, alta nos

polos

Altitude: diminui a altitude aumenta a pressão.

Representa-se por isóbaras ou linhas isobáricas

Em hectopascais – hPa

(pressão atmosférica normal = 1012,2 hPa ou 1013

mb (milibares) ou, ainda, 760 mm ou 76 cm de HG

(mercúrio)

39

Pressão Atmosférica

40

Centros de Pressão

O ar desloca-se sempre das altas para

as baixas pressões - originando o

vento, que se desloca em movimento

circular:

ascendente e convergente nos

centros de baixas pressões ou

Depressões Barométricas,

originando MAU TEMPO – ar

húmido e instável;

descendente e divergente nos

centros de altas pressões ou

Anticiclones

associando-se ao BOM TEMPO -

ar seco.

Os centros de pressão atmosférica têm

uma distribuição zonal à superfície da

Terra.

Centros de pressão de origem

térmica:

Altas Pressões Polares

Baixas Pressões Equatoriais

Centros de pressão de origem

dinâmica:

Baixas Pressões subpolares

Altas Pressões subtropicais

Esta distribuição conduz a uma

circulação geral ditaTRICELULAR

41

Distribuição geográfica dos Centros de Pressão

42

Por este esquema

verifica-se que, na zona

temperada do Norte, a

direção dominante dos

ventos é de Oeste para

Este.

A distribuição, em latitude, das faixas de pressão é responsável

pela deslocação, na TROPOSFERA, de volumosas Massas de ar

que estão na base:

dos diferentes estados de tempo

na existência dos diversos climas

na ocorrência de ventos:

Constantes – os alíseos

Sazonais – as monções

Oeste – nas zonas temperadas do Norte

Há 5 massas de ar principais: duas de ar POLAR, duas de ar

TROPICAL e uma massa de ar EQUATORIAL.

A separar duas massas de ar de temperatura e densidade

diferentes, forma-se uma superfície de contacto chamada

superfície frontal:

Frente Polar (uma no HN, outra no HS)

CIT – Convergência Inter-tropical43

44

Pela sua latitude e

posição geográfica

Portugal encontra-se sob

a influência das massas

de ar polar e tropical.