O CICLO HIDROLGICO

O CICLO HIDROLGICOO CICLO HIDROLGICO ; O CICLO DA GUA o fenmeno global de circulao fechada da gua entre a superfcie terrestre e a atmosfera, impulsionado fundamentalmente pela energia solar associada gravidade e rotao terrestre. O conceito de ciclo hidrolgico est ligado ao movimento e troca de gua nos seus diferentes estados fsicos, que ocorre na Hidrosfera, entre os oceanos, as calotes de gelo, as guas superficiais, as guas subterrneas e a atmosfera. Este movimento permanente deve-se ao Sol, que fornece a energia para elevar a gua da superfcie terrestre para a atmosfera (evaporao), e gravidade, que faz com que a gua condensada se caia (precipitao) e que, uma vez na superfcie, circule atravs de linhas de gua que se renem em rios at atingir os oceanos (escoamento superficial) ou se infiltre nos solos e nas rochas, atravs dos seus poros, fissuras e fraturas (escoamento subterrneo). Nem toda a gua precipitada alcana a superfcie terrestre, j que uma parte, na sua queda, pode ser interceptada pela vegetao e volta a evaporar-se. A gua que se infiltra no solo sujeita a evaporao direta para a atmosfera e absorvida pela vegetao, que atravs da transpirao, a devolve atmosfera. Este processo chamado evapotranspirao ocorre no topo da zona no saturada, ou seja, na zona onde os espaos entre as partculas de solo contm tanto ar como gua. A gua que continua a infiltrar-se e atinge a zona saturada, entra na circulao subterrnea e contribui para um aumento da gua armazenada (recarga dos aquferos). Na zona saturada (aqufero), os poros ou fraturas das formaes rochosas esto completamente preenchidos por gua (saturados). O topo da zona saturada corresponde ao nvel fretico. No entanto, a gua subterrnea pode ressurgir superfcie (nascentes) e alimentar as linhas de gua ou ser descarregada diretamente no oceano. A quantidade de gua e a velocidade com que ela circula nas diferentes fases do ciclo hidrolgico so influenciadas por diversos fatores como, por exemplo, a cobertura vegetal, altitude, topografia, temperatura, tipo de solo e geologia.

Resumo do ciclo hidrolgico: a) circulao da gua, do oceano, atravs da atmosfera, para o continente, retorno, aps a deteno em vrios pontos, para o oceano, atravs de escoamentos superficiais ou subterrneos e, em parte pela prpria atmosfera; e b) curtos-circuitos que excluem segmentos diversos do ciclo completo, como por exemplo a movimentao da gua do solo e da superfcie terrestre para a atmosfera, sem passar pelo oceano.

Equao Hidrolgica I - O = S I = (entradas) incluindo todo o escoamento superficial por meio de canais e sobre a superfcie do solo, o escoamento subterrneo, ou seja, a entrada de gua atravs dos limites subterrneos do volume de controle, devido ao movimento lateral da gua do subsolo, e a precipitao sobre a superfcie do solo; O = sadas de gua do volume de controle, devido ao escoamento superficial, ao escoamento subterrneo, evaporao e transpirao das plantas; e S = variao no armazenamento nas vrias formas de reteno, no volume de controle.

Apesar dessa simplificao, o ciclo hidrolgico um meio conveniente de apresentar os fenmenos hidrolgicos, servindo tambm para dar nfase s quatro fases bsicas de interesse do engenheiro, que so: precipitao; evaporao e transpirao; escoamento superficial; escoamento subterrneo. Embora possa parecer um mecanismo contnuo, com a gua se movendo de uma forma permanente e com uma taxa constante, na realidade bastante diferente, pois o movimento da gua em cada uma das fases do ciclo feito de um modo bastante aleatrio, variando tanto no espao como no tempo. Em determinadas ocasies, a natureza parece trabalhar em excesso, quando provoca chuvas torrenciais que ultrapassam a capacidade dos cursos dgua provocando inundaes. Em outras ocasies parece que todo o mecanismo do ciclo parou completamente e com ele a precipitao e o escoamento superficial. E so precisamente estes extremos de enchente e de seca que mais interessam aos engenheiros, pois muitos dos projetos de Engenharia Hidrulica so realizados com a finalidade de proteo contra estes mesmos extremos.

EXERCCIOS1) Est correto: o ciclo hidrolgico o fenmeno global de circulao fechada de gua entre a superfcie terrestre e a atmosfera, impulsionada exclusivamente pela energia solar. b) Est correto: os principais componentes associados ao ciclo hidrolgico so a precipitao (P), a infiltrao (I), a evapotranspirao (ET) e o escoamento superficial (ES). A equao do balano hdrico para uma bacia hidrolgica qualquer pode ser expressa por P + I = ET + ES. 2) Como se pode explicar o fato de que uma regio que no houve aumento populacional, os recursos hdricos se tornaram escassos; mesmo havendo a renovao de gua por meio do Ciclo Hidrolgico. 3) Qual a funo da Engenharia com relao aos extremos do Ciclo Hidrolgico. 4) Explique o Ciclo Hidrolgico, enfatizando cada um de seus componentes. 5) Discutir a renovao da gua pelo Ciclo Hidrolgico e a velocidade de degradao ambiental.

INSTRUMENTOS METEOROLGICOSA aquisio de conhecimentos relativos ao tempo um objetivo do ramo da cincia denominada meteorologia. Os fenmenos meteorolgicos so estudados a partir das observaes, experincias e mtodos cientficos de anlise. A observao meteorolgica uma avaliao ou uma medida de um ou vrios parmetros meteorolgicos. As observaes so sensoriais quando so adquiridas por um observador sem ajuda de instrumentos de medio, e instrumentais, em geral chamadas medies meteorolgicas, quando so realizadas com instrumentos meteorolgicos. Instrumentos meteorolgicos so equipamentos utilizados para adquirir dados meteorolgicos (termmetro/temperatura do ar, presso atmosfrica/barmetro, higrmetro/umidade relativa do ar etc).

A reunio desses instrumentos em um mesmo local, denominada estao meteorolgica. E o conjunto dessas estaes distribudas por uma regio, denominado rede de estaes meteorolgicas.

Anemgrafo - Registra continuamente a direo (em graus) e a velocidade instantnea do vento (em m/s), a distncia total (em km) percorrida pelo vento com relao ao instrumento e as rajadas (em m/s).

Anemmetro - Mede a velocidade do vento (em m/s) e, em alguns tipos, tambm a direo (em graus).Bargrafo - Registra continuamente a presso atmosfrica em milmetros de mercrio (mm Hg) ou em milibares (mb).Barmetro de Mercrio - Mede a presso atmosfrica em coluna de milmetros de mercrio (mm Hg) e em hectopascal (hPa).Evapormetro de Piche - Mede a evaporao - em mililitro (ml) ou em milmetros de gua evaporada - a partir de uma superfcie porosa, mantida permanentemente umedecida por gua.Heligrafo - Registra a insolao ou a durao do brilho solar, em horas e dcimos.Higrgrafo - Registra a umidade do ar, em valores relativos, expressos em porcentagem (%).Microbargrafo - Registra continuamente a presso atmosfrica - em milmetros de mercrio (mm Hg) ou em hectopascal (hPa), numa escala maior que a do Bargrafo, registrando as menores variaes de presso, o que lhe confere maior preciso.

Pirangrafo - Registra continuamente as variaes da intensidade da radiao solar global, em cal.cm.mm. Piranmetro - Mede a radiao solar global ou difusa, em cal.cm.mm.Pluvigrafo - Registra a quantidade de precipitao pluvial (chuva), em milmetros (mm).Pluvimetro - Mede a quantidade de precipitao pluvial (chuva), em milmetros (mm).Psicrmetro - Mede a umidade relativa do ar - de modo indireto - em porcentagem (%). Compe-se de dois termmetros idnticos, um denominado termmetro de bulbo seco, e outro com o bulbo envolvido em gaze ou cadaro de algodo mantido constantemente molhado, denominado termmetro de bulbo mido.Tanque Evaporimtrico Classe A - Mede a evaporao - em milmetros (mm) - numa superfcie livre de gua.Termgrafo - Registra a temperatura do ar, em graus Celsius (C).Termohigrgrafo - Registra, simultaneamente, a temperatura (C) e a umidade relativa do ar (%).Termmetros de Mxima e Mnima - Indicam as temperaturas mxima e mnima do ar (C), ocorridas no dia.Termmetros de Solo - Indicam as temperaturas do solo, a diversas profundidades, em graus Celsius (C).Psicrmetro - Mede a umidade relativa do ar - de modo indireto - em porcentagem (%). Compe-se de dois termmetros idnticos, um denominado termmetro de bulbo seco, e outro com o bulbo envolvido em gaze ou cadaro de algodo mantido constantemente molhado, denominado termmetro de bulbo mido.Tanque Evaporimtrico Classe A - Mede a evaporao - em milmetros (mm) - numa superfcie livre de gua.Termgrafo - Registra a temperatura do ar, em graus Celsius (C).Termohigrgrafo - Registra, simultaneamente, a temperatura (C) e a umidade relativa do ar (%).Termmetros de Mxima e Mnima - Indicam as temperaturas mxima e mnima do ar (C), ocorridas no dia.Termmetros de Solo - Indicam as temperaturas do solo, a diversas profundidades, em graus Celsius (C).

ClimatologiaClimatologia: tempo, clima, ramo da geografia, mudanas climticas.

Climatologia: importante ramo da geografia que estuda o clima e o tempo.

Definio(o que )

A climatologia um dos ramos da geografia fsica que estuda o clima e o tempo.

A climatologia uma cincia muito importante, pois diversas atividades humanas (agricultura, economia, comrcio, etc) dependem de dados do clima para tomar atitudes. Um fazendeiro, por exemplo, necessidade de informaes do clima para saber quando, quanto e como poder plantar e colher determinado gnero agrcola.Importncia

Com o uso da tecnologia moderna, principalmente dos satlites, a climatologia atual vem oferecendo dados e informaes cada vez mais precisas sobre chuvas, secas, temporais, furaces, geadas, etc. As informaes de mdio e longo prazo, que antes eram inexatas, agora so geradas com alto grau de acerto pela climatologia.

Com as mudanas climticas que temos verificado nas ltimas dcadas, principalmente o aquecimento global, a climatologia tornou-se ainda mais importante. Esta cincia oferece dados capazes de sinalizar para o aumento ou diminuio das temperaturas em nosso planeta.

Aquecimento GlobalEntenda o aquecimento Global, Efeito Estufa, consequncias, aumento da temperatura mundial aquecimento global no Brasil, degelo das calotas polares, gases poluentes, Protocolo de Kyoto, furaces, ciclones, desertos, clima, resumo.Poluio atmosfrica: principal causa do aquecimento global.Introduo

Todos os dias acompanhamos na televiso, nos jornais e revistas as catstrofes climticas e as mudanas que esto ocorrendo, rapidamente, no clima mundial. Nunca se viu mudanas to rpidas e com efeitos devastadores como tem ocorrido nos ltimos anos.

A Europa tem sido castigada por ondas de calor de at 40 graus centgrados, ciclones atingem o Brasil (principalmente a costa sul e sudeste), o nmero de desertos aumenta a cada dia, fortes furaces causam mortes e destruio em vrias regies do planeta e as calotas polares esto derretendo (fator que pode ocasionar o avano dos oceanos sobre cidades litorneas). O que pode estar provocando tudo isso? Os cientistas so unnimes em afirmar que o aquecimento global est relacionado a todos estes acontecimentos.Pesquisadores do clima mundial afirmam que este aquecimento global est ocorrendo em funo do aumento da emisso de gases poluentes, principalmente, derivados da queima de combustveis fsseis (gasolina, diesel, etc), na atmosfera. Estes gases (oznio, dixido de carbono, metano, xido nitroso e monxido de carbono) formam uma camada de poluentes, de difcil disperso, causando o famoso efeito estufa. Este fenmeno ocorre, pois, estes gases absorvem grande parte da radiao infra-vermelha emitida pela Terra, dificultando a disperso do calor.O desmatamento e a queimada de florestas e matas tambm colabora para este processo. Os raios do Sol atingem o solo e irradiam calor na atmosfera. Como esta camada de poluentes dificulta a disperso do calor, o resultado o aumento da temperatura global. Embora este fenmeno ocorra de forma mais evidente nas grandes cidades, j se verifica suas consequncias em nvel global.

Consequncias do aquecimento global- Aumento do nvel dos oceanos: com o aumento da temperatura no mundo, est em curso o derretimento das calotas polares. Ao aumentar o nvel da guas dos oceanos, podem ocorrer, futuramente, a submerso de muitas cidades litorneas;

- Crescimento e surgimento de desertos: o aumento da temperatura provoca a morte de vrias espcies animais e vegetais, desequilibrando vrios ecossistemas. Somado ao desmatamento que vem ocorrendo, principalmente em florestas de pases tropicais (Brasil, pases africanos), a tendncia aumentar cada vez mais as regies desrticas do planeta Terra;

- Aumento de furaces, tufes e ciclones: o aumento da temperatura faz com que ocorra maior evaporao das guas dos oceanos, potencializando estes tipos de catstrofes climticas;

- Ondas de calor: regies de temperaturas amenas tem sofrido com as ondas de calor. No vero europeu, por exemplo, tem se verificado uma intensa onda de calor, provocando at mesmo mortes de idosos e crianas.

Protocolo de Kyoto

Este protocolo um acordo internacional que visa a reduo da emisso dos poluentes que aumentam o efeito estufa no planeta. Entrou em vigor em 16 fevereiro de 2005. O principal objetivo que ocorra a diminuio da temperatura global nos prximos anos. Infelizmente os Estados Unidos, pas que mais emite poluentes no mundo, no aceitou o acordo, pois afirmou que ele prejudicaria o desenvolvimento industrial do pas.

Conferncia de Bali

Realizada entre os dias 3 e 14 de dezembro de 2007, na ilha de Bali (Indonsia), a Conferncia da ONU sobre Mudana Climtica terminou com um avano positivo. Aps 11 dias de debates e negociaes. Os Estados Unidos concordaram com a posio defendida pelos pases mais pobres. Foi estabelecido um cronograma de negociaes e acordos para troca de informaes sobre as mudanas climticas, entre os 190 pases participantes. As bases definidas substituiro o Protocolo de Kyoto, que vence em 2012.

Conferncia de Copenhague - COP-15A 15 Conferncia das Naes Unidas sobre Mudana do Clima foi realizada entre os dias 7 e 18 de dezembro de 2009, na cidade de Copenhague (Dinamarca). A Conferncia Climtica reuniu os lderes de centenas de pases do mundo, com o objetivo de tomarem medidas para evitar as mudanas climticas e o aquecimento global. A conferncia terminou com um sentimento geral de fracasso, pois poucas medidas prticas foram tomadas. Isto ocorreu, pois houve conflitos de interesses entre os pases ricos, principalmente Estados Unidos e Unio Europia, e os que esto em processo de desenvolvimento (principalmente Brasil, ndia, China e frica do Sul).

De ltima hora, um documento, sem valor jurdico, foi elaborado visando reduo de gases do efeito estufa em at 80% at o ano de 2050. Houve tambm a inteno de liberao de at 100 bilhes de dlares para serem investidos em meio ambiente, at o ano de 2020. Os pases tambm devero fazer medies de gases do efeito estufa a cada dois anos, emitindo relatrios para a comunidade internacional.Dados alarmantes

Em maio de 2013, a NOAA (Administrao Ocenica e Atmosfrica Nacional) divulgou um relatrio mostrando que o planeta atingiu a maior concentrao de dixido de carbono da histria. A concentrao deste poluente, que um dos principais causadores das mudanas climticas e do aquecimento global, est com mdia diria de 400 ppm (partculas por milho).Em novembro de 2014, o IPCC divulgou o 5 Relatrio sobre as Mudanas do Clima e o Aquecimento Global. Neste documento, orienta para a necessidade urgente de diminuio da emisso de dixido de carbono, adoo de polticas de mitigao dos efeitos futuros e mudanas estruturais.

Efeitos do aquecimento global no Brasil

De acordo com dados preliminares divulgados pelo IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) em setembro de 2013, o clima brasileiro poder sofrer os efeitos do aquecimento global at o final deste sculo. As regies sul e sudeste podero ter um aumento de at 0,5% na temperatura mdia at o final do sculo. J as regies centro-oeste, nordeste e norte podero ter as temperaturas mdias aumentadas em 1,5%. Estas projees so para um cenrio otimista, ou seja, com controle da emisso de gases do efeito estufa. Num cenrio de grande aumento na emisso destes gases, a temperatura poder se elevar mais do que o dobro em relao a estas projees.De acordo com estas projees, poder tambm ocorrer ser mais frequente a formao de ondas de calor nas regies Nordeste e na Amaznia.

NUVENSAs nuvens so aglomerados de partculas de gelo ou gua lquida que esto na atmosfera aps processos de condensao ou liquefao. Aps a formao de cada nuvem o vento o responsvel por transporta-las de maneira que pode alterar sua caracterstica. O vento ao elevar uma ou mais nuvens faz com que estas sofram alteraes de forma que se resfriam e consequentemente se congelam de forma parcial ou total. Quando estas so levadas para baixo pelo vento, tendem a desaparecer por causa do processo de evaporao da gua que ocorre. Dessa forma, a nuvem com o auxlio dos ventos pode crescer ou se dissipar.As nuvens so das principais responsveis pela existncia da Meteorologia. Sem elas, no existiriam fenmenos como a neve, troves e relmpagos, arco-ris ou halos. Seria imensamente montono olhar para o cu: apenas existiria o cu azul. Uma nuvem consiste num agregado visvel de pequenas gotas de gua ou cristais de gelo suspensos no ar. Umas so encontradas a altitudes muito elevadas, outras quase tocam no cho. Podem assumir formas diversas, mas so geralmente divididas em 10 tipos bsicos.Classificao de Nuvens Apesar de os astrnomos antigos terem atribudo nomes s maiores constelaes h cerca de 2000 anos, as nuvens no foram devidamente identificadas e classificadas at incios do sculo XIX. O naturalista francs Lamarck (1744-1829) props o primeiro sistema de classificao de nuvens em 1802, no tendo o seu trabalho sido reconhecido. Um ano mais tarde, foi a vez do ingls Luke Howard apresentar um novo sistema, sendo este aceite pela comunidade cientfica. Em 1887, Abercromby e Hildebrandsson generalizaram o sistema de Howard, sendo este o utilizado atualmente. As nuvens aparecem assim divididas segundo as suas dimenses e altura da base:

ClasseDesignaoSmboloAltura da base (km)Nuvens Altas Cirrus (Cirro) Ci6-18Cirrocumulus (Cirrocumulo) Cc6-18Cirrostratus (Cirrostrato)Cs6-18Nuvens Mdias Altostratus (Altostrato) As2-6Altocumulus (Altocumulo) Ac2-6Nimbostratus (Nimbostrato) Ns2-6Nuvens Baixas Stratus (Estrato)St0-2Stratocumulus (Estratocumulo)Sc0-2Nuvens com desenvolvimento vertical Cumulonimbus (Cumulonimbo) Cb0-2Cumulus (Cumulo) Cu0-2Apesar de parecerem muitos tipos, basta notar que resultam da combinao de algumas caractersticas bsicas:As nuvens altas so sempre antecedidas do prefixo cirro porque apresentam sempre um aspecto tnue e fibroso;As nuvens mdias apresentam o prefixo alto;A designao estrato entra nas nuvens de maior extenso horizontal, enquanto a designao cumulo entra nas de maior desenvolvimento vertical;As nuvens capazes de produzir precipitao identificam-se com o termo nimbo.

CirrusSo as nuvens altas mais comuns. So finas e compridas e formam-se no topo da troposfera. Formam estruturas alongadas e permitem inferir a direo do vento quela altitude (geralmente de Oeste). A sua presena normalmente indicadora de bom tempo.

CirrocumulusSo menos vistas do que os cirrus. Aparecem como pequenos puffs, redondos e brancos. Podem surgir individualmente ou em longas fileiras. Normalmente ocupam uma grande poro de cu.

CirrostratusSo as nuvens finas que cobrem a totalidade do cu, causando uma diminuio da visibilidade. Como a luz atravessa os cristais de gelo que as constituem, d-se refraco, dando origem a halos e/ou sun dogs. Na aproximao de uma forte tempestade, estas nuvens surgem muito frequentemente e portanto do uma pista para a previso de chuva ou neve em 12 - 24h.

AltocumulusSo nuvens mdias que so compostas na sua maioria por gotculas de gua e quase nunca ultrapassam o 1 km de espessura. Tm a forma de pequenos tufos de algodo e distiguem-se dos cirrocumulus porque normalmente apresentam um dos lados da nuvem mais escuro que o outro. O aparecimento desta nuvens numa manh quente de Vero pode ser um sinal para o aparecimento de nuvens de trovoada ao final da tarde.

AltostratusSo muito semelhantes aos cirrostratus, sendo muito mais espessas e com a base numa altitude mais baixa. Cobrem em geral a totalidade do cu quando esto presentes. O Sol fica muito tnue e no se formam halos como nos cirrostratus. Uma outra forma de os distinguir olhar para o cho e procurar por sombras. Se existirem, ento as nuvens no podem ser altostratus porque a luz que as consegue atravessar no suficiente para produzir sombras. Se produzirem precipitao podem originar nimbostratus.

NimbostratusNuvens baixas, escuras. Esto associados aos perodos de chuva contnua (de intensidade fraca a moderada). Podem ser confundidos com altostratus mais grossos, mas os nimbostratus so em geral de um cinzento mais escuro e normalmente nunca se v o Sol atravs deles.

StratocumulusNuvens baixas que aparecem em filas, ou agrupadas noutras formas. Normalmente consegue ver-se cu azul nos espaos entre elas. Produzem-se frequentemente a partir de um cumulus muito maior por altura do pr-do-sol. Diferem dos altocumulus porque a sua base muito mais baixa e so bastante maiores em dimenso. Raramente provocam precipitao, mas podem eventualmente provocar aguaceiros no Inverno se se desenvolverem verticalmente em nuvens maiores e os seus topos atingirem uma temperatura de -5C.

Stratus uma camada uniforme de nuvens que habitualmente cobre todo o cu e lembra um nevoeiro que no chega a tocar no cho. Alis, se um nevoeiro espesso ascender, originam-se nuvens deste tipo. Normalmente no originam precipitao, que, a ocorrer, o faz sob a forma de chuvisco. No deve ser confundida com os Nimbostratus (visto que estes originam precipitao fraca a moderada). Alm disso, os stratus apresentam uma base mais uniforme. Alm disso, estas nuvens no devem ser confundidas com altostratus visto que no deixam passar a luz directa do Sol.

CumulusSo as nuvens mais vulgares de todas e aparecem com uma grande variedade de formas, sendo a mais vulgar a de um bocado de algodo. A base pode ir desde o branco at ao cinzento claro e pode localizar-se a partir dos 1000m de altitude (em dias hmidos). O topo da nuvem delimita o limite da corrente ascendente que lhe deu origem e habitualmente nunca atinge altitudes muito elevadas. Surgem bastante isoladas, distinguindo-se assim dos stratocumulus. Alm disso, os cumulus tm um topo mais arredondado. Estas nuvens so normalmente chamadas cumulus de bom tempo, porque surgem associadas a dias soalheiros.

CumulonimbusSo nuvens de tempestade, onde os fenmenos atmosfricos mais interessantes tm lugar (trovoadas, aguaceiros, granizo e at tornados). Estendem-se desde os 600m at tropopausa (12.000 m). Ocorrem isoladamente ou em grupos. A energia libertada na condensao das gotas resulta em fortes correntes no interior da nuvem (ascendentes e descendentes). Na zona do topo, existem ventos fortes que podem originar a forma de uma bigorna.