Elementos climáticos
Climatologia – Módulo I Curso de Meteorologia
IFSC Florianópolis
Fato
res Clim
áticos
Fato
res Clim
áticos
Os fatores climáticos podem ser definidos como agentes que determinam em um dado lugar, o regime de cada
elemento do clima.
Astronômicos Latitude
ContinentalidadeTopografia
Correntes Marítimas Massas de Ar
Elem
ento
s Clim
áticos
Elem
ento
s Clim
áticos
Pressão Atmosférica Ventos
Umidade do ar Evaporação
Nuvens Precipitação
Radiação Solar Temperatura do Ar
“Os elementos climáticos são responsáveis pela produçãode tipos e variedades do tempo e clima.”
Rad
iação S
olar
Rad
iação S
olar
A Radiação Solar chega a atmosfera em todos os comprimentos de ondas e freqüência, principalmente entre 0,2 e 3,0 m.
... é o intervalo completo da radiação eletromagnética.
Espectro Eletromagnético...Espectro Eletromagnético...
Comprimento de onda
Energia
Comprimento de onda
Energia
Rad
iação S
olar
Rad
iação S
olar
Onda Curta (Sol) x Onda Longa (Terra)
Rad
iação S
olar
Rad
iação S
olar
Piranômetro:
Mede a radiação solar global ou difusa.
Pireliógrafo:
Instrumento para registrar a radiação solar direta.
INSTRUMENTOS UTILIZADOS PARA MEDIR O FLUXO DE RADIAÇAO SOLAR (ONDA CURTA)
Piranômetro com anel de sombreamento:
Mede a radiação solar difusa.
Rad
iação S
olar
Rad
iação S
olar
INSTRUMENTOS UTILIZADOS PARA MEDIR O FLUXO DE RADIAÇAO SOLAR (ONDA CURTA)
Actinógrafo ou Piranógrafo
Instrumento registrador do fluxo de radiação solar.
Unidade: cal/min/cm2
Estação Meteorlógica do IFSC
Rad
iação S
olar
Rad
iação S
olar
Heliógrafo:
Instrumento que registra a duração da insolação ou tempo brilho solar, em horas.
Outros instrumentos relacionados à radiação
Pirgeômetro: mede o fluxo de radiação terrestre (onda longa).
Saldo-radiômetro: mede o balanço de radiação na superfície: solar + terrestre
Unidades de medida dos medidores de fluxo de radiação
• Fluxo de radiação é dado em potência (energia por unidade de tempo) por unidade de área.
• Unidades: 1 cal/min/cm2 ≈ 700 J/s/m2 ≈ 700 watt/m2
1 m
1 m
Área = 1 m2
Energia/tempo
Rad
iação S
olar
Rad
iação S
olar
Elem
ento
s Clim
áticos
Elem
ento
s Clim
áticos
Pressão Atmosférica Ventos
Umidade do ar Evaporação
Nuvens Precipitação
Radiação Solar Temperatura do Ar
“Os elementos climáticos são responsáveis pela produçãode tipos e variedades do tempo e clima.”
Tem
peratu
ra do
Ar
Tem
peratu
ra do
Ar
Temperatura do ar é o valor lido em um termômetro que é exposto ao ar abrigado da radiação solar direta.
Temperatura é uma grandeza física que mede o nível de agitação das moléculas que constituem o corpo.
TEMPERATURA x TEMPERATURA DO ARTEMPERATURA x TEMPERATURA DO AR
Vejamos o que acontece com o termômetro... Vejamos o que acontece com o termômetro...
Moléculas com pouca velocidade
Moléculas com muita velocidade
Tem
peratu
ra do
Ar
Tem
peratu
ra do
Ar
Como se obtém o valor da temperatura do ar?
Existem normas de mediçãonormas de medição para que possa comparar medidas de locais diferentes. A medida deve ser feita à sombra, a 1,5m de altura da superfície com grama, com pouca ventilação e sem interferência artificial.
Ponto de ebulição da água
Valor da temperatura desejado
Ponto de fusão do gelo
Escalas de temperatura utilizadas
Grau Celsius ou Centígrado (°C ) Fahrenheit (ºF) Kelvin (K)
No Brasil é adotadoa unidade de °C
Tem
peratu
ra do
Ar
Tem
peratu
ra do
Ar
19,919,9
28,528,5
13,513,5
23,523,5
Ciclo Diário da Temperatura do ArSão José dos Campos – SP (1974-1997)
Função do movimento de rotação da Terra; Temperatura mínima entre 6 e 8 horas; Temperatura máxima entre 15 e 16 horas.
Tem
peratu
ra do
Ar
Tem
peratu
ra do
Ar
Ciclo Mensal da Temperatura do ArSão José dos Campos – SP (1974-1997)
Função do movimento de translação da Terra; Temperatura máxima em Fevereiro; Temperatura mínima entre Junho e Julho.
23,823,8
17,017,0
Tem
peratu
ra do
Ar
Tem
peratu
ra do
Ar
Tem
peratu
ra do
Ar
Tem
peratu
ra do
Ar
Tem
peratu
ra do
Ar
Tem
peratu
ra do
Ar
Termógrafo: Registra a temperatura do ar.
Termômetro de máxima e mínima: Indicam as temperaturas máxima e mínima do ar (°C) ocorridas no dia.
Elem
ento
s Clim
áticos
Elem
ento
s Clim
áticos
Pressão Atmosférica Ventos
Umidade do ar Evaporação
Nuvens Precipitação
Radiação Solar Temperatura do Ar
“Os elementos climáticos são responsáveis pela produçãode tipos e variedades do tempo e clima.”
Pressão
Atm
osférica
Pressão
Atm
osférica
O que é Pressão Atmosférica? O que é Pressão Atmosférica? É a pressão exercida pela atmosfera sobre qualquer superfície, em virtude de seu peso. Equivale ao peso (força peso) de uma coluna de ar com 1 m2 de base que se estende desde um nível dado até o limite superior da atmosfera.
Suas características:Suas características:
A pressão atmosférica também tem uma relação com a temperatura.
A pressão atmosférica com o altitude;
O instrumento utilizado para medir a pressão é o barômetro de mercúrio, barômetro aneróide ou o barógrafo;
Ao nível do mar, a pressão atmosférica é, em média, de 760 mmHg 1 atm 1013 hPa que corresponde ao peso de uma coluna de mercúrio de 760 mm de altura;
Pressão
Atm
osférica
Pressão
Atm
osférica
PRESSÃO ATMOSFÉRICA x TEMPERATURAPRESSÃO ATMOSFÉRICA x TEMPERATURA
Com a radiação solar incidindo sobre uma superfície o solo irá ser aquecido, assim, o ar próximo desse solo também será aquecido;
Ao ser aquecer, o ar quente irá subir para a atmosfera, pois ele está menos denso que o ar vizinho;
Pressão
Atm
osférica
Pressão
Atm
osférica
Quando o ar quente está subindo a pressão sobre a superfície irá diminuir, formando o núcleo de baixo valor de pressão em relação à vizinhança;
Esse núcleo é denominado baixa.
PRESSÃO ATMOSFÉRICA x TEMPERATURAPRESSÃO ATMOSFÉRICA x TEMPERATURA
O contrário ocorre quando o ar frio desce, a pressão sobre a superfície irá aumentar, formando o núcleo de alto valor de pressão em relação a vizinhança;
Esse núcleo é denominado alta pressão.
Pressão
Atm
osférica
Pressão
Atm
osférica
Tipos de instrumentos utilizados:Tipos de instrumentos utilizados:
• Barômetro Barômetro (primeiro instrumento meteorológico inventado por Torricelli, 1643 DC)
• Barógrafo
Barógrafo
1. A mola aneróide expande e retrai com a variação da pressão.
2. A alavanca transfere o movimento para a pena.
3. A pena move-se de acordo com o movimento do aneróide.
4. O movimento da pena registra no gráfico a variação da pressão no decorrer do tempo.
Elem
ento
s Clim
áticos
Elem
ento
s Clim
áticos
Pressão Atmosférica Ventos
Umidade do ar Evaporação
Nuvens Precipitação
Radiação Solar Temperatura do Ar
“Os elementos climáticos são responsáveis pela produçãode tipos e variedades do tempo e clima.”
O que são ventos?O que são ventos? São deslocamentos de ar das zonas de alta pressão para as zonas de baixa pressão.A diferença entre as pressões atmosféricas dessas regiões determina a velocidade do vento.
Célula de Hadley
Ven
tos
Ven
tos
A velocidade do vento é medida em metros por segundo, por um aparelho chamado anemômetro. A biruta ou o anemoscópio são usados para indicar a direção e o sentido do vento.
Anemômetro Anemômetro Digital Biruta
Anenoscópio
“Os ventos podem ser constantes, ou regulares, periódicos, variáveis, ou irregulares
e locais”.
Ven
tos
Ven
tos
PRINCIPAIS TIPOS DE VENTOS:PRINCIPAIS TIPOS DE VENTOS:
Constantes:Constantes: alísio contra-alísio
Periódicos:Periódicos: brisa monção
Variáveis ou irregularesVariáveis ou irregulares:: locais
Ven
tos
Ven
tos
ALÍSIOS E CONTRA-ALÍSIOS
Alísios são os ventos que sopram constantemente dos trópicos para o equador, em superfície e baixos níveis.
Os alísios são ventos que transportam umidade. Sua convergência em baixos níveis na região equatorial provoca chuvas intensas.
• Ventos Alísios (baixos níveis)
EscalasEspacial: globalCiclo sazonal
Ven
tos co
nstan
tesV
ento
s con
stantes
Os contra-alísios sopram do equador para os trópicos, em altos níveis.
Os contra-alísios são ventos secos e responsáveis pelas regiões de calmaria e sem a presença de nuvens que geralmente ocorrem ao longo dos trópicos.
Os maiores desertos da Terra se encontram juntos a essas zonas de calmaria nos trópicos.• Ventos Contra-alísio (altos níveis)
Ven
tos co
nstan
tesV
ento
s con
stantes
Zona de convergência intertropical
OC refletida OL emitida
MONÇÕESMONÇÕES
São ventos que invertem de sentido numa escala sazonal (ciclo dãs estações do ano). Por exemplo as monções no sudeste asiático. Escala espacial continental e ciclo sazonal.
• Monções Marítimas: sopram do Oceano Índico para o continente e provocam chuvas excessivas na Índia e sudeste asiático, causando enchentes e inundações.
• Monções continentais: sopram do continente para o Oceano Índico e provocam estiagens ou secas prolongadas na Índia e no sudeste da Ásia.
Ven
tos p
eriód
icos
Ven
tos p
eriód
icos
Brisa Marítima Brisa Terrestre
Escala espacial: local (costeiro)Escala temporal: ciclo diurno
AS BRISASAS BRISAS
As brisas são ventos periódicos que sopram , durante o dia, do mar para o continente e, durante a noite, do continente para o mar devido ao efeito do aquecimento diferencial entre os dois tipos de superfície.
Ven
tos p
eriód
icoV
ento
s perió
dico
Elem
ento
s Clim
áticos
Elem
ento
s Clim
áticos
Pressão Atmosférica Ventos
Umidade do ar Evaporação
Nuvens Precipitação
Radiação Solar Temperatura do Ar
“Os elementos climáticos são responsáveis pela produçãode tipos e variedades do tempo e clima.”
Um
idad
e do
Ar
Um
idad
e do
Ar
““A capacidade do ar de reter vapor d´água depende da A capacidade do ar de reter vapor d´água depende da sua temperatura.sua temperatura.””
• temperatura - temperatura - capacidade de reter vapor capacidade de reter vapor
• temperatura -temperatura - capacidade de reter vapor capacidade de reter vapor
UR = quantidade de vapor = [%] quantidade máxima (Tar)
Um
idad
e do
Ar
Um
idad
e do
Ar
Ciclo diurno de umidade e temperatura do arCiclo diurno de umidade e temperatura do ar
UR = quantidade de vapor = [%] quantidade máxima (Tar)
Elem
ento
s Clim
áticos
Elem
ento
s Clim
áticos
Pressão Atmosférica Ventos
Umidade do ar Evaporação
Nuvens Precipitação
Radiação Solar Temperatura do Ar
“Os elementos climáticos são responsáveis pela produçãode tipos e variedades do tempo e clima.”
EvaporaçãoEvaporação passagem da água da fase líquida para gasosa (vapor) que deve acontecer em regiões com disponibilidade de água (superfície líquida, com vegetação, por evapotranspiração, solos úmidos) e capacidade do ar em reter umidade (baixa umidade relativa e pelos ventos.
A evaporação é um componente do ciclo hidrológico
Evap
oração
Evap
oração
Elem
ento
s Clim
áticos
Elem
ento
s Clim
áticos
Pressão Atmosférica Ventos
Umidade do ar Evaporação
Nuvens Precipitação
Radiação Solar Temperatura do Ar
“Os elementos climáticos são responsáveis pela produçãode tipos e variedades do tempo e clima.”
Nu
vens
Nu
vens
Definição:Definição: As nuvens são a umidade do ar condensada (passa do estado de vapor para líquido). São constituídas por gotículas d'água e/ou cristais de gelo.
Classificação:Classificação: Nuvens Altas: base acima de 6km de altura – sólidas; Tipos: Cirrus (Ci), Cirrustratus (Cs) Cirruscumulus (Cc);
Nuvens Médias: base entre 2 a 4 km de altura nos pólos, entre 2 a 7 km em latitudes médias, e entre 2 a 8 km no equador - líquidas e mistas; Tipos: Altocumulus (Ac), Altostratus (As) e Nimbustratus (Ns);
Nuvens Baixas: base até 2km de altura – líquidas Tipos: Cumulus (Cu), Stratus (St), Stratocumulus (Sc) e
Cumulunimbus (Cb).
Nu
vens
Nu
vens
• Cirruscumulus (Cc)
• Cirrustratus (Cs)
• Cirrus (Ci)
Nuvens AltasNuvens Altas
Nu
vens
Nu
vens
• Altostratus (As)
• Altocumulus (Ac)
Nuvens MédiasNuvens Médias
• Nimbustratus (Ns)
Nu
vens
Nu
vens
• Cumulunimbus (Cb)
•Stratocumulus (Sc)• Cumulus (Cu)
Nuvens BaixasNuvens Baixas
• Stratus (St)
Elem
ento
s Clim
áticos
Elem
ento
s Clim
áticos
Pressão Atmosférica Ventos
Umidade do ar Evaporação
Nuvens Precipitação
Radiação Solar Temperatura do Ar
“Os elementos climáticos são responsáveis pela produçãode tipos e variedades do tempo e clima.”
Precipitação• Caracteriza-se como precipitação qualquer forma de
deposição de água na superfície no estado líquido ou sólido: chuva, queda de granizo, geada, orvalho, garoa, entre outras formas.
• A precipitação é um componente do ciclo hidrológico.
Orvalho Nevoa úmida Nevoeiro Chuva Granizo Neve
Precip
itaçãoP
recipitação
• Convectivas:Ocorre devido ao aquecimento intenso da superfície e à evaporação.Ao aquecer, a superfície aquece o ar em baixos níveis.Aumentando a temperatura e a umidade, esse ar tende a ficar menos denso e a subir, gerando os movimentos convectivos (plumas).Esses movimentos se intensificam, levando vapor para altos níveis, o qual condensa e vem a precipitar posteriormente.
TIPOS DE PRECIPITAÇÃO:TIPOS DE PRECIPITAÇÃO:
Precip
itaçãoP
recipitação
• Convectivas:Atmosfera instável (ar frio sobre ar quente)Nuvens com maior desenvolvimento vertical e friasEscala espacial: unidades a dezenas de km.Intensidade das chuvas: moderada a alta.Curta duração: minutos a algumas horas.
TIPOS DE PRECIPITAÇÃO:TIPOS DE PRECIPITAÇÃO:
Precip
itaçãoP
recipitação
• Estratiformes:Atmosfera estávelAporte de umidade de ventos úmidosNuvens baixas e quentesEscala espacial de dezenas a centenas de km;Intensidade da chuva: fraca a moderadaLonga duração: de horas a dias, podendo haver intervalos.
TIPOS DE PRECIPITAÇÃO:TIPOS DE PRECIPITAÇÃO:
Precip
itaçãoP
recipitação
• Orográficas:Ocasionada pela topografia.Uma massa de ar umido ao encontrar um obstáculo pode ser forçada a subir para maiores altitudes.Ao subir o ar se resfria, condensando e precipitando.Escala espacial: unidades a dezenas de kmDuração: algumas horasIntensidade: variável
TIPOS DE FORMAÇÃO:TIPOS DE FORMAÇÃO:
Climatologia Curso Técnico de Climatologia Curso Técnico de MeteorologiaMeteorologia
Atm
osfera T
errestreA
tmo
sfera Terrestre
O que é atmosfera?
É uma camada de ar que possui cerca de 700 km de espessura, onde exerce uma pressão sobre a superfície da Terra.
A palavra atmosfera em grego significa “esfera de vapor”.
Qual a sua importância na nossa vida?
Atm
osfera T
errestreA
tmo
sfera Terrestre
Composição da Atmosfera (20 km)
Outros gases de procedência industrial;
Partículas sólidas procedentes de
combustões (fumaças);
Areias transportadas pelo vento;
Pequenos cristais de sal, desprendidos do mar.
Ar seco
Gás Volume
Nitrogênio (N) 78,08
Oxigênio (O) 20,94
Argônio (Ar) 0,93
Dióxido de Carbono (CO2)
0,03 (variável)
Hélio (He) 0,0018
Ozônio (O3) 0,00006
Hidrogênio (H) 0,00005
Criptônio (Kr) indício
Metano (CH4) indícios
Xenônio (Xe) indícios
Cam
adas d
a Atm
osfera
Cam
adas d
a Atm
osfera
Exosfera
Fato
res Clim
áticos
Fato
res Clim
áticos
Os fatores climáticos podem ser definidos como agentes que determinam em um dado lugar, o regime vigente
para cada elemento climático.
Astronômicos Latitude
ContinentalidadeTopografia
Correntes Marítimas Massas de Ar
Elem
ento
s Clim
áticos
Elem
ento
s Clim
áticos
Pressão Atmosférica Ventos
Umidade do ar Evaporação
Nuvens Precipitação
Radiação Solar Temperatura do Ar
“Os elementos climáticos são responsáveis pela produçãode tipos e variedades do tempo e clima.”
É através dos elementos climáticos que conseguimos“traduzir” o estado e as características da atmosfera.
MOVIMENTO DE ROTAÇÃOMOVIMENTO DE ROTAÇÃO
Dia e noite;
Fuso horário;
Coriólis;
Deformação da Terra;
Astro
nô
mico
Astro
nô
mico
MOVIMENTO DE TRANSLAÇÃOMOVIMENTO DE TRANSLAÇÃO
Astro
nô
mico
Astro
nô
mico
Estações do ano;
Ano bissexto (365d 5h 48m 48s);
Equinócio de 23 de Setembro: Os raios solares incidem diretamente no equador, proporcionando igual duração dos dias e das noites nos dois hemisférios. No hemisfério sul ocorre a estação da primavera.
Astro
nô
mico
Astro
nô
mico
A inclinação da Terra deu origem as Estações do Ano
Solstício de 21 de Dezembro: Os raios solares incidem diretamente na latitude do Trópico de Capricórnio, sendo, portanto, o verão no hemisfério sul. Os dias são mais longos e as noites mais curtas.
A inclinação da Terra deu origem as Estações do Ano
Astro
nô
mico
Astro
nô
mico
A inclinação da Terra deu origem as Estações do Ano
Equinócio de 21 de Março: Os raios solares incidem diretamente sobre o Equador, proporcionando igual duração dos dias e das noites nos dois hemisférios. Ocorrendo o outono no hemisfério sul.
Astro
nô
mico
Astro
nô
mico
Solstício de 21 de Junho: Os raio solares incidem diretamente sobre o Trópico de Câncer, no hemisfério norte, sendo, portanto, o inverno no hemisfério sul. Os dias são mais curtos e as noites mais longas no hemisfério sul.
A inclinação da Terra deu origem as Estações do Ano
Astro
nô
mico
Astro
nô
mico
MOVIMENTO DE TRANSLAÇÃOMOVIMENTO DE TRANSLAÇÃO
Astro
nô
mico
Astro
nô
mico
Movimento de precessão: giro do eixo de rotação da Terra em torno de um eixo central
Prof. Bockzo - IAG/USP
Ciclo completo ~ 26.000 anos
Astro
nô
mico
Astro
nô
mico
Obliquidade: variação da inclinação do eixo de rotação
Prof. Bockzo - IAG/USP
Ciclo completo ~ 41.000 anos
Astro
nô
mico
Astro
nô
mico
Excentricidade (e=f/a) da trajetória de translação
Excentricidade mínima = 0,005 Excentricidade máxima= 0,058
Excentricidade média= 0,028Excentricidade atual=0,017Ciclo completo ~ 400.000 anos
Prof. Bockzo - IAG/USP
O Ciclo de Milankoch (geofísico e astrônomo servio) descreveu os efeitos nas mudanças de movimentos astronômicos da Terra sobre o clima.
Latitu
de
Latitu
de
menor latitude = maior temperatura
A área irradiada é maior em latitudes maisaltas, onde os raios solares incidem nasuperfície co alguma inclinação.
maior latitude = menor temperatura
Latitu
de
Latitu
de
Sol no zênite; Máxima energia por área; Maior aquecimento.
Raios inclinados; Menor energia por área; Menor aquecimento.
To
po
grafia
To
po
grafia
Altitu
de
Altitu
de
menor densidade do armenor densidade do ar
alto - temperatura; baixo - temperatura;
maior densidade do armaior densidade do ar
Pressão x Altura
Co
ntin
entalid
ade
Co
ntin
entalid
ade
Porção terra-águaPorção terra-água
Hemisfério Norte – Verão e Inverno rigorososHemisfério Sul – Verão e Inverno moderados
Co
rrentes M
arítimas
Co
rrentes M
arítimas
CORRENTE QUENTECORRENTE QUENTE CORRENTE FRIACORRENTE FRIA
Co
rrentes M
arítimas
Co
rrentes M
arítimas
1- C. do Brasil
1
CORRENTE QUENTECORRENTE QUENTE
22
2
2- C. Sul-Equatorial
3
3- C. das Guianas
4
4- C. do Pacífico Sul
5
5- C. do Golfo
6 6
6- C. Norte-Equatorial
7
7- C. do Atlântico Norte
8
8- C. de Madagascar
9
9- C. das Monções
10
10- C. do Japão
11
11- C. Australiana
Co
rrentes M
arítimas
Co
rrentes M
arítimas
1- C. do Atlântico Sul
1
CORRENTE FRIACORRENTE FRIA
2- C. do Peru
2
3- C. das Falkland
3
4- C. Antártica
4
4
6- C. das Canárias
6
5- C. da Califórnia
5
7- C. do Labrador
7
8- C. da Groelândia
8
9- C. Oiasivo
9
Massas d
e arM
assas de ar
Massas d
e arM
assas de ar
Tipos: Equatorial (E); Continental(C); Atlântico (A);Pacífico(P)
Massas d
e arM
assas de ar Tipos:
Equatorial (E); Continental(C); Atlântico (A); Pacífico(P) Tropical (T)
Massas d
e arM
assas de ar
Tipos: Equatorial; Tropical; Polar.
Tipos: Equatorial (E); Continental(C); Atlântico (A);Tropical (T)Polar (P)
FIM!FIM!
Top Related