Elementos climáticos

Elementos climáticos Climatologia – Módulo I Curso de Meteorologia IFSC Florianópolis

Fatores Climáticos Os fatores climáticos podem ser definidos como agentes que determinam em um dado lugar, o regime de cada elemento do clima. Astronômicos Latitude Continentalidade Topografia Correntes Marítimas Massas de Ar

Elementos Climáticos “Os elementos climáticos são responsáveis pela produção de tipos e variedades do tempo e clima.” • Radiação Solar • Temperatura do Ar • Pressão Atmosférica • Ventos • Umidade do ar • Evaporação • Nuvens • Precipitação

Radiação Solar A Radiação Solar chega a atmosfera em todos os comprimentos de ondas e freqüência, principalmente entre 0,2 e 3,0 m. Espectro Eletromagnético... ... é o intervalo completo da radiação eletromagnética.  Comprimento de onda  Comprimento de onda  Energia  Energia

Radiação Solar Onda Curta (Sol) x Onda Longa (Terra)

Radiação Solar INSTRUMENTOS UTILIZADOS PARA MEDIR O FLUXO DE RADIAÇAO SOLAR (ONDA CURTA) • Piranômetro: Mede a radiação solar global ou difusa. • Piranômetro com anel de sombreamento: Mede a radiação solar difusa. • Pireliógrafo: Instrumento para registrar a radiação solar direta.

Radiação Solar 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

Radiação Solar Outros instrumentos relacionados à radiação • Heliógrafo: Instrumento que registra a duração da insolação ou tempo brilho solar, em horas. • Pirgeômetro: mede o fluxo de radiação terrestre (onda longa). • Saldo-radiômetro: mede o balanço de radiação na superfície: solar + terrestre

Radiação Solar 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 Energia/tempo 1 m Área = 1 m2 1 m

Temperatura do Ar TEMPERATURA x TEMPERATURA DO AR • Temperatura é uma grandeza física que mede o nível de agitação das moléculas que constituem o corpo. • Temperatura do ar é o valor lido em um termômetro que é exposto ao ar abrigado da radiação solar direta. Vejamos o que acontece com o termômetro... Moléculas com pouca velocidade Moléculas com muita velocidade

Temperatura do Ar Ponto de ebulição da água Valor da temperatura desejado Ponto de fusão do gelo Como se obtém o valor da temperatura do ar? Existem normas 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. Escalas de temperatura utilizadas • Grau Celsius ou Centígrado (°C ) • Fahrenheit (ºF) • Kelvin (K) No Brasil é adotado a unidade de °C

Temperatura do Ar 28,5 23,5 19,9 13,5 Ciclo Diário da Temperatura do Ar São 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.

Temperatura do Ar 23,8 17,0 Ciclo Mensal da Temperatura do Ar São José dos Campos – SP (1974-1997) • Função do movimento de translação da Terra; • Temperatura máxima em Fevereiro; • Temperatura mínima entre Junho e Julho.

Temperatura do Ar

Temperatura do Ar Termômetro de máxima e mínima: Indicam as temperaturas máxima e mínima do ar (°C) ocorridas no dia. Termógrafo: Registra a temperatura do ar.

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: • 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; • O instrumento utilizado para medir a pressão é o barômetro de mercúrio, barômetro aneróide ou o barógrafo; • A pressão atmosférica  com o altitude; • A pressão atmosférica também tem uma relação com a temperatura.

Pressão Atmosférica PRESSÃO 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 Atmosférica PRESSÃO ATMOSFÉRICA x TEMPERATURA • 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. • 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 Atmosférica Tipos de instrumentos utilizados: • Barômetro (primeiro instrumento meteorológico inventado por Torricelli, 1643 DC) A mola aneróide expande e retrai com a variação da pressão. A alavanca transfere o movimento para a pena. A pena move-se de acordo com o movimento do aneróide. O movimento da pena registra no gráfico a variação da pressão no decorrer do tempo. • Barógrafo

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

Ventos 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. Biruta Anemômetro Anemômetro Digital “Os ventos podem ser constantes, ou regulares, periódicos, variáveis, ou irregulares e locais”. Anenoscópio

Ventos PRINCIPAIS TIPOS DE VENTOS: • Constantes:alísio contra-alísio • Periódicos:brisa monção • Variáveis ou irregulares:locais

Ventos constantes 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) Escalas Espacial: global Ciclo sazonal

Ventos constantes 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)

Zona de convergência intertropical

OL emitida OC refletida

Ventos periódicos MONÇÕES 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.

Ventos periódico AS 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. Brisa Terrestre Brisa Marítima Escala espacial: local (costeiro) Escala temporal: ciclo diurno

Umidade do Ar “A capacidade do ar de reter vapor d´água depende da sua temperatura.” •  temperatura -  capacidade de reter vapor •  temperatura - capacidade de reter vapor UR = quantidade de vapor = [%] quantidade máxima (Tar)

Umidade do Ar Ciclo diurno de umidade e temperatura do ar UR = quantidade de vapor = [%] quantidade máxima (Tar)

Evaporação Evaporação 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

Nuvens 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: • 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).

Nuvens Nuvens Altas • Cirrustratus (Cs) • Cirrus (Ci) • Cirruscumulus (Cc)

Nuvens Nuvens Médias • Altostratus (As) • Altocumulus (Ac) • Nimbustratus (Ns)

Nuvens Nuvens Baixas • Cumulus (Cu) • Stratocumulus (Sc) • Stratus (St) • Cumulunimbus (Cb)

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

Precipitação TIPOS DE PRECIPITAÇÃO: • 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.

Precipitação TIPOS DE PRECIPITAÇÃO: • Convectivas: Atmosfera instável (ar frio sobre ar quente) Nuvens com maior desenvolvimento vertical e frias Escala espacial: unidades a dezenas de km. Intensidade das chuvas: moderada a alta. Curta duração: minutos a algumas horas.

Precipitação TIPOS DE PRECIPITAÇÃO: • Estratiformes: Atmosfera estável Aporte de umidade de ventos úmidos Nuvens baixas e quentes Escala espacial de dezenas a centenas de km; Intensidade da chuva: fraca a moderada Longa duração: de horas a dias, podendo haver intervalos.

Precipitação TIPOS DE FORMAÇÃO: • 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 km Duração: algumas horas Intensidade: variável

Climatologia Curso Técnico de Meteorologia

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