Sumário - Grupo A
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Sumário 1 Princípios Básicos de Geografia 1 A ciência da geografia 2 Análise geográfica 3 O contínuo geográfico 3 Conceitos dos sistemas terrestres 3 Teoria dos sistemas 5 As quatro “esferas” da Terra 13 Um planeta esférico 15 Mensuração da Terra em 247 a.C. 16 Localização e tempo na Terra 16 Latitude 17 Longitude 17 Grandes círculos e pequenos círculos 19 Onde fica o farol? 22 Meridiano de origem e horário padrão 22 Mapas, escalas e projeções 25 A escala cartográfica 25 Projeções cartográficas 26 Sensoriamento remoto e SIG 29 Sensoriamento remoto 29 Sistemas de Informações Geográficas (SIG) 33 Resumo e revisão – Princípios básicos de geografia 35 Notícias 1.1: Rãs em ponto de ruptura – verifique o sistema 11 Notícias 1.2: GPS: um localizador pessoal 21 Notícias 1.3: Carreiras em SIG 35 Estudo Específico 1.1: O método científico 8 Estudo Específico 1.2: A oportuna busca pela longitude 20 Conexão de alta latitude 1.1: Lagos supraglaciais como retroalimentação positiva 7 PARTE I O Sistema Energia-Atmosfera 38 2 Energia Solar Interceptada pela Terra e as Estações do Ano 41 O Sistema Solar, o Sol e a Terra 42 Formação e estrutura do Sistema Solar 42 Energia Solar: do Sol à Terra 42 A atividade e o vento solar 44 Espectro eletromagnético da energia radiante 46 Energia incidente no topo da atmosfera 47 As estações do ano 51 Sazonalidade 51 Razões para as estações do ano 52 Marcha anual das estações 54 Resumo e revisão – Energia solar para a Terra e as estações do ano 57 Notícias 2.1: A natureza da ordem é o caos 45 Notícias 2.2: Monitorando o balanço de radiação da Terra 50 Christopherson_Iniciais.indd xvi 3 A Atmosfera Moderna da Terra 61 Composição, temperatura e função da atmosfera 62 Perfil atmosférico 62 Critério da composição atmosférica 64 Critério da temperatura atmosférica 67 Critério de função atmosférica 68 Componentes atmosféricos variáveis 73 Fontes naturais 73 Fatores naturais que afetam a poluição atmosférica 73 A poluição antropogênica 75 Benefícios do Decreto do Ar Limpo 83 Resumo e revisão – Atmosfera moderna da Terra 84 Notícias 3.1: Penetrando a atmosfera – O salto mais alto de paraquedas 65 Estudo Específico 3.1: A perda do ozônio estratosférico: um perigo para a saúde em todo o mundo 69 Estudo Específico 3.2: Deposição ácida: prejudicial aos ecossistemas 81 Conexão de alta latitude 3.1: Névoa seca ártica 75 4 O Balanço de Energia da Atmosfera e da Superfície 87 Princípios básicos de energia 88 Caminhos e princípios da energia 88 Balanço de energia na troposfera 94 O efeito estufa e o aquecimento atmosférico 95 Nuvens e a “estufa” da Terra 95 Balanço de energia Terra-atmosfera 97 Balanço de energia na superfície terrestre 98 Padrões de radiação diária 98 Balanço de energia de superfície simplificado 99 O ambiente urbano 106 Resumo e revisão – Balanços de energia entre atmosfera e superfície 109 29/09/11 15:45 Sumário xvii Resumo e revisão – Temperaturas globais 134 Estudo Específico 5.1: Temperatura do ar e o corpo humano 131 Conexão de alta latitude 5.1: Panorama das tendências nas Regiões Polares 129 6 A Circulação Atmosférica e Oceânica 139 Notícias 4.1: Estudos de luminosidade da Terra – possível diagnóstico do balanço de energia 92 Estudo Específico 4.1: Interceptação e aproveitamento de energia solar 102 5 Temperaturas Globais 113 Temperatura: conceitos e medidas 114 Escalas de temperatura 114 Medindo a temperatura 115 Principais controles da temperatura 116 Latitude 116 Altitude/elevação ou altura 116 Nebulosidade 117 Diferenças de aquecimento entre terra e água 118 Padrões de temperatura da Terra 124 Mapas de temperatura de janeiro 124 Mapa de temperatura de julho 127 Mapa de amplitude térmica anual 128 Recordes de temperatura e aquecimento devido ao efeito estufa 133 Fundamentos do vento 141 A pressão atmosférica e a sua mensuração 141 Vento: descrição e medida 142 Ventos globais 143 Forças que controlam a atmosfera 144 Força do gradiente de pressão 145 Força de Coriolis 146 Força de fricção 149 Padrões da circulação atmosférica 150 Principais áreas de alta e baixa pressão 150 Circulação atmosférica superior 155 Oscilações multianuais da circulação geral 158 Ventos locais 161 Ventos de monção 164 Correntes oceânicas 165 Correntes de superfície 166 Circulação termohalina – correntes de fundo 167 Resumo e revisão – A circulação atmosférica e oceânica 168 Notícias 6.1: Coriolis: qual é o seu efeito no giro das águas nos ralos? 150 Notícias 6.2: O balão MANTRA – soprado pelo vento 159 Notícias 6.3: A mensagem na garrafa e os patinhos de borracha 166 Estudo Específico 6.1: Força do vento: um recurso energético para o presente e para o futuro 162 PARTE II A Água e os Sistemas Meteorológico e Climático 172 7 Água e Umidade Atmosférica 175 A água na Terra 176 Equilíbrio mundial 177 Distribuição atual da água na Terra 177 Propriedades únicas da água 179 Propriedades térmicas 180 Propriedades térmicas da água na natureza 183 Umidade 183 Umidade relativa 183 Expressões de umidade 186 Estabilidade atmosférica 188 Processos adiabáticos 189 Condições atmosféricas estáveis e instáveis 190 Nuvens e nevoeiro 191 Processos de formação de nuvens 192 Tipos de nuvens e identificação 193 Nevoeiro 195 Christopherson_Iniciais.indd xvii 29/09/11 15:45 xviii Sumário Seca 252 Exemplos de balanço hídrico 253 O balanço hídrico e os recursos hídricos 254 Recursos hídricos subterrâneos 256 Perfil da água subterrânea e o movimento 260 Aquíferos, poços e nascentes 260 Sobre-exploração de águas subterrâneas 261 Poluição das águas subterrâneas 265 A nossa reserva de água 266 O suprimento hídrico nos Estados Unidos 267 Uso fluvial, não consuntivo e consuntivo 268 Dessalinização 269 Considerações futuras 270 Resumo e revisão – Recursos hídricos 271 Notícias 9.1: A crise hídrica do Oriente Médio: próximo ao colapso 265 Resumo e revisão – Água e umidade atmosférica Notícias 9.2: Consumo individual da água e medidas da água 267 Estudo Específico 9.1: Furacão Camille, 1969: o excesso de umidade beneficia o balanço hídrico 257 Estudo Específico 9.2: Exploração excessiva do Aquífero High Plains 262 201 Notícias 7.1: Quebrando estradas e encanamentos e afundando navios 180 Notícias 7.2: Colheita de nevoeiro 195 8 Tempo Meteorológico 205 Conceitos básicos sobre o tempo meteorológico 206 Massas de ar 207 Massas de ar que afetam a América do Norte 207 Modificação de massas de ar 208 Mecanismos de ascensão atmosférica 208 Convergência 209 Convecção 209 Orográfica 211 Frontal (frentes fria e quente) 212 Sistemas ciclônicos de latitude média (ciclones extratropicais) 215 Ciclo de vida de um ciclone de latitude média 216 Análise de cartas sinóticas diárias – previsão do tempo Tempo severo 219 Trovoadas 221 Diretos 224 Tornados 224 Ciclones tropicais 229 Resumo e revisão – Tempo meteorológico 238 218 10 O Sistema Climático Global 275 O sistema climático e a sua classificação 276 Componentes do clima: insolação, temperatura, pressão, massas de ar e precipitação 276 Classificação das regiões climáticas 277 Climas de floresta tropical pluvial 283 Climas de monção tropical 287 Climas de savana tropical 288 Climas subtropicais úmidos 289 Climas marítimos da costa oeste 290 Climas mediterrâneos de verão seco 291 Climas continentais úmidos de verão quente 295 Climas continentais úmidos de verão brando 297 Climas subárticos 297 Clima de tundra 301 Clima de calota de gelo e manto de gelo 301 Clima polar marítimo 302 Notícias 8.1: Montanhas estabelecem recordes de precipitação 214 Notícias 8.2: Ocorrência de tornados na “alameda dos tornados” em maio de 2003 228 Estudo Específico 8.1: Furacões no Atlântico e a temporada de 2005 235 9 Recursos Hídricos 243 O ciclo hidrológico 244 Um modelo do ciclo hidrológico 244 Água em superfície 245 Conceito de balanço hídrico 246 A equação do balanço hídrico 246 Christopherson_Iniciais.indd xviii 29/09/11 15:45 xix Sumário Características de deserto 303 Climas de deserto tropicais e subtropicais quentes 303 Climas de deserto de latitude média 305 Climas tropical e estepe subtropical quente 305 Climas de estepe fria de latitude média 305 Mudanças climáticas globais 306 Aquecimento global 306 Modelos climáticos e temperaturas do futuro 311 Consequências do aquecimento global 312 Ação política e “sem arrependimento” 314 Resumo e revisão – O sistema climático global 315 Notícias 10.1: Como compreender os limites climáticos? 282 Notícias 10.2: Coordenação da pesquisa sobre as mudanças climáticas globais 308 Estudo Específico 10.1: O fenômeno El Niño – conexões globais 279 PARTE III A Interface Terra-Atmosfera 318 11 O Planeta Dinâmico 321 O ritmo da mudança 322 Estrutura e energia interna da Terra 324 Núcleo da Terra e magnetismo 324 Manto terrestre 326 Litosfera e crosta terrestre 327 O ciclo geológico 329 O ciclo de rochas 329 Processos ígneos 331 Processos sedimentares 334 Processos metamórficos 337 Tectônica de placas 339 Uma breve história 339 Expansão do assoalho oceânico e produção de uma nova crosta 340 Subducção da litosfera 340 A formação e ruptura do Pangea 343 Christopherson_Iniciais.indd xix Limites de placas 343 Terremotos e atividade vulcânica 348 Pontos quentes 348 Resumo e revisão – O planeta dinâmico 352 Notícias 11.1: Radioatividade: o relógio do tempo terrestre 322 Notícias 11.2: Perfuração da crosta até recordes de profundidade 327 Estudo Específico 11.1: Calor da Terra – Energia e força geotermal 350 Conexão de alta latitude 11.1: Acomodação isostática no Alaska 329 12 Tectônica, Terremotos e Vulcanismo 357 Feições da elevação da superfície da Terra 359 Ordens crustais de elevação 359 Tipos de relevo da Terra 362 Processos de formação crustal 362 Escudos continentais 362 Formação da crosta continental e terrenos 362 Processos de deformação crustal 365 Dobramentos e arqueamentos extensos 365 Falhamento 367 Orogênese (formação de montanhas) 370 Tipos de orogenia 370 As montanhas Grand Teton e a Sierra Nevada 374 Os montes Apalaches 374 Regiões estruturais do mundo 375 Terremotos 375 Terremotos esperados e aqueles surpreendentemente mortíferos 377 Foco, epicentro, abalos precursores e abalos secundários 378 Intensidade e magnitude do terremoto 378 A natureza do falhamento 380 Terremotos e a falha de San Andreas 380 Região de Los Angeles 382 Previsão de terremotos e planejamento 382 29/09/11 15:45 xx Sumário Notícias 13.2: Amadores fazem descobertas em cavernas 416 Estudo Específico 13.1: Desastre do deslizamento de Terra do reservatório Vaiont 420 14 Sistemas e Geoformas Fluviais 429 Processos e paisagens fluviais 430 Nível base de cursos d’água 431 Bacias de drenagem 431 Densidade e padrões de drenagem 434 Características do fluxo de corrente 436 Correntes exóticas 438 Erosão fluvial 439 Transporte fluvial 440 Características de fluxo e canal 442 Gradiente fluvial 443 Deposição fluvial e paisagens 447 Enchentes e gerenciamento fluvial 454 Falhas de engenharia em New Orleans, 2005 456 Classificação do risco de planícies de inundação 457 Medição de fluxo de corrente 458 Resumo e revisão – Sistemas fluviais e acidentes geográficos 463 Vulcanismo 382 Feições vulcânicas 385 Localização e tipos de atividade vulcânica 385 Erupções efusivas 388 Erupções explosivas 389 Planejamento e previsão de erupções 392 Resumo e revisão – Tectônica, terremotos e vulcanismo 395 Notícias 12.1: Monte Everest com nova altitude Notícias 14.1: Limpeza do Grand Canyon para formação de novas praias e hábitats 439 Notícias 14.2: Os rios são fronteiras políticas deficientes 445 361 Notícias 12.2: Lacuna sísmica, animais nervosos, dilatação e gás radônio 384 Notícias 12.3: A Caldeira de Long Valley será a próxima a explodir? 388 Estudo Específico 12.1: A erupção do Monte Santa Helena em 1980 393 13 Intemperismo, Topografia Cárstica e Movimento de Massa 399 Denudação de massas de terra 400 Abordagem geomorfológica pelo equilíbrio dinâmico 400 Processos de intemperismo 402 Fatores que influenciam os processos de intemperismo 403 Processos de intemperismo físico 404 Processos de intemperismo químico 406 Topografia e paisagens cársticas 410 Formação de carste 411 Terras cobertas com dolinas 411 Cavernas e grutas 414 Processos de movimento de massa 414 Mecânica do movimento de massa 416 Classes de movimentos de massa 417 Escarificação antrópica 423 Resumo e revisão – Intemperismo, topografia cárstica e movimento de massas 424 Notícias 14.3: O delta do Nilo está desaparecendo 454 Notícias 14.4: O que uma vez foi Bayou Lafourche – análise de uma foto 455 Estudo Específico 14.1: Estratégias de planícies de inundação 459 15 Processos Eólicos e Ambientes Áridos 467 O trabalho do vento 468 Erosão eólica 468 Transporte eólico 470 Notícias 13.1: Intemperismo nas pontes do Central Park, Nova York 408 Christopherson_Iniciais.indd xx 29/09/11 15:45 Sumário xxi Conexão de alta latitude 16.1: Soerguimento das linhas de praias e feições costeiras 512 17 Processos e Geoformas Glaciais e Periglaciais 529 Geoformas por deposição eólica 472 Depósitos de loess 474 Panorama das paisagens desérticas 477 Climas desérticos 478 Processos fluviais no deserto 480 Paisagens desérticas 486 Província Basin e Range 487 Desertificação 490 Resumo e revisão – Processos eólicos e ambientes áridos 491 Notícias 15.1: O Dust Bowl 477 Estudo Específico 15.1: O Rio Colorado: um sistema fora de equilíbrio 482 16 Oceanos e Geomorfologia Costeira 495 Oceanos e mares 496 Composição química da água do mar 497 Estrutura física do oceano 499 Componentes do sistema costeiro 499 Entradas ao sistema costeiro 499 O ambiente costeiro e o nível do mar 499 Agentes do sistema costeiro 502 Marés 502 Ondas 505 Saídas do sistema costeiro 509 Processos e morfologia costeira por erosão 509 Processos e morfologia costeira por deposição 509 Processos biológicos: formações de corais 518 Terras úmidas, marismas e manguezais 519 Terras úmidas costeiras 520 Impacto humano nos ambientes costeiros 522 Resumo e revisão – Oceanos e geomorfologia costeira 525 Rios de gelo 530 Geleiras alpinas 531 Geleiras continentais 533 Processos glaciais 536 Formação do gelo de geleira 536 Balanço de massa glacial 536 Movimento glacial 536 Formas de relevo glaciais 540 Formas de relevo erosivas criadas pela glaciação alpina 542 Formas de relevo deposicionais criadas pela glaciação alpina 542 Formas de relevo erosivas e deposicionais criadas pela glaciação continental 544 Paisagens periglaciais 547 Geografia do permafrost 548 Fenômenos de gelo de solo e solo congelado 550 Os seres humanos e as paisagens periglaciais 551 A época da idade do gelo pleistocênica 553 Mudanças na paisagem 554 Nível médio do mar abaixado e temperaturas mais baixas 556 Paleolagos 556 Decifrando os climas do passado: paleoclimatologia 558 O período quente medieval e a pequena idade do gelo 558 Mecanismos de flutuações climáticas 559 Regiões Ártica e Antártica 562 As mudanças estão em curso nas Regiões Polares 562 Resumo e revisão – Processos glaciais e periglaciais e formas de relevo 567 Notícias 17.1: Geleiras Cascade do Sul e do Alaska perdem massa 537 Notícias 17.2: Aumento de lagos supraglaciais indica mudanças no balanço de energia superficial 563 Notícias 16.1: Variações no nível do mar e o atual aumento do NMM 501 Notícias 16.2: Efeitos de terremoto e tsunami! 508 Notícias 16.3: Engenheiros engordam uma praia 514 Estudo Específico 16.1: Uma abordagem ambiental ao planejamento da linha da costa 523 Christopherson_Iniciais.indd xxi 29/09/11 15:45 xxii Sumário Estudo Específico 17.1: GRIP, GISP-2 e Domo-C: sondando o gelo para uma história extraordinária 560 Conexão de alta latitude 17.1: Os impactos das mudanças do clima em uma plataforma de gelo ártica 565 PARTE IV Solos, Ecossistemas e Biomas 18 A Geografia dos Solos 570 573 Características do solo 574 Perfis de solo 574 Horizontes do solo 575 Propriedades do solo 576 Cor do solo 576 Textura do solo 576 Estrutura do solo 577 Consistência do solo 577 Porosidade do solo 578 Umidade do solo 578 Química do solo 579 Acidez e alcalinidade do solo 580 Fatores de formação do solo e gestão 580 Fatores naturais 580 Os fatores humanos 581 Classificação do solo 582 Soil Taxonomy 583 Horizonte diagnóstico dos solos 583 As 12 ordens do solo do Soil Taxonomy 583 Resumo e revisão – A geografia dos solos 600 Notícias 18.1: O solo está escapando por entre nossos dedos 581 Estudo Específico 18.1: Concentração de selênio nos solos do Oeste 590 19 Princípios Básicos dos Ecossistemas 603 Componentes e ciclos de ecossistemas 604 Comunidades 605 Plantas: o componente biótico essencial 607 Christopherson_Iniciais.indd xxii Fotossíntese e respiração 609 Componentes de ecossistemas abióticos 612 Ciclos de elementos 615 Fatores limitantes 619 Operações ecossistêmicas bióticas 619 Produtores, consumidores e decompositores 619 Exemplos de teias alimentares complexas 621 Eficiência em uma teia alimentar 622 Relações ecológicas 622 Concentração da poluição em cadeias alimentares 624 Ecossistemas, evolução e sucessão 624 A evolução biológica traz consigo a biodiversidade 626 Estabilidade e diversidade do ecossistema 627 Sucessão ecológica 631 Sucessão terrestre 633 Sucessão aquática 637 Resumo e revisão – Princípios básicos dos ecossistemas 642 Notícias 19.1: O campo magnético da Terra – um fator abiótico 615 Notícias 19.2: A zona morta 618 Notícias 19.3: Experimentos em pradarias confirmam a importância da biodiversidade 629 Estudo Específico 19.1: Os Grandes Lagos 637 29/09/11 15:45 Sumário 20 Biomas Terrestres 647 Reinos biogeográficos 648 Zonas de transição 649 Ecossistemas terrestres 649 Os principais biomas terrestres 651 Florestas equatoriais e tropicais 654 Desmatamento dos trópicos 657 Floresta tropical sazonal e complexos arbustivos 661 Savana tropical 662 Floresta de latitude média ombrófila e mista 663 Floresta de coníferas e floresta de montana 664 Floresta temperada 666 Complexo arbustivo mediterrâneo 666 Pradarias de latitudes médias 667 Desertos 668 Tundras ártica e alpina 669 Resumo e revisão – Biomas terrestres 672 21 A Terra e o Denominador Humano xxiii 675 A contagem humana e o futuro 678 Uma ave oleosa 679 A necessidade de cooperação 680 Doze paradigmas para o século XXI 682 Quem fala pela Terra? 683 Notícias 21.1: A hipótese de Gaia gera debate 683 Apêndice A Mapas nesta obra e mapas topográficos 687 Apêndice B O sistema de classificação climática de Köppen 693 Apêndice C Fatores de conversão Notícias 20.1: Ecossistemas aquáticos e o conceito de GEM 651 Glossário Notícias 20.2: Invasões de espécies exóticas alienígenas 652 Índice 697 699 715 Notícias 20.3: O ANWR passa por apuros 671 Estudo Específico 20.1: Biodiversidade e reservas da biosfera 659 Christopherson_Iniciais.indd xxiii 29/09/11 15:45
