A energia solar e a dinâmica da atmosfera

A energia solar e a dinâmica
da atmosfera
Capítulo 19
Introdução:
Sensação Térmica
• Temperatura X Umidade
- Temperatura elevada (30°) e baixa umidade do ar –
menor sensação de calor. Ex: Goiâna (GO).
- Temperatura elevada (30°) e alta umidade do ar –
maior sensação de calor. Ex: Manaus (AM).
• Temperatura X Vento
- Baixas temperaturas (4°) e menor velocidade do vento –
menor sensação de frio. Ex: Campos do Jordão (SP).
- Baixas temperaturas (4°) e maior velocidade do vento –
maior sensação de frio. Ex: Bagé (RS).
A atmosfera
• É a camada de gases que envolve o planeta
• É composta por:
Oxigênio ( 21%);
Nitrogênio (78%);
Outros gases (1%);
Poeira, fumaça vapor e gases
despejados pelas atividades humanas.
Camadas da Atmosfera
Camadas da Atmosfera
• TROPOSFERA - Aqui ocorre a maior parte dos
fenômenos meteorológicos que interferem na Terra:
chuvas, umidade, ventos etc. É nessa região que se
concentram mais de 80% dos gases.
A variação da altitude pode influenciar no resultado
de competições esportivas. Exemplo: futebol em
elevadas altitudes (menor pressão atmosférica – ar mais
rarefeito) afeta a resistência dos jogadores. Já corridas
de curta distância é favorecida pois a resistência do ar é
menor.
• ESTRATOSFERA - Nela se encontra a camada de
ozônio (03), responsável por filtrar os raios ultravioleta
(UV) emitidos pelo Sol. Os raios ultravioleta, além de
provocar câncer de pele, queimaduras e catarata ocular,
entre outras doenças, podem provocar grande elevação
das temperaturas terrestres.
A quantidade de ozônio presente na estratosfera vem
diminuindo devido a presença de certos gases como os
CFCs (cloro, flúor e carbono), utilizados em geladeiras,
aparelhos de ar condicionado, aerossóis, isopores etc.
Por ação dos raios UV, os CFCs liberam íons de
cloreto que reagem com o ozônio e o decompõem, o
que contribuiu para a formação do buraco na camada de
ozônio. Convenções mundiais, como do Protocolo de
Montreal e de Kyoto, já firmaram acordos para reduzir a
produção e utilização dos CFCs, substituindo-os por
outros gases.
No entanto, a resolução do problema levará
algumas décadas, pois os gases que decompõem o
ozônio não se dissipam com facilidade.
Buraco na camada de Ozônio
• TERMOSFERA OU
IONOSFERA - É uma
importante camada que reflete
as ondas radiofônicas e
devolve-as para a superfície,
garantindo assim a transmissão
de rádio entre áreas distantes.
É nesta camada que
ocorrem os fenômenos da
aurora boreal (hemisfério norte)
e da aurora austral (hemisfério
sul). Muitas das partículas
magnetizadas, provenientes do
vento solar, são atraídas pelo
campo magnético da Terra
flutuando sobre este,
produzindo o efeito.
Insolação e os movimentos da Terra
• O recebimento de energia solar é conhecido por
insolação;
• Boa parte da energia recebida através Sol é refletida ou
irradiada novamente para o espaço. Assim, ocorre o
aquecimento das Terras emersas, dos oceanos e da
atmosfera, além da evaporação da água;
Rotação
• Movimento que a Terra
realiza em torno de seu
próprio eixo em
aproximadamente 24
horas;
• Define a duração de um
dia e a sucessão dos dias
e noites.
Fusos Horários
• Terra =
360º
= 15º (corresponde a 1hora/1fuso)
24 horas (rotação)
• A hora mundial é contada a
partir do Meridiano de
Greenwich situado em
Londres (meridiano inicial –
que marca o horário
mundial - GMT);
• A oeste do meridiano temos
horas atrasadas em relação
a Greenwich e a leste,
horas adiantadas.
- Limite prático
Translação
• Movimento que a Terra realiza em torno do Sol;
• Esse movimento, associado ao eixo de inclinação da
Terra, define a duração de um ano e suas quatro
estações;
• A Terra realiza este movimento em:
365 dias, 5 horas, 48 minutos e 45,5 segundos (6 horas)
Acumuladas a cada 4 anos, dá origem
aos anos bissextos (29 de fevereiro)
Movimento de translação da Terra
• Solstício – quando os raios incidem perpendicularmente
sobre os Trópicos de Câncer ou Capricórnio. Define o
verão (dias mais longos) e inverno (noites mais longas);
• Equinócio – Quando os raios solares incidem
perpendicularmente sobre a linha do Equador e os dois
hemisférios são iluminados por igual (horas dia = horas
noite). Define o outono e a primavera.
O ar em movimento
• O aquecimento da atmosfera ocorre de forma indireta: a
superfície recebe a energia solar, se aquece e passa a
transferir calor para as porções mais altas da atmosfera.
• Tal aquecimento promove a convecção, o movimento
vertical do ar. O ar quente, menos denso (leve), sobe e
o ar frio, mais denso, desce.
Pressão atmosférica
É a força exercida pelo ar sobre uma superfície.
Pode variar de acordo com a temperatura e a umidade.
Desequilíbrios de temperatura e portanto de
pressão promove o movimento do ar:
ALTA
PRESSÃO
Áreas mais frias
Anticiclone
VENTO
BAIXA
PRESSÃO
Áreas mais quentes
Ciclone
Ciclone e Furacão
• Na atmosfera ocorrem circulações de diversas escalas,
podendo formar desde a suaves brisas até imensas
colunas de vento, formando furacões. Ciclones e
furacões são formados em zonas de baixa pressão.
• Ciclones extratropicais – apresentam temperaturas
baixas no centro, com
ventos girando no mesmo
sentido desde a superfície
até os altos níveis.
• Furacões – os ventos
apresentam maior
velocidade, as temperaturas são altas em seu interior e
os ventos giram em sentidos opostos.
Circulação Geral da Atmosfera
• Ventos Alíseos – Correntes que sopram constantemente
das proximidades dos trópicos (área de alta pressão) para
o Equador (área de baixa pressão), devido ao movimento
de rotação da Terra.
• Contra-alíseos – se resfriam ao subirem e retornarem a
faixa dos trópicos (latitudes 30º norte e sul).
Ventos Locais e Regionais
• Continentes se aquecem e se resfriam mais rapidamente
que os oceanos;
• É necessário muito mais energia para aquecer a água do
que o solo;
• Tal diferença, de temperatura e pressão, dá origem a
ventos periódicos chamados de monções, muito
frequentes na Ásia, e também a ventos diários
denominados brisas;
Monções e Brisas
Inverno
Verão
Massas de ar
• São grandes porções da atmosfera que se deslocam por
diferença de pressão e temperatura, levando as
características da região onde foram originadas.
• Classificam-se quanto à origem em
• Oceânicas
• Continentais
e
• Equatoriais
• Tropicais
• Polares
Formação de Frentes
A área de contato
(transição) entre uma
massa de ar quente e
outra fria chama-se
FRENTE. Aqui temos a
ocorrência de chuvas
frontais.
Ciclo hidrológico
Formação de Nuvens
O vapor d’água existente na atmosfera (estado
gasoso) se condensa, formando nuvens, que são
compostas de cristais de gelo (estado sólido) e de
pequenas gotas d’água (estado líquido).
A precipitação pode ocorrer como chuva (estado
líquido) e como neve e gelo (estado sólido).
Tipos de Chuva
Chuva de Convecção ou de Verão
Chuva Frontal
Chuva Orográfica ou de Relevo
Chuva de Convecção ou de Verão
Chuvas que se originam da
elevação do ar quente (mais leve)
e úmido para maiores altitudes.
Com isso há o resfriamento do
vapor d’ água que promove a
condensação das gotículas de
água presentes nas nuvens,
originando nuvens carregadas que
se revertem em chuvas. A medida
que o ar se eleva, perde umidade
e temperatura, ficando mais
denso, retornando a superfície.
É mais comum em regiões de
clima tropical e equatorial
principalmente, chamadas de
torrenciais, geralmente são
rápidas e com a ocorrência de
trovões e relâmpagos.
Chuva Frontal
Chuva proveniente
da colisão entre massas
de ar de características
distintas, por exemplo,
massa de ar frio com
uma de ar quente.
A massa fria, ao
chocar-se com a quente
e úmida provoca a
condensação do vapor
d’água, formando a
chuva.
Chuvas de Orográfica ou de Relevo
Nome é dado às
chuvas que têm sua
origem a partir do contato
de uma massa de ar
úmida com uma área de
relevo mais elevado.
Quando a massa de ar se
depara com um obstáculo
imposto pelo relevo, ela se
eleva e ganha altitude.
Com isso, a temperatura
do ar tende a cair,
promovendo a
condensação de água
formando nuvens que logo
promovem a chuva.
Continentalidade e Maritimidade
A maior ou menor proximidade das áreas marítimas,
influencia na umidade do ar e na temperatura:
• Áreas com influência da CONTINENTALIDADE
(localizadas no interior do continente, distantes do
oceano) – há maior variação (amplitude térmica) de
temperatura ao longo de um dia;
• Áreas com influência da MARITIMIDADE – há menor
variação da temperatura ao longo de um dia comparado
ao interior do continente. Há maior influência dos ventos
e da umidade;
Por que isso ocorre?
Com a proximidade de áreas marítimas, a presença
da água (cujo calor específico é maior) regula a
temperatura com o continente.
Exemplo sobre calor específico:
1- Praia
2- Desertos
Altitude
À medida que a altitude aumenta a temperatura diminui.
O que contribui para a menor
retenção do calor em áreas elevadas?
1)Em altitudes elevadas o ar é mais rarefeito, ou seja, há
uma menor concentração de gases e de umidade, o que
interfere na retenção do calor;
2) Em altitudes elevadas as áreas a serem aquecidas são
menores, portanto a irradiação do calor também é
menor.
Correntes Marítimas
• São grandes porções de água que se deslocam pelo
oceano, quase sempre na mesma direção, influenciado
pelos ventos e pelo movimento de rotação da Terra.
ALTERAM a TEMPERATURA das áreas banhadas
por elas, além de influenciar na atividade pesqueira
quando há troca de águas quentes com as frias
(ressurgência), que são responsáveis por trazer o
plâncton (alimento essencial para os cardumes);
Influência das Correntes
Marítimas
Exemplo:
Corrente do Golfo (quente)
• Impede que portos
europeus se congelem;
• Amenizam os invernos na
porção ocidental da
Europa. Ex: Reino Unido,
Noruega etc.
Influência das Correntes Marítimas
Exemplo:
Corrente de Humboldt (fria)
• Queda de temperatura,
chuva e até formação de
desertos.