4.3. Temperatura e transporte de Energia na Atmosfera

4.3. Temperatura e transporte de Energia na Atmosfera ( Troposfera ).- A
distribuição da energia solar na troposfera é feita através dos seguintes processos:
a)Radiação.- A radiação solar aquece por reflexão o vapor d’água e os aerossóis
existentes na camada de ar atmosférico junto a crosta terrestre, isto porque a
radiação em ondas curtas vindo do sol não tem propriedade de aquecer nenhum
elemento da troposfera, somente após a reflexão em ondas longas que aquece o
vapor d’água e os aerossóis próximos a crosta terrestre.b)Condução.- O vapor d’água e os aerossóis aquecidos, aquecerão por contato ou
condução o restante da mistura do ar atmosférico, ou seja, o ar seco.c)Convecção.- O ar junto a crosta terrestre aquecido durante o dia, torna-se menos
denso, com o aumento da umidade e da temperatura, e entra num processo de
ascensão, indo distribuir a energia adquirida às camadas superiores.-
4.3.1. Distribuição Vertical de Temperatura ( Troposfera ).- A distribuição da
energia solar na troposfera, conduz a distribuição vertical de temperatura,
denominada de “Gradiente Vertical de Temperatura”, o qual é de
aproximadamente de 6,50ºC por quilometro na variação da altitude.- A
estabilidade e instabilidade atmosférica é determinada pela evolução adiabática
do ar, que é fundamenta nos seguintes gradientes teóricos de temperatura:
a)Gradiente de Temperatura da Evolução Adiabática Seca.- Quando uma parcela
de ar não saturada evolui adiabaticamente para um nível superior; o trabalho
realizado pela parcela de ar para aumentar de volume no meio atmosférico,
diminui sua temperatura a razão de 1ºC/100 m.b)Gradiente de Temperatura da Evolução Adiabática Saturada.- Quando uma
parcela de ar saturado evolui adiabaticamente para um nível superior; o trabalho
realizado pela parcela de ar para aumentar de volume no meio atmosférico,
diminui sua temperatura a razão de 0,54ºC/100m, isto porque, durante a evolução
há condensação de vapor d’água e a conseqüente liberação do calor latente de
vaporização responsável pela queda do gradiente de temperatura.c)Gradiente de Temperatura da Evolução Pseudo-Adiabática.- Quando houver na
evolução adiabática saturada, precipitação; isto é, parte da matéria e da energia sai
do sistema, e o gradiente continua sendo 0,54ºC/100m.d)Gradiente do Ambiente Atmosférico.- Vamos considerar uma parcela de ar
evoluindo com um gradiente de temperatura [T], num ambiente atmosférico com
um gradiente atmosférico [j]; dependo das condições físicas da parcela de ar e do
meio atmosférico podemos ter os seguintes casos de estabilidade:
I-
Equilíbrio Estável, [j] < [T], a parcela de ar subirá devido a um
impulso externo qualquer e tenderá a voltar para a sua posição
inicial;
II-
Equilíbrio Instável, [j] > [T], basta um distúrbio qualquer para que
a parcela de ar entre em ascensão, pois a sua temperatura será
sempre maior que o meio;
III-
Equilíbrio Indiferente, [j]=[T], neste caso a parcela de ar sempre
estará em equilíbrio, pois terá sempre a mesma temperatura que o
meio atmosférico.-
4.3.2.Distribuição Geográfica da Temperatura.- De uma maneira geral a
temperatura geograficamente se distribui da seguinte forma:
I-Em regiões de mesma latitude a temperatura será menor na de maior altitude;
II-A temperatura diminui com a latitude em regiões de mesma altitude;
III-Em regiões de mesma latitude e altitude, terá menor temperatura aquela que
apresentar menor teor de umidade no ar;
IV-A variação de temperatura é menor em regiões vegetadas e florestais, que em
regiões metropolitanas e desérticas.4.3.3.Variação de Temperatura no Tempo.I-Intervalo de tempo de um dia ( 24 horas ).- A temperatura será máxima entre 1h
e 3h após o sol ter atingido a amplitude máxima e mínima no final da madrugada
quando volta a receber energia solar;
II-Intervalo de tempo de um ano.- A temperatura atingirá valores máximos no
verão e mínimos no inverno.4.4.Precipitação, Formação e Tipos.4.4.1.Formação.- A precipitação que se apresenta sob as formas: de chuva;
granizo, saraiva; neve; e orvalho e neblina; basicamente tem a seguinte formação:
O ar úmido formado durante o dia torna-se menos denso também com o aumento
da temperatura, entra num processo de ascensão inicialmente numa evolução
adiabática seca com taxa de resfriamento de 1ºC/100m até atingir o ponto de
condensação. A partir deste instante a taxa de resfriamento cai para 0,54ºC/100m
com a formação de gotículas devido a condensação do vapor; estas gotículas, com
os processos de crescimento de gotas, aumentam de volume até adquirir massa
necessária para vencer a resistência do ar e entrar em precipitação.4.4.2.Processos de Crescimento de Gotas.a) Processo da Coalescencia é processo pelo qual as gotículas se fundem
uma às outras devido a colisões provocadas por: movimento mecânico
do ar, forças elétricas e ao movimento browniano dos aerossóis.b) Processo da Difusão do Vapor.- é o processo pelo qual o vapor tem a
tendência de continuar a condensação entorno da 1ª condensação. A
primeira condensação se dará entorno de um aerossol, pois no sistema
evolutivo o aerossol é o elemento mais frio ( tem maior condução de
calor) e portanto um ponto propício de condensação; vale afirmar que
no meio higroscópico o aerossol se torna uma gota.Notas:I- Meio Higroscópico- è o meio propício a formação das precipitações e é
formado pelo ar em evolução adiabática saturada, pelos aerossóis e os processos
naturais de crescimento de gotas.II- Incitação de Precipitação através de bombardeamento das nuvens por cloreto
de sódio (NaCl ), é uma maneira de incitar, produzir precipitação melhorando o
meio higroscópico das nuvens com partículas diminutas de cloreto de sódio que
além de ser um aerossol o cloreto de sódio é um aglutinador de umidade, para isto
é necessário a existência de nuvens.4.4.3.Tipos de Precipitação.- De acordo com as condições que produzem a
corrente de ar ascendente para a formação da precipitação, podemos ter os
seguintes tipos de precipitação:
a)Precipitações Ciclônicas.- São aquelas produzidas por massas de ar migratórias;
e pode ser frontal e não frontal.
I-Não Frontal- quando a massa migratória tem as mesmas características da massa
de ar da região, e seu movimento provoca uma baixa barométrica que causa a
corrente de ar ascendente.
II-Frontal- Produzida pela massa migratória de característica diferente da massa
de ar da região, que pode ser: uma frente fria produzida por uma massa de ar polar
( ar frio, pesado, e seco) que provoca a corrente de ar ascendente causando a
precipitação; uma frente quente, produzida por uma massa de ar tropical oriunda
da região do equador ( ar úmido, quente e de pouca densidade) que chega na
região ganhando altura causando a corrente ascendente.As precipitações ciclônicas são características das regiões de latitude média, tem
longa duração, se estendem sobre grandes áreas e são de intensidade média.
Nota: A precipitação designada de “tromba d’água”, é uma precipitação ciclônica
formada excepcionalmente pelo encontro de uma frente fria com uma frente
quente, produzindo uma precipitação de grande intensidade.b)Precipitações Orográficas.- Resultam da ascensão mecânica de uma massa de ar
úmida em movimento ao transpor alguma serra. São características das regiões
serranas, são de súbita formação, se estendem sobre pequenas áreas, pequena
duração e de intensidade média.-
c)Precipitações Convectivas.- Resultam da convecção brusca do ar úmido e superaquecido formado durante o dia e que é capaz de ganhar grandes alturas
rapidamente, formando a precipitação.- São características das regiões tropicais,
se estendem sobre pequenas áreas, são de súbita formação, pouca duração e de
grandes intensidades.-