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Em estudos climáticos, analisaremos os elementos e fatores climáticos. Os elementos climáticos são grandezas meteorológicas, que podem variar no espaço e no tempo. Entre eles estão a radiação solar, insolação, pressão atmosférica, temperatura, umidade e nebulosidade. Os fatores são condições que determinam ou interferem nos elementos climáticos e nos climas deles resultantes, como latitude, altitude, maritimidade e continentalidade, massas de ar, vegetação, correntes marítimas e relevo. Nesta aula, estudaremos os fatores climáticos como a latitude, as massas de ar e a movimentação dos ventos sazonais (brisas marinhas/terrestre, de montanha/vale e monções). • Identificar os efeitos da latitude nos elementos climáticos; • Distinguir as diferentes massas de ar; • Descrever os tipos sazonais de ventos do planeta terra; Os fatores climaticos como a latitude e as massas de ar são fundamentais para compreendermos a movimentação do ar e da circulação geral da atmosfera. A latitude contribui para a variação térmica, isobárica e de precipitação; e o deslocamento das massas de ar pode influenciar as condições meteorológicas. De acordo Quos (2017), a latitude é a distância de um ponto da superfície ao Equador e é medida em graus, variando entre 0º e 90º para Norte (N) ou para Sul (S) - Figura 1. Figura 1 – Latitude. . Podemos entender então, claramente que os elementos do clima estão influenciados pelo fator climático a chamada latitude. Dentre isto, assim como a latitude influencia a temperatura, ela pode também influenciar no elemento precipitação. – Compõem o clima • Precipitação. • Temperatura. • Umidade do ar. • Pressão atmosférica • Etc. : Influenciam nos elementos do clima • Latitude. • Altitude/Relevo. • Maritimidade. • Continentalidade • Etc. Quando os raios solares incidem, verticalmente, sobre a superfície terrestre, a transferência de calor é mais intensa, como acontece perto do meio-dia, por exemplo. Perto da linha do Equador, o sol está permanentemente nessa condição. Quando os raios solares incidem sobre a superfície de forma inclinada, a temperatura é menor. É a sensação que temos no final da tarde ou no início da manhã. Quanto mais próximo do polo, mas inclinados ficam os raios solares. Veja na Figura 2 acima. Em geral, a temperatura sofre redução com o aumento da latitude. A latitude é o fator responsável pela diferenciação das zonas climáticas: tropical, temperada e polar (Figura 2). Figura 02 – Zonas Climáticas. Fonte: Silveira (2017). Países europeus localizados na latitude média do Hemisfério Norte são menos quentes do que países localizados em baixa latitude, perto da Linha do Equador. Dentro do território brasileiro, as temperaturas são menores nas capitais da Região Sul, na zona temperada Sul, do que nas capitais da Região Norte, perto da linha do Equador. Veja a figura 3. Figura 3 – Comparação das normais climatológicas temperaturas anuais de Curitiba e Manaus. Fonte: Dados obtidos junto ao INMET. Elaborado pela autora. A Figura 3 mostra a temperatura em Manaus, próximo à linha do Equador, e Porto Alegre, com maior latitude, ao Sul do país. Percebemos as médias térmicas superiores, em Manaus. Os climas do planeta não estão condicionados apenas às variações gerais de radiação solar. Outros fatores influenciam na temperatura e precipitação, como altitude, efeito continentalidade-maritimidade, relevo, massas de ar, vegetação e nível de urbanização. As temperaturas são mais elevadas no Equador e temperaturas altas geram centros de baixa pressão (e vice-versa). As diferenças de pressão resultam na movimentação dos ventos, na atmosfera. Considerando todos os centros de baixa e alta pressão atmosfera, foi possível reunir o modelo de circulação geral da atmosfera e entender a distribuição das precipitações. ° Figura 4 – Distribuição das precipitações de acordo com a latitude. Fonte: ROSS (1995). De acordo com Almeida (2016), massas de ar é uma expressão usada na meteorologia para indicar uma grande porção de ar, com milhares de quilômetros quadrado de área, e características físicas próprias de pressão temperatura e umidade da região que a originou. Grande porção de ar, com milhares de km2 de área, com características físicas próprias de pressão, temperatura e umidade, da região que a originou É necessário que uma porção de ar esteja “estacionada” em um determinado lugar e comece a absorver as suas características, sobretudo de temperatura e umidade. Exemplos: • Superfície dos oceanos; • Grandes desertos; • Extensas porções florestais; • Amplos campos cobertos de gelo; “Região de Origem” = “Área Fonte” = “Região Nascente” Quando inicia o deslocamento ➔ vão transportando suas características (temperatura e umidade) e modificada durante seu percurso. É necessário que uma porção de ar esteja estacionada em um determinado lugar e comece a absorver as suas características de temperatura e umidade Precisa do tempo necessário para que haja certa homogeneidade em toda essa porção de ar. A massa de ar precisa estar uniforme e que a variação termodinâmica seja quase nula em toda a porção de ar. As áreas que apresentam essas características de homogeneidade são extensas como: Essas regiões são denominadas Região de Origem, Área Fonte ou Região Nascente. As principais, mas não únicas, regiões de origem de massas de ar (grandes berçários) são os grandes centros de alta pressão, como as regiões polares e subtropicais (Torres; Machado, 2008). Quanto mais estacionadas essas massas de ar estão, mais elas recebem as características da área fonte. Conforme iniciam seu deslocamento, transportam as mesmas características (temperatura e umidade) para as áreas de destino, sendo modificadas durante o percurso O mesmo pode-se dizer na temperatura. Existem muitas massas de ar no globo terrestre, basta que uma porção de ar esteja estacionado em uma ampla superfície. As massas de ar podem ser organizadas considerando-se dois elementos principais: temperatura e umidade De acordo com Almeida (2016), considerando a Circulação Geral da Atmosfera, as massas de ar podem ser originadas em diferentes áreas, diferentes latitudes e, assim, recebem denominações baseadas na respectiva área de origem: Para uma mesma condição de latitude, a massa de ar pode se formar sobre continentes ou sobre oceanos, sendo denominadas: – – Essa é uma regra geral com uma exceção: Mesmo sendo uma área continental, o centro de origem amazônico possui uma densa floresta, com forte evapotranspiração e umidade do ar, componentes que, aliados à sua rica bacia fluvial, origina a massas de ar geralmente quentes e úmidas. Na América do Sul e, especificamente, no território brasileiro, dependendo da estação, os centros de altas e baixas pressões se deslocam, por isso, as massas de ar avançam ou recuam sobre o território brasileiro. Essa movimentação caracteriza os tipos climáticos predominantes no país. Veja na Figura 5. Existe cinco massas: Figura 5 – Atuação das massas de ar em diferentes épocas do ano • As massas de ar Equatoriais (Continental e Oceânicas) originam-se na faixa equatorial de pressões baixas, sendo instáveis, dotadas de elevadas temperaturas e umidade. No Brasil, temos a mEc, originada na Amazônia, que é muito úmida por causa da forte evapotranspiração da cobertura florestal, e quente, porque origina-se na faixa equatorial. Observe que sua atuação é muito intensa na Região Norte do país. No verão, quando a temperatura é mais elevada no Hemisfério Sul, sua atuação amplia-se e chega às Regiões Centro-Oeste e Sudeste, levando para essas áreas ventos quentes e úmidos, que contribuem para as precipitações.• As massas de ar Equatoriais formam-se perto a linha do Equador (alta temperatura e baixa pressão) e são dotadas de elevadas temperaturas e umidade. A mEa origina-se no Oceano Atlântico e atua na formação dos ventos alísios de nordeste. No Brasil, a mEa leva chuva ao litoral nordestino e nortenho, principalmente no verão, quando as temperaturas mais altas contribuem para o crescimento de sua intensidade. • A massa Tropical continental tem sua origem na árida depressão do Chaco¹, entre Paraguai, Bolívia e Argentina, o que faz com que essa porção de ar seja quente (tropical) e seca (continental). Sua atuação limita-se ao verão, quando a baixa umidade do ar não permite a formação de nuvens e precipitação, sobretudo nas Regiões Centro-Oeste e Sul do Brasil. Excepcionalmente, quando ocorre no inverno, a mTc impede a chegada de massas de ar frio, causando uma elevação da temperatura, o chamado veranico. • As massas tropicais marítimas estão associadas aos anticiclones² tanto no Oceano Atlântico como no Pacífico. A massa é quente e úmida, originária no Atlântico Sul e responsável pela formação dos ventos alísios de sudeste. Ela ocorre o ano todo no litoral nordeste e sudeste do Brasil (mas destacadamente no inverno). O aquecimento não é tão intenso como na mEa, e a pequena umidade dessas massas de ar dá origem a chuvas leves, principalmente, de origem orográfica, que ocorrem junto ao litoral onde atuam. No inverno, costumam provocar chuvas frontais na região nordeste, por conta do cruzamento com a massa Polar atlântica. • A massa tem como centro de origem o anticiclone Mar de Weddel, no extremo sul da Argentina, onde adquire baixas temperaturas. A região é originalmente seca, mas, conforme a massa avança para norte, adquire umidade na superfície do Atlântico Sul. Os anticiclones polares ocorrem durante todo o ano, mas são mais frequentes e fortes durante o inverno. A mPa propicia tempo frio e causa o fenômeno da geada, principalmente, nos estados da Região Sul do país. Observe na Figura 6, que a mPa se subdivide, respeitando a configuração do relevo brasileiro: Durante o inverno, é comum ouvirmos a expressão “a chegada de uma frente fria”, por isso, é importante entender o conceito de frente, que pode ser quente ou fria, embora a última seja mais comum. As frentes são as regiões de transição ou zonas limite entre massas de ar de propriedades ou características diferentes. Quando massas de ar de temperaturas diferentes se encontram, de acordo com Tubelis e Nascimento (1984), a massa de ar de menor temperatura, e consequentemente, maior densidade, permanece em contato com a superfície do solo, fazendo com que a massa de ar de maior temperatura e menor densidade se eleve sobre a superfície frontal. Figura 7 – Esquema demostrando o modelo de formação de frentes frias e quente. Fonte: Adaptado de Forsdyke (1969); Retallack (1977); Tubelis e Nascimento (1984) e Ayoade (2003) e apresentado em Torres e Machado (2008). Durante a passagem de uma frente, sempre há mudanças de tempos atmosféricos. Na Figura 8, duas massas possuem temperatura e umidade diferentes. Quando elas se chocam, as temperaturas baixas da massa de ar fria causam a transformação do vapor-d’-água da massa de ar quente em chuva (condensação), por isso, as frentes frias sempre são acompanhadas de chuvas torrenciais. Figura 8 – Imagem de satélite com o deslocamento da frente fria e modelo de uma frontal fria, com o conjunto típico de nuvens associadas (b). Fonte: Adaptado de Varejão-Silva (2016). Nas imagens de satélite e cartas meteorológicas, as frentes frias são indicadas por uma linha, contendo a base de triângulos equiláteros, convenientemente espaçados (Figura 8a). A passagem da frente fria permite o desenvolvimento de nuvens muito densas, originando as Cumulonimbus (Figura 8b); as chuvas são intensas, antes da massa de ar passar e provocar a queda da temperatura. No Brasil, são muito comuns nas Regiões Sudeste e Sul. Os ventos são resultantes da movimentação do ar por causa das diferenças de pressão atmosférica. Existem alguns ventos que são persistentes e muito comuns na previsão meteorológica e caracterização climática. Esses ventos alteram a direção sazonalmente, por causa das inversões de sentido da componente horizontal do gradiente de pressão. Tais inversões são motivadas por diferença de aquecimento da superfície. Vamos entender como isso funciona! As pessoas gostam de morar no litoral porque, além da presença de praias, é possível desfrutar de um vento contínuo, que ora corre para o mar, ora corre para o continente. Eles são chamados de brisa marinha e brisa terrestre. Quantas vezes você já foi no final da tarde para a praia e descobriu que ficar na água é mais quente, do que ficar na areia? Isso acontece porque água e terra aquecem em tempos diferentes. A água demora mais para aquecer, ao longo do dia, e depois de quente, demora a resfriar-se, no final do dia. Durante o período diurno, a superfície do continente se aquece mais rapidamente que a do oceano, produzindo a brisa marinha. Durante a noite, o continente perde calor muito mais rápido que o oceano e após o pôr do Sol, a superfície do oceano passa a ostentar temperatura mais elevada que a do continente, gerando a brisa terrestre. Outro caso de inversão dos ventos, motivado por diferenças de temperatura, é a formação das brisas de montanha e do vale. Os ventos resultantes da movimentação do ar por conta das diferenças de pressão atmosférica. Existem alguns ventos que são persistentes e muito comuns, na previsão meteorológica e caracterização climática. Esses ventos alteram a direção sazonalmente, por causa das inversões de sentido da componente horizontal do gradiente de pressão. Brisa Marinha: são correntes de ar que surgem em regiões litorâneas e possuem dois sentidos possíveis: do mar para a areia (durante o dia) e da areia para o mar (durante a noite). Essa diferença nos sentidos das brisas marítimas está relacionada com as diferenças entre os calores específicos da água e da areia e com o fenômeno da convecção. • Durante o dia, o calor irradiado pelo Sol aumenta a temperatura da areia e da água. Como o calor específico da areia é menor que o da água, ela esquenta e esfria com maior facilidade. Sendo assim, a temperatura nas proximidades da areia será maior que a temperatura nas proximidades da água, e o ar sobre a areia será mais quente que o ar sobre a água, o que provoca diminuição da pressão do ar. Logo, podemos concluir que a pressão do ar sobre a areia é menor que a pressão do ar sobre a água, o que provoca um deslocamento de ar do mar para a praia. Durante a noite, o processo é inverso: a areia apresenta uma temperatura menor que a da água, e o ar nessa região, consequentemente, é mais frio. Sendo assim, a pressão do ar é maior sobre a areia, e a brisa tem o sentido da praia para o mar. Quando a temperatura está alta, a pressão é menor Quando a temperatura é baixa, a pressão é baixa O vento corre das áreas de AP para as áreas de BP Se a água estiver fria e a areia quente, o vento correrá do oceano para o continente (brisa marinha), levando chuva, algumas vezes (o oceano é úmido) Se a água estiver quente e a areia fria, o vento correrá do continente para o oceano (brisa terrestre). https://brasilescola.uol.com.br/fisica/temperatura-calor.htm https://brasilescola.uol.com.br/fisica/pressao-pressao-atmosferica.htm Repare na figura acima o sentido de deslocamento das massas de ar durante o dia para a praia e durante a noite para o mar. Esse movimento das massas de ar motivado pelas diferenças de temperatura é o que caracterizao fenômeno da convecção. Brisa Terrestre: é uma corrente formada por ventos noturnos que sopram do continente em direção ao oceano. Ela está associada às diferenças entre os calores específicos da água e da areia e com o fenômeno de convecção, que pode ser entendido como um processo de transferência de calor. De acordo com estudos, a brisa terrestre possui influência local sobre o clima de diversas regiões. • Brisa de Vale: Os ventos formados pela brisa de vale são conhecidos como upslope, ou anabáticos. Como consequência da ascensão de ar, ocorre a formação de nuvens do tipo cumulus. Já durante as noites, o topo da montanha está com uma temperatura menor que o vale. Cria-se, assim, um centro de alta pressão na montanha e um centro de baixa pressão no vale. O vento, que nesta situação é frio, passa, então, a descer as encostas. Esta é a brisa de montanha. Este tipo de brisa não está relacionado com a formação de nuvens, como no caso anterior. Existe geralmente a formação de nevoeiros e geadas no vale. Estes ventos são conhecidos como downslope ou catabáticos. As monções são um fenômeno climático que provoca fortes chuvas e longas secas durante diferentes períodos do ano. Com isto, elas demarcam um tipo de variação climática que ocorre na porção sul e sudeste da Ásia, que por isso também é chamada de Ásia das Monções. Trata-se de um fenômeno atmosférico que propicia a ocorrência de intensas chuvas em um período do ano e secas rigorosas em outro. Os ventos de monções caracterizam-se pela variação de sua direção de acordo com a mudança das estações do ano. Ora o seu movimento vai do Oceano Índico para o continente, caracterizando a monção de verão ou marítima, ora vai do continente asiático para o oceano, caracterizando a monção de inverno ou continental. Durante o verão, as massas de ar úmido advindas do oceano propiciam a formação de nuvens que precipitam em forma de fortes tempestades durante boa parte do ano. Por esse motivo, na Índia – principal país afetado pelas monções –, foram registrados os maiores índices de chuvas de todos os tempos. Durante o inverno, a massas de ar passam a se deslocar rumo ao oceano, tornando o clima extremamente seco na região. https://www.ecycle.com.br/8287-areia.html • De acordo com Almeida (2016), algumas montanhas com pequena vegetação ou expostas aquecem muito mais do que o fundo do vale, mais úmido e com uma densa vegetação, que compensa o aquecimento, com evapotranspiração. O ar aquecido nas encostas durante o dia, menos denso, expande-se e o movimento do ar ocorre no sentido ascendente à encosta. Essa condição faz com que a pressão atmosférica seja maior no vale (menor temperatura) e menor na montanha (maior temperatura). A circulação ocorrerá do vale para a montanha, por isso, chamamos de ventos de montanha (Figura 9). Figura 9 – Desenho esquemático das brisas do vale e da montanha. Fonte: Produzido pela autora. • A terra das encostas resfria-se mais rapidamente do que o vale, aumentando a sua densidade. O vento corre da área AP para BP (vale), criando um movimento que chamamos de ventos de montanha. O frio que se acumula nos vales pode, sob intenso resfriamento noturno, saturar (condensar), formar nevoeiro ou precipitar na forma de orvalho. As monções acontecem por causa da diferença de temperatura entre o oceano e o continente. O fenômeno acontece em aproximadamente 25% da área tropical do planeta, mas seus efeitos são mais visíveis no sul e sudeste asiáticos, em países como Índia, Paquistão e Bangladesh. Os ventos trazem chuvas torrenciais de junho a agosto, período do verão indiano, mas deixam a região à míngua no inverno, entre dezembro e fevereiro (Mundo Estranho, 2011). Figura 10 – Climograma de Bombaim (Índia). Fonte: Elaborado pela autora. Um climograma demonstra a variação da temperatura (marcação à direita) e da precipitação (marcação à esquerda). Observe que as maiores precipitações acontecem entre junho e setembro. Em alguns meses no inverno, as chuvas são nulas, como acontece em janeiro, fevereiro e março. Os habitantes locais aguardam as chuvas para o desenvolvimento da atividade agrícola, como a plantação de arroz. No inverno, a situação fica bastante severa e os moradores podem ficar meses sem água. Questão 01 – A latitude é a distância entre um ponto da superfície e o Equador, e é medida em graus, podendo variar entre 0° e 90° para o Norte (N) ou para o Sul (S). Sobre a correlação entre latitude e elementos climáticos pode-se afirmar que: I. Em geral, a temperatura sofre redução com o aumento da latitude; II. As maiores latitudes encontram-se na linha do Equador; III. A latitude próximo dos polos apresenta-se alta apenas no Hemisfério Norte; Marque as alternativas corretas: a) I e II são corretas. b) II e III são corretas. c) I e III são corretas. d) Apenas a III é correta. e) Apenas a I é a correta. Questão 02 - Massa de ar é uma expressão usada na Meteorologia para indicar uma grande porção de ar com características físicas de pressão, temperatura e umidade, advindas da região que a originou. Entre as opções, qual delas não apresenta uma massa de ar com atuação no território brasileiro. a) Massa equatorial continental (mEc). b) Massa equatorial atlântica (mEa). c) Massa tropical continental (mTc). d) Massa tropical pacífica (mTp). e) Massa polar atlântica (mPa). Questão 03 - As monções são um fenômeno climático que provoca fortes chuvas e longas secas durante diferentes períodos do ano e pode acontecer em diferentes lugares do mundo, mas predominam: a) No Canadá, na América do Norte. b) Na Índia, no sul da Ásia. c) Na Itália, nas margens do Mar Mediterrâneo. d) No Brasil, com os ventos do Atlântico Sul. e) No continente antártico, onde as águas são geladas. Questão 04 (SEE-AC 2014) - Segundo o Atlas Geográfico Escolar do IBGE, o Estado do Acre possui, em grande parte do seu território, o clima equatorial úmido. O fator climático fundamental para a formação do referido clima no Acre, na Região Norte, é: a) Pressão atmosférica. b) Posição longitudinal. c) Latitude. d) Orogênese. e) Pluviosidade. Questão 05 (IBGE 2014) - A definição arco contado sobre o meridiano do lugar e que vai da linha do Equador até o lugar considerado, tendo ângulo máximo de 90º refere-se a qual elemento cartográfico? a) Escala. b) Longitude. c) Legenda. d) Latitude. e) Hemisfério. Questão 06 (UDESC 2016) – Assinale a alternativa que descreve corretamente as características da atmosfera terrestre. a) Os gases majoritários da atmosfera são o hidrogênio e o oxigênio. b) Na camada denominada termosfera ocorre a maior concentração do gás ozônio na atmosfera. c) A camada denominada troposfera é termicamente instável, fato que provoca fenômenos meteorológicos, como a chuva e o vento. d) A atmosfera se torna cada vez mais rarefeita conforme diminui a altitude. e) A composição da atmosfera manteve-se inalterada desde a formação do planeta, há bilhões de anos, até o advento da Revolução Industrial.