Cap_4_Aula_Umidade
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Cap_4_Aula_Umidade


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09/04/2012
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Umidade, Condensação e Nuvens
Maria Gertrudes Alvarez JUSTI da Silva
Departamento de Meteorologia/UFRJ
justi.meteoro@gmail.com
Capítulo 4 do livro texto
Umidade, Condensação e Nuvens
\ufffd Circulação da água na atmosfera
\ufffd Evaporação, condensação e saturação
\ufffd Medidas de Umidade
\ufffd Pressão de vapor
\ufffd Umidade relativa
\ufffd Umidade relativa e desconforto humano
\ufffd Ponto de orvalho
\ufffd Medindo a umidade
\ufffd Orvalho e geada
\ufffd Nevoeiro
Umidade, Condensação e Nuvens
\ufffd Nuvens (próxima aula)
\ufffd Classificação das nuvens
\ufffd Identificação das nuvens
\ufffd Nuvens altas
\ufffd Nuvens médias
\ufffd Nuvens baixas
\ufffd Nuvens com desenvolvimento vertical
Umidade
Usaremos o termo umidade para 
designar a quantidade de vapor 
d\u2019água no ar.
Umidade
\ufffd Embora se apresente em quantidades 
relativamente pequenas na atmosfera 
(~1%) o vapor d\u2019água é de extrema 
importância.
\ufffd Está ligado a formação de nuvens e 
precipitação
\ufffd Interfere no balanço de energia do planeta
\ufffd \u2026\u2026\u2026\u2026\u2026.
Circulação da água na atmosfera
\ufffd Ciclo hidrológico \u2013 circulação da água 
no sistema terra-atmosfera
\ufffd Evaporação \u2013 a energia do sol transforma 
enormes quantidades de água líquida dos 
oceanos em vapor d\u2019água na atmosfera
O vento transporta o vapor para outras 
regiões.
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Circulação da água na atmosfera
\ufffd Condensação \u2013 o vapor retorna para a 
forma de líquido formando nuvens.
\ufffd Precipitação \u2013 em certas ocasiões as 
partículas das nuvens podem aumentar de 
tamanho e cair de volta para a superfície
O ciclo hidrológico é complexo:
\u2022 Parte da precipitação evapora antes de 
chegar a superfície
\u2022 Parte é interceptada pelas plantas
\u2022 Parte penetra no solo
\u2022 Água que é absorvida pelas plantas 
através das raízes é transpirada
Ciclo hidrológico
\ufffd O que é evapotranspiração?
\ufffd Soma dos processos de evaporação no solo 
e transpiração nas plantas.
\ufffd No ciclo hidrológico, a umidade que vai
para o ar:
\ufffd 15 % evapotranspiração nos continentes
\ufffd 85 % evaporação nos oceanos
Evaporação, condensação e saturação
\ufffd Observar um recipiente com água
\ufffd Moléculas em movimento contínuo
\ufffd Próximo à superfície, moléculas com 
velocidade suficiente e viajando na direção 
correta, saem do líquido e vão para o ar \u2013
evaporam
\ufffd Algumas moléculas de água que estavam 
no ar retornam ao líquido \u2013 condensam
E se cobrirmos o recipiente?
Saturação
Evaporação e condensação
\ufffd Que fatores afetam a evaporação?
\ufffd Vento
\ufffd Temperatura da água
\ufffd O que favorece à condensação?
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Umidade
\ufffd Chamamos de umidade qualquer maneira de 
especificar a quantidade de vapor d\u2019água na 
atmosfera
\ufffd Umidade absoluta
\ufffd Umidade específica
\ufffd Razão de mistura
\ufffd Pressão de vapor
\ufffd Temperatura ponto de orvalho
\ufffd Umidade relativa
Parcela de Ar
Umidade
\ufffd Umidade absoluta ou densidade de 
vapor (g/m3) \u2013 compara o peso 
(massa) de vapor com o volume de ar 
na parcela
\ufffd Umidade específica (g/kg) \u2013 compara 
o peso (massa) do vapor na parcela 
com o peso (massa) total de ar na 
parcela (incluindo o vapor).
Umidade
\ufffd Razão de mistura (g/kg) \u2013 compara o 
peso (massa) do vapor na parcela com 
o peso (massa) do ar seco na parcela.
\ufffd Pressão de vapor (hPa) \u2013 força 
exercida pelas moléculas de vapor 
dentro das paredes da parcela.
Pressão de vapor
\ufffd Ex: pressão do ar \u2013 1000 hPa
\ufffd Nitrogênio \u2013 78 % - 780 hPa
\ufffd Oxigênio \u2013 21 % - 210 hPa
\ufffd Vapor \u2013 1 % - 10 hPa
\ufffd Pressão real de vapor
\ufffd É uma pequena fração da pressão total do ar. Alta pressão 
(baixa pressão) de vapor indica grande (pequeno) número de 
moléculas de vapor no ar.
Pressão de vapor
\ufffd O que seria a pressão de saturação de vapor? 
Quantidade de vapor necessária para 
tornar o ar saturado a uma dada 
temperatura.
\ufffd A pressão real de vapor indica o conteúdo de vapor d\u2019água 
no ar, enquanto que a pressão de saturação de vapor
descreve quanto de vapor d\u2019água é necessário para saturar o ar 
a uma dada temperatura.
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Importantíssimo
Umidade relativa
\ufffd Maneira mais comum e \u201cmal entendida\u201d 
de descrever a umidade do ar 
Ela não indica a quantidade real de 
vapor contida no ar
UR é a razão entre a quantidade real de vapor 
contida no ar e a quantidade máxima de vapor 
necessária para a saturação a uma dada 
temperatura.
Umidade relativa
águadvapordecapacidade
águadvapordeconteúdo
UR
'___
'___
=
A umidade relativa é dada em %
UR de 50% significa que o ar contém 
metade da quantidade de vapor 
necessária para saturação.
Ar com 100% de UR está saturado.
Umidade relativa
\ufffd Como podemos alterar a umidade 
relativa do ar?
\ufffd Colocando ou removendo vapor do ar
\ufffd Alterando a temperatura do ar
\ufffd O que acontece se a temperatura do ar 
aumenta sem haver alteração na quantidade de 
vapor? 
\ufffd A umidade relativa decresce.
Umidade relativa
O máximo da UR ocorre no início da manhã e o 
mínimo no meio da tarde.
Umidade relativa
\ufffd Se é tão complicada, por que usar a 
umidade relativa como medida de 
umidade?
\ufffd Condiciona a quantidade de evaporação 
nas superfícies úmidas e a transpiração nas 
plantas.
\ufffd Interfere nas condições de conforto
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Umidade relativa e conforto humano
\ufffd Em um dia muito quente, quando a 
umidade relativa é alta, por que o 
desconforto é maior?
\ufffd A principal forma de resfriamento do 
corpo é a transpiração.
\ufffd Se a UR é alta, o processo de evaporação 
da transpiração é ineficiente. 
Psicrômetros
\ufffd Dois termômetros de líquido em vidro, um 
deles com o bulbo envolto em musseline que 
é umidecida.
\ufffd A evaporação no termômetro de bulbo úmido 
vai causar um abaixamento da temperatura
\ufffd Se a umidade relativa do ar for alta o que 
acontece com a diferença de temperaturas 
nos dois termomômetros? 
\ufffd E se o ar estiver saturado (UR = 100%)?
Higrógrafo
Higrógrafo de cabelo
Sensação térmica
\ufffd Pele úmida com vento \u2013 aumenta a 
sensação de frio. Por quê?
\ufffd De que maneira o suor ajuda a baixar a 
temperatura do corpo?
\ufffd E se o ar estiver saturado?
Índice de calor
\ufffd O índice de calor determina a 
temperatura aparente ou a temperatura 
sentida em média por uma pessoa em 
várias combinações de temperatura e 
umidade relativa do ar.
Índice de calor
54
49
43
41
38
32
27
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Índice de calor
54
49
43
41
38
32
27
06/03/09
Galeão \u2013 13 HL
T = 33 C
UR = 49% 
Índice de calor
54
49
43
41
38
32
27
05/03/09
Galeão \u2013 13 HL
T = 30 C
UR = 62% 
Temperatura do ponto de 
orvalho
\ufffd Temperatura do 
ponto de orvalho
é a temperatura que 
o ar teria se fosse 
resfriado, sem 
alterar a pressão e o 
conteúdo de 
umidade, até 
ocorrer a saturação.
Para esta quantidade de vapor no ar,
a temperatura do ponto de orvalho é esta
Ponto de orvalho
\ufffd Como a pressão atmosférica varia pouco na 
superfície da terra, o ponto de orvalho é um 
bom indicador do conteúdo real de vapor 
d\u2019água no ar.
\ufffd Altos valores de ponto de orvalho significam altos 
conteúdos de umidade do ar.
\ufffd A diferença entre a temperatura do ar e a do 
ponto de orvalho pode indicar se a umidade 
relativa é alta ou baixa.
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Umidade
\ufffd Pode a umidade relativa do ar ser igual 
a 100% e considerarmos o ar como 
estando \u201cseco\u201d?
\ufffd Existe mais umidade no ar no deserto 
de Saara do que no ar saturado das 
regiões polares? 
\ufffd Depende de que indicador de umidade 
estejamos falando T = -20C
TD = -20C
UR = 100%
T = 350C
TD = 40C
UR = 20%
Umidade
\ufffd Levando em consideração os conceitos 
de umidade do ar e saturação:
\ufffd Vale a pena colocar roupas para secar a 
noite? Por quê?
\ufffd Quando é melhor regar as plantas? Pela 
manhã ou a tarde?
Orvalho e geada
\ufffd Quando o resfriamento noturno faz a 
temperatura do ar junto a superfície baixar 
até o ponto de orvalho, ocorre a condensação
sobre a superfície \u2013 orvalho
\ufffd Quando a temperatura do ponto de orvalho é 
igual ou menor do que o ponto de 
congelamento ocorre sublimação - geada
Orvalho e geada
\ufffd Quais as condições que favorecem a 
formação de orvalho e geada?
\ufffd Noites longas
\ufffd Noites calmas (sem vento)
\ufffd Ausência de nebulosidade
Névoa úmida
\ufffd Mesmo sem que haja saturação, com 
umidades relativas acima de 75%, se 
houver bastante