BAL HID E CLASSF CLIM 2010

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CLIMATOLOGIA DO SEMIÁRIDO-FUNDAMENTOS E APLICAÇÕES
CLASSIFICAÇÃO CLIMÁTICA DE THORNTHWAITE
	DE ACORDO COM O EXPOSTO EM SALA DE AULA, OBSSERVOU-SE QUE O BAL. HÍDRICO CLIMATOLÓGICO (BHC) É UMA FERRAMENTA SIMPLES E EFICIENTE PARA OS ESTUDOS CLIMÁTICOS DE UMA DADA REGIÃO.
	
FORNECE INFORMAÇÕES, COMO: a) disponibilidade hídrica ao longo do ano, pelo cálculo do EXC, DEF, retirada e reposição (ALT) hídrica no solo. Mostra ainda uma disponibilidade térmica, através da ETP ou ETR.
MEDIANTE ESSAS INFORMAÇÕES DO BHC NORMAL, É POSSÍVEL DETERMINAR-SE A CLASSIFICAÇÃO CLIMÁTICA DE UMA REGIÃO QUALQUER.
A PARTIR DOS VALORES ANUAIS DO BHC NORMAL, SÃO DEFINIDOS OS ÍNDICES: HÍDRICO, ARIDEZ, UMIDADE E TÉRMICO, QUE IDENTIFICÃO OS TIPOS E SUBTIPOS CLIMÁTICOS, conforme exemplo abaixo.
PASSO 1 – Determinar os índices hídrico ( Ih ), aridez (Ia) e de umidade (Iu), em percentual.
Ih = EXC/ETP x 100
Ia = DEF/ETP x 100
Iu = Ih - 0.6 x Ia
 
TIPOS CLIMÁTICOS, SEGUNDO THORNTHWAITE, COM BASE NO ÍNDICE DE UMIDADE
TIPO CLIMÁTICO						Iu
A: SUPERÚMIDO						Iu > 100
B4: ÚMIDO						 80 < Iu < 100
B3: ÚMIDO						 60 < Iu < 80
B2: ÚMIDO						 40 < Iu < 60
B1: ÚMIDO						 20 < Iu < 40
C2: SUBÚMIDO						 0 < Iu < 20
C1: SUBÚMIDO SECO					 -20 < Iu < 0
D: SEMI-ÁRIDO						 -40 < Iu < -20
E: ÁRIDO							 -60 < Iu < -40
QUADRO 1
SÚBTIPOS CLIMÁTICOS, SEGUNDO THORNTHWAITE, COM BASE NOS ÍNDICES HÍDRICO E DE ARIDEZ
CLIMAS ÚMIDOS (A, B, C2 )		ÍNDICE DE ARIDEZ (Ia) . 
r : PEQ. DEF. HÍDRICA					0 < Ia < 16.7
s : DEF. HID. MODERADA NO VERÃO	 16.7 < Ia < 33.3
w : DEF. HID. MODERADA/INVERNO		 16.7 < Ia < 33.3
s2 : GRANDE DH NO VERÃO			 	 Ia > 33.3
W2: GRANDE DH NO INVERNO				 Ia > 33.3
QUADRO 2 
	 
CLIMAS SECOS ( C1, D, E )			ÍNDICE HÍDRICO (Iu) . 
d : EXC. HID. PEQUENO/NULO			0 < Ih < 10
s : E.H. MODERADO NO VERÃO		 10 < Ih < 20
w : E.H. MODERADO NO INVERNO	 10 < Ih < 20
s2 : GRANDE E.H. NO VERÃO		 	 Ih > 33.3
w2: GRANDE E.H. NO INVERNO			 Ih > 33.3
QUADRO 2
TIPOS E SUBTIPOS CLIMÁTICOS
TIPOS						ETP ANUAL (mm)
A	MEGATÉRMICO			ETP > 1140
B4	MESOTÉRMICO			1140> ETP > 997
B3	MESOTÉRMICO			997 ETP > 885
B2	MESOTÉRMICO			885 ETP > 712
B1	MESOTÉRMICO			712 ETP > 570
C2	MICROTÉRMICO			570 ETP > 427
C1	MICROTÉRMICO			427 ETP > 285
D	TUNDRA					287 ETP > 142
E	GELO PERPÉTUO			 ETP < 142
QUADRO 3
SUBTIPOS					(ETP no verão/ETP anual) 100
a'								< 48.0%
b’4						entre 48% e menos que 51.9%
b’3						entre 51.9% e menos que 56.3%
b’2						entre 56.3% e menos que 61.6%
b’1						entre 61.6% e menos que 68.0%
c’2						entre 68.0% e menos que 76.3%
c’1						entre 76.3% e menos que 88.0%
d’							igual ou maior que 88.0%
QUADRO 4
Exemplo prático:
 Com os dados do BHC normal abaixo, com CAD = 100mm, Ribeirão Preto/SP, classificar o clima dessa localidade, utilizando-se do método de THORNTHWAITE.
DEF = 70mm
EXC = 522mm
ETP = 1082mm
ETPverão = 336mm	
Ih = 522/1082 x 100 = 48,2 %
Ia = 70/1082 x 100= 6,5 %
Iu = (48,2 – 0.6 x 6,5) = 44,3 %
Pelo Qd 1, temos o tipo B2 , clima úmido.
Pelo Qd 2, temos o subtipo r, pequena deficiência hídrica
Pelo Qd 3, com a ETP, temos o tipo B’4, mesotérmico
Pelo Qd 4, com a ETP verão = 31%, temos o subtipo a’.
Em resumo, a fórmula climática é:
B2 rB’4 a’, traduzindo: Clima Mesotérmico Úmido, com pequena deficiência hídrica.
ROTEIRO PARA DESENVOLVIMENTO DO BALANÇO HÍDRICO CLIMATOLÓGICO.
	Será descrito a seguir a metodologia desenvolvida por THORNTHWAITE e MATHER (1955) para preenchimento de uma planilha de cálculo do balanço hídrico climatológico. O objetivo deste roteiro é mostrar o encadeamento lógico dos cálculos e seu significado.
COLUNA:
 
	T: preencher com as temperaturas do local (oC)
	ET: Evapotranspiração (ETP) não corrigida obtida através da tabela 3.3. em função das temperaturas mensais e anuais. (OBS.: pode também ser utilizada a evapotranspiração do tanque classe “A”- neste caso, usar o fator de correção do tanque).
	COR: Correção da ETP , obtida em função da latitude do local e da época do ano (N*ND/12). Sendo: N: fotoperíodo; ND: é o número de dias do período considerado. 
	ETP: Evapotranspiração potencial, igual ao produto (ETP*COR). Representa a perda potencial de água por uma extensa superfície vegetada com grama, em crescimento ativo e sem falta de água.
	P: chuvas do local (mensal)
	P – ETP: Obter a diferença entre as colunas de P e ETP, mantendo-se os seus valores relativos (+/-).
	NEG.ACUM.: Representa o negativo acumulado
	ARM.: Representa o armazenamento de água no solo.
	Inicia-se o preenchimento da coluna NEG.ACUM. no primeiro mês que aparecer valor negativo de P – ETP após um período de valores positivos de P – ETP cuja soma seja maior ou igual à capacidade de água disponível (CAD – isto é, o ARM máximo possível para uma determinada camada de solo). Nesse mês, o valor da coluna NEG ACUM será igual ao valor negativo de P –ETP. Com esse valor, calcula-se o valor da coluna ARM através da equação: ARM = CAD * exp (NEG ACUM/CAD).	
	Se o próximo mês também tiver P – ETP negativo, acumula-se este valor com aquele do mês anterior. O ARM deste mês será calculado também através da equação acima. Isso continua enquanto P – ETP for negativo.
Quando aparecer um mês com P – ETP positivo, procede-se da seguinte maneira: 1) soma-se o valor positivo de P – ETP ao ARM do mês anterior obtendo-se o ARM do mês em questão; 2) com esse valor de ARM obtém-se o valor correspondente de NEG ACUM através do inverso da equação acima, ou seja, NEG ACUM = CAD * ln (ARM/CAD) o valor de ARM não pode ser maior que a CAD.
	Após preencher essas duas colunas, continua-se com as demais, uma por vez.
	ALT: representa a alteração no armazenamento. É obtida pela diferença entre o ARM do mês em questão e o ARM do mês anterior.
	ER: Representa a evapotranspiração real (ETR), isto é, aquela que realmente ocorre. Existem duas situações: 
ER = ETP, quando P – ETP é maior do que zero.
ER = P + ALT (valor absoluto), quando alteração é menor do que zero.
DEF: Representa o deficiência hídrica, isto é, a falta de água no solo.
DEF = ETP - ER
EXC: Representa o excedente hídrico, ou seja, a quantidade de água que sobra no período chuvoso. Existem duas situações:
EXC = 0, quando ARM é menor do que CAD
EXC = (P- ETP) – ALT, quando ARM é igual a CAD.
BALANÇO DE MASSAS (HÍDRICO)
1. BALANÇO HÍDRICO 
Entende-se por balanço hídrico a contabilidade de entrada e saída da água no solo. Sua interpretação trás ao interessado informações de ganho, perda e armazenamento da água pelo solo. 
O processo de ganho de água pelo solo realizado por precipitação pluvial ou por irrigação. O solo recebendo essa água vai tendo seus poros preenchidos. Em relação à precipitação a água cedida à superfície do solo é função da intensidade e duração. A quantidade de água que penetra no solo, também o é. Além desses dois parâmetros, é também função da textura do solo, profundidade da camada impermeável e inclinação da superfície. 
A intensidade da precipitação e inclinação da superfície podem ser fatores limitantes de molhamento do perfil: 
a) Se a inclinação do solo for muito acentuada e a intensidade pluviométrica elevada, a duração da chuva deixa de ser fator importante, pois neste caso, o deflúvio superficial é o que mais acontece. 
b) Quando a inclinação do solo é suave e a intensidade de precipitação baixa, a duração da precipitação passa a ser fator primordial no molhamento do perfil. 
1.1. Elementos do balanço hídrico: 
Como participantes do balanço hídrico encontramos a precipitação natural (P) e a irrigação (I) como fornecedores de água à superfície do solo. O deflúvio superficial (F) como enxurrada, isto é, água que não entrou no solo. Da quantidade de água que penetrou no solo, parte ficou armazenada no perfil considerada (M). Parte percolou abaixo do perfil considerado, chamada de drenagem profunda (D). Finalmente, uma quantidade de água deixaa superfície do solo por evaporação e a superfície das plantas por transpiração, denominada evapotranspiração (Et). Essa água é retirada do perfil considerado, o qual vai sofrendo um processo de variação em seu armazenamento (D M). 
As quantidades de água envolvidas no processo e como elas se distribuem dentro dos parâmetros estabelecidos é chamado balanço hídrico. No caso ideal o balanço hídrico é nulo, isto é, a somatória de todos os parâmetros integrantes é zero (conservação de massa). 
P + I + Et + D M + F + D = 0 
logo: 
P + I = -(Et + D M + F + D) 
Onde: 
P = precipitação 
I = irrigação 
Et = evapotranspiração 
D M = variação de armazenamento 
F = deflúvio superficial 
D = drenagem profunda 
2. EVAPORAÇÃO 
A evaporação é um fenômeno físico de mudança da fase líquida para vapor, da água presente em condições naturais. A grande importância do processo resume-se no aspecto quantitativo, haja visto o grande volume de água que deixa seu recipiente original, seja solo, seja superfície livre d'água. 
A mudança de fase da água do estado líquido para o estado gasoso pode ocorrer sob duas situações distintas, e levarem diferentes designações, haja visto: 
O processo chamado de vaporização consiste em adicionar energia em um volume parcialmente fechado e contendo água. Esse volume d'água ganhando continuamente energia, irá ter a um momento qualquer uma energia interna tal, que resulta uma pressão no líquido maior que a pressão atmosférica, externa aio volume de água. A tensão superficial no líquido cai, e as moléculas de água são injetadas na atmosfera levando consigo o calor latente de vaporização. 
O processo chamado de evaporação consiste em adicionar energia em uma superfície aberta ao ar livre, e que contenha água. A energia adicionada à superfície, aumenta a energia interna das moléculas imediatamente junto à ela. 
Essas moléculas de água acionadas de maior energia cinética, conseguem com isso, quebrar a ligação com outras moléculas, e saem para a atmosfera carregando consigo essa energia de ligação na forma de calor latente de evaporação. 
Em condições naturais o processo da evaporação é o que mais ocorre. É de grande interesse bioclimatológico o conhecimento do total de água perdido por evaporação, seja tanto por uma superfície livre d'água, quanto por uma superfície de solo nú. 
3. EVAPOTRANSPIRAÇÃO 
Vem a ser o fenômeno associado à perda conjunta de água do solo pela evaporação e da planta pela transpiração. Por ser a água total perdida pelo sistema, ela deve ser determinada com o maior cuidado possível, afim de ser reposta e manter sempre o sistema em cultivo em condições de máximo relacionamento com o meio. 
Como é sabido, a planta retém em torno de 1 a 2% da água que utiliza, portanto, quanto maior a quantidade de água utilizada, melhor o desempenho da planta. 
O termo evapotranspiração potencial, mostra ser a hipotética máxima perda, que poderia uma cultura qualquer, possuir em água. Ela significa a demanda máxima em água pela cultura e vem a tornar-se o referencial de máxima reposição de água à cultura, em processo de irrigação. 
A evapotranspiração real ou atual é a perda de água que a planta está sofrendo naquele instante, independente de seu estágio vegetativo, e do meio que a envolve, e que expressa realmente o débito de água que houve.