Capítulo 3 - Relações astronômicas Terra-Sol

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO 
IF111 – METEOROLOGIA BÁSICA 
Gabriela Camargo Medeiros 
 
Capítulo 3: Relações astronômicas Terra-Sol 
 
1 – Explique como os movimentos de Rotação e Translação influenciam na disponibilidade 
de radiação solar sobre o planeta Terra. 
 
O movimento de Rotação da Terra acontece em torno do eixo de rotação Norte-Sul e 
leva aproximadamente 24 horas (um dia) para se completar. Isso condiciona a alternância de 
dias e noites na Terra, já que metade do planeta fica exposta ao Sol durante o dia, enquanto a 
outra está totalmente no escuro. Ou seja, quando é dia, há incidência de radiação solar sobre a 
superfície, o que não ocorre quando é noite. 
Já o movimento de Translação é definido como a trajetória elíptica que a Terra faz em 
torno do Sol, com duração de 365 dias e seis horas (um ano, sendo um bissexto a cada quatro). 
O eixo de rotação Norte-Sul não está perpendicular ao plano da Eclíptica, mas tem uma 
inclinação de 23°27’ entre o equador e a Eclíptica, o que faz com que haja diferentes 
disponibilidades de radiação solar sobre a superfície durante o ano. 
A combinação desta inclinação com o movimento de Translação resulta nas estações 
do ano (primavera, verão, outono e inverno), que duram em torno de três meses. São 
caracterizadas pelo maior ou menor ângulo de incidência da radiação solar sobre determinado 
hemisfério. Portanto, durante esse período haverá maior (Solstício de Verão), igual (Equinócios 
de Primavera e Outono) ou menor (Solstício de Inverno) incidência diária de raios solares sobre 
a atmosfera de uma região. 
Como a Terra realiza uma órbita elíptica em torno do Sol, a distância Terra-Sol varia 
durante o ano, o que também influencia a disponibilidade de radiação solar sobre a superfície 
do planeta. Assim, quanto menor a distância Terra-Sol, como ocorre no Periélio em 3 de 
janeiro, maior a densidade de fluxo de radiação, e vice-versa. 
Além disso, durante o Solstício, o Polo da região onde é verão está voltado para o Sol, 
por isso recebe radiação 24 horas por dia, enquanto o Polo oposto, que está no inverno, está 
voltado para o escuro, ou seja, suas noites duram 24 horas. Já no Equinócio, ambos os Polos 
ocupam a mesma posição em relação ao Sol e são igualmente iluminados. 
 
 
2 – Defina o que é Solstício e Equinócio e explique quando eles ocorrem. 
 
Solstício é o evento no qual o Sol alcança sua declinação máxima, ou seja, quando o 
ângulo entre o raio vetor do Sol e o plano do equador é de 23°27’, sendo o valor positivo ao 
Norte e negativo ao Sul. 
Equinócio é o evento no qual a declinação solar é mínima (δ = 0°), justamente quando 
o raio vetor do Sol coincide com a linha do equador, formando um ângulo de 90°. Nesse caso, 
os dias e as noites têm duração igual, de 12 horas, em todo o Planeta. 
Durante o movimento de Translação da Terra, que dura um ano, ocorrem dois 
Solstícios e dois Equinócios. Quando o Sol alcança a declinação de + 23°27’ em 21 de junho e 
culmina no Trópico de Câncer, a incidência dos raios solares é maior no Hemisfério Norte, o 
que caracteriza o verão nessa região, com dias mais longos porque recebem luz por mais 
tempo, e o inverno no Hemisfério Sul, com dias mais curtos devido à menor exposição diária à 
radiação solar. 
A partir daí, o Sol se desloca no seu movimento aparente em direção ao Sul e a sua 
declinação vai diminuindo, até culminar no equador (δ = 0°) no dia 23 de setembro, quando 
ocorre o Equinócio de Primavera no Hemisfério Sul. O Sol continua se deslocando em seu 
movimento aparente para o Sul, culminando no Trópico de Capricórnio no dia 22 de dezembro 
(δ = 23°27’ S), data que marca o início do verão no Hemisfério Sul. Por fim, o Sol volta a 
culminar no equador em 21 de março (δ = 0°), quando começa o outono no Hemisfério Sul 
(Equinócio de Outono). 
 
 
3 – Calcule para o dia do seu aniversário: 
 
Data: 07 de abril -> nj = 97 
Latitude (Φ) = 43°11’ = 43,183° 
 
a) Declinação Solar: 
 
𝛿 = 23,45°𝑠𝑒𝑛 [
360°(284 + 97)
365
] 
𝛿 = 6,38° 
 
 
b) Fotoperíodo: 
 
𝐻 = arccos [−𝑡𝑔 6,38 𝑥 𝑡𝑔 43,183°] 
𝐻 = 96,024° 
 
𝑁 = 
2 𝑥 96,024
15
 
𝑁 = 12,8ℎ = 12ℎ48𝑚𝑖𝑛 
 
c) Ângulo Zenital: 
 
𝑍 = |43,183° − 6,38°| 
𝑍 = 36,803°