Resumo meteorologia básica P2 (parte teórica)

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Resumo meteorologia P2:
Temperatura do Solo: A composição, a densidade, a umidade e o tipo de cobertura do solo
são os principais fatores que influenciam nas propriedades térmicas do solo como: calor
específico, capacidade térmica, condutividade térmica, difusividade térmica,
emissividade e também o albedo
Variação Temporal da Temperatura do Ar Diária : Valor máximo 2 a 3 horas após o pico
de energia radiante. a temperatura mínima diária ocorre de madrugada, alguns instantes
antes do nascer do sol.
Variação Temporal da Temperatura do Ar Anual: Valor max no verão e min no inverno
Variação Espacial da Temperatura do Ar: A variabilidade espacial (horizontal) é
basicamente definida pelos fatores determinantes do clima, como latitude, altitude,
continentalidade, correntes oceânicas, massas de ar, etc. O aquecimento como o
resfriamento do ar se dão a partir da superfície, durante o dia a tendência é da
temperatura do ar ser maior próxima à superfície e menor com a altitude. Já de
madrugada,é ao contrario,a temperatura menor próxima à superfície e maior com o
aumento de altitude.
Instrumentos de Temperatura do Ar e do Solo: A radiossonda é um conjunto de
equipamentos e sensores transportados por balões meteorológicos,que medem vários
parâmetros atmosféricos, dentre eles a temperatura do ar, e os transmitem a um aparelho
receptor fixo.
Em superfície: estações meteorológicas convencionais por meio de termômetros de
mercúrio (temperaturas instantânea e de máxima) e de álcool (mínima do ar) e registrada
por termógrafos, enquanto que em estações meteorológicas automáticas usam-se
sensores baseados em circuitos eletrônicos ou efeitos elétricos, principalmente termopares
e termistores (resistência).
No solo : geotermómetros: mercúrio, dilatação de um líquido, coluna inclinada e
geotermografos : registrar.bulbo de aço preenchido com mercúrio ligado a uma cápsula
deformável. ar livre
Temperatura do Ar:
termômetro- bulbo com mercúrio ou álcool. tubo capilar. escala
# Termômetro Comum ou Ordinário: mede a temperatura do ar no momento da
observação. Mercúrio ou álcool. Diariamente 12,18,24 GMT. Abrigo meteorológico
# Termômetro de máxima: medir o maior tempo do dia. Mercúrio. diariamente 12,18,24
GMT. Abrigo meteorológico
# Termômetro de Mínima: medir a menor temperatura do dia. Álcool.diariamente 12,18,24
GMT. Abrigo meteorológico.
Sem precisão termômetro conjugado de máxima e mínima
Termógrafo: princípio de que um sólido ao aquecer se dilata proporcionalmente ao
aquecimento .Registrar a temperatura do ar com informações gráficas. Período específico.
Haste metálica em forma de anel ou haste bimetálica. Mecanismo tambor de relojoaria,
pena e termograma, diário ou semanal. abrigo meteorológico
Redução da temperatura do ar ao Nível Médio do Mar (NMM)
A altitude e a temperatura grandes são inversamente proporcionais, pois quando a altitude
aumenta a temperatura ambiente diminui. Por conta disto, para cada 100 m que acendemos
na atmosfera, a temperatura do ar diminui de:
• 0,65 o C: em média para a atmosfera úmida;
• 0,98 o C: para a atmosfera seca.
Caso não se saiba o estado da atmosfera usa-se o valor médio: 0,8oC/100m.
Umidade do ar: umidade max = saturado. umidade 0% = seco. umidade entre 0 e 4%
=úmido
Pela lei de Dalton das pressões parciais, cada molecula dos gases que constituem a
atmosfera (por exemplo: N2, O2 e H2O) exerce uma pressão parcial (Patm = PN2+PO2+...+
PCO2+PH2O), que somadas resultam na pressão
atmosférica (Patm) . Em estudos da umidade do ar, a pressão atmosférica
pode ser representada pelo somatório da pressão do ar seco (PArSeco= PN2+PO2+...+
PCO2) + pressão do vapor d’água (PH2O) e assim, Patm = PArSeco + PH2O. Em
Meteorologia eClimatologia, usualmente a pressão do vapor d’água na atmosfera é
representado pela letra e.
Pressão Máxima (Saturação) do Vapor D’água (es): equação de tetens, temperatura
entre (-50° a 100°). valor máximo ocorre quando a evaporação e a condensação se
equivalem.
A umidade relativa do ar é a relação entre a quantidade de água presente e
aquela que prevaleceria em condições saturadas, à mesma temperatura do ar.
Higrômetro:Medir a umidade relativa do ar no momento da observação. Fios de cabelo.
Diretamente em todas as observações, Abrigo meteorológico
Psicrômetro: Determinar a umidade relativa do ar, baseada em medidas dos
termômetros de bulbo molhado e seco. Ventilação Natural (. Ventilação forçada. 12,18,24
GMT
Higrógrafo: de modificação das dimensões (contração/expansão) de uma mecha de cabelo
humano arranjado em forma de harpa, com a variação da umidade do ar, registra a umidade
e fornece informação gráfica. Tambor de relojoaria, pena e higrograma(diagrama que ele
possui), semanal ou diário
precipitação é a água, na forma líquida ou sólida, proveniente de
mudança de fase (condensação, solidificação ou sublimação) do vapor d’água da
atmosfera que é transferida para a superfície terrestre por gravidade sob a forma de
chuva, garoa, granizo e neve. a precipitação é qualquer processo da
condensação atmosférica que é depositada na superfície da Terra.
Para que ocorra a precipitação, depois da condensação, deve haver a formação
de gotas maiores, denominadas de elementos de precipitação ou elementos de
nuvens,
resultantes da coalescência das gotas menores, que ocorre devido a diferenças de
temperatura, tamanho, cargas elétricas e também devido ao próprio movimento
turbulento.
A coalescência é um processo que promove uma rápida união de um grande
número de elementos de nuvem até um tamanho suficiente para transformá-los em
elementos de precipitação.
Precipitação líquida, gota pequena . Precipitação sólida, vapor d'água levado acima
da linha isotérmica. Quando há grande quantidade de precipitação de gelo, esse
fenômeno hidrometeorológico é denominado como “saraiva”.
Classificação : Convectiva: convecção livre, em que ocorre
resfriamento adiabático, devido à ascensão de uma parcela de ar na atmosfera,
formando-se nuvens de grande desenvolvimento vertical. aquecimento
desigual.Distribuição: localizada, com grande variabilidade espacial;
b. Intensidade: moderada a forte, dependendo do desenvolvimento vertical
da nuvem.
Orográfica: obstáculos do relevo, forçam a elevação do ar úmido, e assim, provocam
convecção Forçada, que resulta em resfriamento adiabático e em chuva na face do
barlavento. Áreas maiores, maior duração menor intensidade
Frontal: movimentação de massas de ar de regiões de alta pressão para regiões de baixa
pressão, causada normalmente pelo aquecimento desigual, em grande escala, da superfície
terrestre. Frentes frias (massa de ar fria se desloca em direção à massa de ar quente) e
quentes (massa de ar quente se desloca em direção à massa de ar fria).
Convecção forçada
Fatores de influência: latitude, distância do mar, orientação das encostas, vegetação,
altitude
Pluviômetro: Medir a quantidade de precipitação pluvial (chuva) em mm no
período de 24 h (um dia). coletor cilíndrico-cônico em formato de funil com
área de captação conhecida, a leitura é feita diariamente em todas as observações (12
GMT, 18 GMT e 24 GMT).
• Pluviômetro de Báscula: mede em pulsos
Pluviógrafo:Registrar a quantidade, intensidade e frequência de chuva,
fornecendo informação gráfica e contínua de todas as variações da chuva. água vai para
um recipiente cilíndrico, boia se eleva e transmite pra pena que registra no pluviograma.
Pluviógrafo de Sifão ou Cisterna Sifonada, Pluviógrafo de Peso, Pluviógrafo de Caçamba
Basculante, Pluviógrafo de Balança Eletrônica
Condensação do Vapor D’Água Atmosférico: Para que haja condensação na atmosfera é
necessário: 1) a presença de núcleos de condensação, em torno dos quais se formam os
elementos de nuvem (pequenas gotículas de água que permanecem em suspensão no ar e,
que constituirão as nuvens) e 2) que o ar fique saturado
Condensação em Altitude
Fatores que Favorecem a Elevação da Massa de Ar
Relevo (efeito orográfico)
Processo de Convecção Térmica
Superfície Frontal
Na Superfície
Nevoeiro: Nevoeiro de Radiação = Resfriamentoradiativo da superfície e do ar subjacente.
Ocorre em noites de céu sem nebulosidade, de calmaria e ventos fracos (1 m s -1) e
umidade relativa alta.
Nevoeiro de Advecção=ar quente e úmido passa sobre (escoa) uma superfície fria,
Nevoeiro Orográfico=quando ar úmido escoa sob terreno inclinado,
Neblina =Condensação que ocorre junto à superfície, causada pelo resfriamento do ar
quente e úmido
Orvalho=As superfícies esfriam intensamente à noite por resfriamento radiativo.
Geada
Advecção de ar frio e ii) Perda de
radiação de ondas longas (radiação terrestre).
Geada Branca: Ocorre devido ao intenso resfriamento noturno, em condições de
atmosfera próxima a saturação ou saturada,
Na geada negra, também ocorre à diminuição da temperatura do
ar, porém o ar possui baixíssimo teor de umidade, não havendo, portanto a
condensação e o congelamento.
Radiação solar e Terrestre:
Radiação = transferência de energia sem um meio material para se propagar, energia pode
ser transferida no vácuo (RAD SOLAR)
Condução = transferência que ocorre de molécula para molécula, por contato .
Convecção= matéria em movimento, líquido e gasoso
Coeficiente de reflexão= albedo 𝛂, razão entre a rad solar refletida e a rad solar incidente,
na Terra 30%
As principais grandezas utilizadas são:Densidade de fluxo radiante (ou radiativo) -
Quantidade de radiação incidente = irradiância solar (Q).
Emitância – fluxo de radiação emitido por unidade de área.
Irradiância - fluxo de radiação incidente por unidade de área.
Monocromático – Refere-se apenas a uma dada linha espectral
Absorção, Reflexão e Transmissão - Qλ = Qa,λ + Qr,λ + Qt,λ
em que, Qr,λ é a radiação refletida, Qa,λ é a radiação absorvida e Qt,λ é a radiação
transmitida no comprimento de onda .
Leis:
Corpo negro= hipotetico, absorve toda energia radiante incidente, rad isotropica, nao
depende da direção
Lei de Stefan-Boltzmann diz que a emitância total (densidade de fluxo de radiação emitida)
de um corpo negro é diretamente proporcional a quarta potencia da sua temperatura
absoluta. 𝐸 = 𝜀 𝜎 𝑇 ^4
Lei de Wien O comprimento de onda para o qual a emitância espectral de um corpo negro é
máxima, e inversamente proporcional a sua temperatura absoluta
Lei de Kirchhoff afirma que para um dado comprimento de onda () e uma
dada temperatura absoluta (T), a absortividade de um corpo é igual a sua emissividade,
ou seja, aλ= λ.
Q0 = rad solar no topo da atmosfera, varia com latitude, época do ano e hora.
𝑄𝑜 = 37,60 𝑑𝑟 [( 𝜋/ 180) 𝐻𝑠𝑒𝑛𝜑 × 𝑠𝑒𝑛𝛿 + 𝑐𝑜𝑠 𝜑 × 𝑐𝑜𝑠 𝛿 × 𝑠𝑒𝑛𝐻]
Constante solar= densidade de fluxo de rad solar incidente
Qg= total diário Radiação solar global
ESTIMATIVA DE Qg: 𝜏 = 𝑄𝑔 /𝑄𝑜 = 𝑎 + 𝑏 ( 𝑛 /𝑁 )
N= fotoperíodo em horas
a,b = coeficientes que dependem da época e local, a= 0,29 cos o, b =0,52.
unidade em MJ m^-2 d^-1
Durante o período diurno Qoc é positivo, devido à incidência de radiação solar
na superfície, enquanto no período noturno Qoc é igual a zero.
Durante o dia Qoc frequentemente é maior que Qol,
Piranômetro - Medidor: Medir a quantidade de radiação solar por unidade de área na
unidade de
tempo (W m-2ou cal cm-2 min-1) que atinge uma superfície plana, proveniente de todo
um hemisfério. Ele também é conhecido como solarímetro.de junções cobre-constantan
(termopares),
Actinógrafo - Registrador: Registrar a quantidade de radiação global solar (Cal) que
atinge a unidade de área na unidade de tempo (min.), consequentemente a unidade de
medida é cal cm-2 min-1. três placas bimetálicas pretas (centro) e três placas
bimetálicas brancas dispostas abaixo das pretas.actinograma,
Saldo Radiômetro - Medidor: Medir o saldo de radiação (Qn) de uma superfície em
unidade de energia por área na unidade de tempo (W m-2) placas retangulares de resina
sintética, dotadas de termopares, tendo uma das faces preta e a outra polida, normalmente
branca.
Heliógrafo - Registrador: Registrar o número real de horas de brilho solar – insolação.uma
concha de metal e na concha existe uma graduação em graus de latitude. lente esférica de
cristal, tira heliográfica ou heliograma. Tira curva comprida ou longa: usada para representar
o solstício de verão– 16 de outubro até final de fevereiro;
(ii) Tira curva curta: usada para representar o solstício de inverno – 14 de
abril até 31 de agosto;
(iii) Tira reta: representa os equinócios de primavera (1o de setembro até 15
de outubro) e outono (1o de março até 15 de abril).
Diariamente às 21 horas (24 h GMT)