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1.Os componentes do sistema climático da Terra são:Atmosfera;, Hidrosfera;, Cristosfera;, Biosfera, e Geosfera. 2. O clima se diferencia do tempo da seguinte aneira: o clima é o conjunto de fenómenos associados as vaiacoes do tempo da atmosfera terrestre, em um determinado local. Ao passo que o tempo é o estado momentanio da atmosfera. 3. A temperatura média da Terra nos dias de hoje é de 21ͦ c, durante o ano inteiro o clima é morno longo do ano, em geral a temperatura vária de 16 ͦ c-29 ͦ c.4. As escalas de temperatura usadas comummente nos dias de hoje são:Celsus, Fhrenheit e Keven. 5. Os cientistas estudam o clima do passado e projectam a variações que poderão acontecer no futuro através de estudos paleoclimaticos com base nos microfósseis, que são utilizados como indicadores (Proxsy) do paleoclima. 6.Os factores controlam as alterações no clima da Terra são: Latitude, altitude, relevo, cobertura florestal, maritimidade e continentalidade. 7. A origem das variações dos factores externos que resultam nos ciclos de Milankovitch pode ser explicada da seguinte maneira: Os Factores externos resultam das mudanças na intensidade da radiação solar, mudanças de excentricidade da órbita da Terra e mudanças de longo prazo nas placas tectónicas. 8. O Mecanismo de retorno negativo é um efeito que se verifica com respostas que diminuem o estado inicial, com escalas de tempo muito grandes. O decréscimo da temperatura faz com que haja decréscimo nas nuvens, decrescendo também o albedo, aumentando a temperatura na superfície do oceano, diminuindo a pressão aumentando o volume da água no oceano, e, o seu inverso faz com que haja glaciação nos oceanos.Ao passo que o Mecanismo de retorno positivo é um efeito que se verifica com respostas que aumentem o estado inicial, com escalas de tempo muito pequenas. O aumento da temperatura faz com que haja aumento nas nuvens, aumento também o albedo, diminuição a temperatura na superfície do oceano, aumento a pressão diminuindo o volume da água no oceano, e, o seu normal faz com que haja interglaciação nos oceanos. 9. Nem sempre os mecanismos de retorno positivos resultam e climas mais quentes, eles Poderiam tornar o clima mais frio visto que com o aumento da temperatura faz com que haja aumento nas nuvens, aumento também o albedo, diminuição a temperatura na superfície do oceano, aumento a pressão diminuindo o volume da água no oceano, e, o seu normal faz com que haja interglaciação nos oceanos. 10.a) 𝐹𝑝 = 𝐹𝑠 4𝜋𝑅2𝛿𝑇4 = 𝑠 4𝜋𝐷2 𝜋𝑅2 (1 − 𝑎) 4𝜋𝛿𝑇4 = 𝑠 4𝐷2 (1 − 𝑎) 𝜋𝛿𝑇4 = 𝑠 16𝐷2 (1 − 𝑎) 𝑇4 = 𝑠(1 − 𝑎) 16𝐷2𝜋𝛿 𝑇 = √ 𝑠(1 − 𝑎) 16𝐷2 4 𝑇 = [ 𝑠(1 − 𝑎) 16𝐷2𝜋𝛿 ] 1 4 𝑇 = [ 𝑠(1 − 𝑎) 4𝜎 ] 0.25 b). Calcule a temperatura de equilíbrio para o planeta Terra, usando S=1368 Wm-2 e a = 0.3. 𝑇 = [ 𝑠(1 − 𝑎) 4𝜎 ] 0.25 𝑇 = √ 1368𝑥0.7 4𝑥5,67𝑥10−8 4 𝑇 = √ 957.6 22.68𝑥10−8 4 𝑇 = ∜42.22 𝑇 = 2.54𝑥102𝑘 = 254𝑘 c). A série de medições que seriam necessárias para testar o modelo de temperatura de equilíbrio da Terra são: Variabilidade soar, Albedo e Distancia do sol. d). É de se esperar que o resultado das medições sejam diferentes do resultado do cálculo via modelo de equilíbrio porque: As medições são feitas em tempos e locais diferenciados e tomam valores aproximados, enquanto, os cálculos via modelo de equilíbrio são feitos na base de constantes que tomam valores exactos, por isso, os resultados são diferentes. e). Explique com ajuda de diagramas, como é que se pode determinar a zona circunstrelar habitável, onde a vida pode existir. Considere o planeta Terra e determine o raio da zona circunstrelar habitável. A zona circunstrelar habitável está situada entre 0 °C (273 K) e 100 °C (373 K), as temperaturas de congelamento e evaporação da água, assim podemos determinar o raio da zona circunstrelar habitável com a seguinte fórmula: 𝑅1 = ( 0,5𝑥𝐿 4𝜋𝜎𝑇4 )^0.5=( 0,5∗3.846E26 4∗3.14159∗5.67E−8 ∗373^4 )^0.5 = 1.18079825* 1011 m ou 118 079 825km, R2= ( 0.5∗3.846E26 4∗3.14159∗5.67E−8 ∗2734 ) 0.5 = 2.20428665E11 metros ou 220 428 665 km Assim a zona habitável do Sol se estende de 118 079 825 km até 220 428 665 km. Onde: R = distância da estrela; L =Luminosidade da estrela, em watts (3.846E26 W); T =Temperatura em Kelvin; σ = Constante de Stefan-Boltzmann 5.67E-8; π = 3.14159 11. a) As principais diferenças entre a circulação atmosférica no planeta Terra com e sem a rotação em volta do seu eixo são: visto que sem a rotação o movimento de rotação da terá não teremos dia e nem noites, havendo isso com a presença do movimento de rotação da terra; sendo que, o efeito de coriolis reflecte a circulação do vento para direita no hemisfério norte e a esquerda no hemisfério sul e essa rotação é que impede o ar que sobe no equador de chegar aos pólos e gera uma componente dominante este ou oeste no fluxo das células de circulação atmosférica e causa os ventos em espiral, em sentidos opostos nos dois hemisférios e se a Terra não rodasse, existiria uma componente dominante norte ou sul no fluxo de circulação atmosférica à superfície. 11.b) A origem das estações do ano e comente sobre a causa da diferença entre a duração do dia (ou da noite) durante o verão e inverno na cidade de Quelimane explica-se mediante as variações climáticas fortemente afectadas pela orbita da terá em torno do sol e suas variações (movimento de translação).A causa da duração do dia e da noite na cidade de quelimane o verão e inverno deve-se ao movimento de rotação da terra em torno do seu próprio eixo, sendo que, no verão os dias são mais longos em relação as noites, e no inverno as noites são mais longas em ralação ao dia. 11.c) É de se esperar que o verão do Hemisfério Sul seja mais quente que o verão no HemisférioNorte:Do ponto de vista meteorológico, a menor iluminação solar também faz com que as temperaturas no Hemisfério Sul durante o inverno sejam menores do que as temperaturas do verão. Isso também afecta directamente os movimentos atmosféricos, com mais energia disponível, as massas de ar se movimentam mais. Por tal motivo, as frentes frias passam com uma frequência maior durante o verão, o que torna o verão do hemisfério sul mais quente que o hemisfério norte. 12. Radiação de onda curta- é a designação dada campo da meteorologia, climatologia e das outras ciências planetárias a energia radiante com comprimento de onda próximo da luz visível incluindo ultravioleta e infravermelho próximo. A insolação- é uma condição séria provocada pelo excesso de exposição ao sol e ao calor intenso. As diferenças entre radiação ultravioleta, visível, e Radiação infravermelha são: Radiação ultravioleta (UV)-É a banda de radiação não ionizante que se situa próxima à radiação ionizante no espectro eletromagnético. Tendo como principal fonte o sol, é classificada como: UVA (400 – 315 mm), UVB (315 – 280 mm) e UVC (280 – 100 mm). Luz visível -A variedade de comprimentos de onda em que a radiação é visível não tem fronteiras nítidas. A banda de comprimento de onda vai de 380 mm a 780 mm. Há uma sobreposição com a faixa de comprimento de onda UV que se estende até 400 mm e na faixa superior com raios infravermelhos. Radiação infravermelha (IV)- Esse tipo de radiação, também conhecida como radiação térmica, faz parte do espectro de radiação eletromagnética abrangendo a faixa de comprimentos de onda de 780 mm a 1 mm, logo acima do comprimento de onda da luz visível. Ela está além da capacidade de visão humana e é liberada pelos corpos que emitem calor. As fontes naturais comuns são a radiação solar e o fogo. Já as fontes artificiais abrangem dispositivos de aquecimento e lâmpadasinfravermelhas, assim como saunas infravermelhas. Lasers são uma fonte especial de radiação IV, emitindo uma ou mais faixas de comprimento de onda extremamente estreitas e definidas. 13. Radiação de onda longa- é o fluxo radiante de energia resultante da emissão de gases atmosféricos e de superfícies liquidas e sólidas da terra. A radiação solar que chega a Terra se diferencia da radiação emitida pela Terra da seguinte forma: A variação da intensidade da radiação solar que chega á superfície da terra depende da distância entre o Sol e a Terra, isto é, vária de um lugar para outro ao longo do dia, mês e época do ano, dependendo da sua localização geográfica em relação ao equador e da natureza da superfície (líquida ou sólida),devido aos movimentos de rotação e translação da Terra, variando durante o ano entre 1,47 x 108 km (periélio) e 1,52 x 108 km (afélio). Devido a este facto, a vária entre 1325 W/m2 e 1412 W/m2. O valor médio é designado por constante solar. A energia incidente por unidade de área será portanto máxima para superfícies normais ao sol. 14. Numa escala de tempo longa, a percentagem de radiação solar reflectida para espaço pela Terra é de 30%. 15. O Efeito estufa- é um fenómeno natural de aquecimento térmico da Terra, essencial para manter a temperatura do planeta em condições ideais para a sobrevivência dos seres vivos. Sem o efeito estufa natural, a Terra seria muito fria, dificultando o desenvolvimento das espécies. E por que ele é bom para a vida na Terra? O efeito estufa não é nocivo ao planeta, sendo essencial para que ele mantenha a sua temperatura estável na superfície. Esse fenómeno natural, vital para a manutenção da vida na Terra, se dá pela retenção de cerca de 60% da radiação dos raios solares que incidem sobre o globo terrestre. Isso é possível graças a um conjunto de gases formado pelo dióxido de carbono (CO²), metano, óxidos de azoto e ozónio, que somam menos de 1% da composição total da atmosfera da Terra. 16. Que tipo de radiação é capturada pelos gases de efeito estufa? O calor causado pela radiação infravermelha é absorvido pelos gases de efeito estufa, como vapor de água, dióxido de carbono, ozônio e metano, o que diminui sua fuga da atmosfera. Embora os gases de efeito estufa representem apenas cerca de 1% da atmosfera da Terra, eles regulam nosso clima retendo o calor e mantendo-o em uma espécie de manta de ar quente que circunda o planeta. Qual é o efeito no clima da Terra? O efeito estufa ocorre quando uma parte de radiação infravermelha do sol é emitida pela superfície da terra e absorvida por alguns gases que estão presentes na atmosfera. Por causa disso o calor fica retido, não conseguindo se dissipar ou se mover, dando uma sensação de aumento de temperatura. 17. Os dois principais gases na atmosfera da Terra são: O gás carbónico ocupa apenas 0,039% do volume total da atmosfera, mas ele é fundamental para a manutenção de toda a cadeia biológica por ser utilizado pelos vegetais no processo de fotossíntese. Outro importante gás encontrado na atmosfera é o oxigénio, que corresponde a 21% do volume da atmosfera. E eles não são gases de efeito estufa. 18. As quatro camadas da atmosfera da terra são: Atmosfera, Hidrosfera, Biosfera, e Litosfera. E elas são definidas com as seguintes bases: Atmosfera- corresponde a camada gasosa. Hidrosfera- corresponde a camada liquida, (mares, oceanos e os rios). Biosfera-corresponde a camada biológica, (reino animal e vegetal). Litosfera-corresponde a camada sólida, (onde estão inclusos os minerais e as rochas). As principais características associadas a troposfera e estratosfera são: Troposfera: é a camada mais baixa da atmosfera, a qual se estende desde o nível do mar (zero altitude) até cerca de 16 km de altitude (não há consenso). Essa camada da atmosfera é mais estreita na região dos polos e mais larga na região equatorial. Estima-se que nesta camada esteja toda a massa gasosa da atmosfera e praticamente todo vapor de água, bem como os aerossóis. Nesta camada estão também concentradas a nuvens. Estratosfera: esta camada está localizada entre os 16 e 50 km de altitude (varia de acordo com o autor). Estima-se que esta camada concentre 25% da massa gasosa da atmosfera, sendo que é nesta que está a chamada “camada de ozónio”, sendo ela que absorve a maior parte da radiação ultravioleta do Sol. Essa radiação é bastante nociva à saúde dos seres vivos, podendo causar graves doenças, como o câncer de pele. Portanto, é uma camada muito importante para a vida. 19. O gás que é simultaneamente um gás de efeito estufa, um poluente, um gás que bloqueia a radiação ultravioleta e um gás que está localizado principalmente na estratosfera é o dióxido de carbono (CO2). 20. A radiação solar recebida pela Terra varia com a latitude porque conta dos fatores de variação da Radiação Solar; A latitude e a forma arredondada da Terra, O movimento de rotação da Terra,O movimento de translação da Terra e a inclinação do eixo da Terra em relação ao plano de órbita Outras condições locais (nebulosidade; exposição geográfica; etc) A forma arredondada da Terra vai fazer com que a inclinação dos raios solares e o ângulo de incidência variem com a altitude. Assim os lugares de menor latitude recebem maior radiação solar. Nos pólos aumentam as perdas por reflexão, difusão e a quantidade de radiação solar é menor devido amassa atmosférica atravessada. 21. Albedo é a quantidade de energia reflectida por uma superfície em relação ao total de energia incidente. E os seus valores típicos para: Neve- 0.8, Floresta- 0.12, Oceano aberto- 0.06, Gelo do oceano- 0.5-0.7. . 23.As principais formas de transferência de calor no sistema climático são: Radiação, Condução e Convecção. 24. Calor Sensível- é quantidade de calor fornecida a um campo que gera apenas variações de temperatura, sem produzir mudanças de fases. Exemplo: um pedaço de metal que quando aquecido, o seu estado mantem-se constante (sólido). Calor Latente- é a quantidade de calor que, ao ser fornecida ou retirada de um corpo, não altera a sua temperatura, mas causa mudança em seu estado de agregação. Exemplo: derretimento de um cubo de gelo ou a evaporação da água. Em ambos os casos, a temperatura nos dois estados físicos permanece a mesma. 25. As principais características do vapor de água importantes para o sistema climático são: Evaporação, Precipitação e Condensação. 26.Qual é a causa fundamental da circulação da atmosfera e dos oceanos? R: A causa fundamental da circulação da atmosfera e dos oceanos é o efeito de coriolis que é a frequência de rotação da terra, e essa rotação é que impede o ar que sobe no equador de chegar aos pólos e gera uma componente dominante este ou oeste no fluxo das células de circulação atmosférica e causa os ventos em espiral, em sentidos opostos nos dois hemisférios e se a Terra não rodasse, existiria uma componente dominante norte ou sul no fluxo de circulação atmosférica à superfície. 28.O que é a força do gradiente de pressão? R: A força de gradiente de pressão é aquela que surge como resultado da diferença de pressão atmosférica de uma região para outra: o ar em regiões onde a pressão é mais alta flue para regiões onde a pressão é mais baixa. A intensidade desta força será maior quanto maior for a diferença de pressão atmosférica e menor a distância entre duas regiões. Força de Coriolis? R: A força inercial de Coriolis é uma pseudoforça ou força inercial percebida apenas por observadores solidários a referenciais não-inerciais animados de movimento de rotação em relação a um referencial inercial que se afastam ou aproximam do centro deste movimento de rotação. Força de atrito? R: Força de atritoé um tipo de força que está presente quando duas superfícies entram em contato. Quando caminhamos, empurramos o chão para trás e o atrito existente entre nossos pés e a superfície é o responsável por nos impulsionar para frente. Como é que cada uma delas afecta o vento? R: Cada uma delas afecta o vento porque são resultado do efeito de coriolis que é a frequência de rotação da terra, reflecte a circulação do vento para direita no hemisfério norte e a esquerda no hemisfério sul e essa rotação é que impede o ar que sobe no equador de chegar aos pólos e gera uma componente dominante este ou oeste no fluxo das células de circulação atmosférica e causa os ventos em espiral, em sentidos opostos nos dois hemisférios e se a Terra não rodasse, existiria uma componente dominante norte ou sul no fluxo de circulação atmosférica à superfície. 29.Descreva a circulação geral da atmosfera. a) latitudes aproximadas para sistemas de pressão, incluindo ITCZ; b) latitudes para padrões de vento (por exemplo, ventos alísios, leste, oeste); c) latitudes para as células Hadley e polares? d) latitudes para precipitação e evaporação; e) suas diferenças e semelhanças no hemisfério norte e sul. R:As circulações atmosféricas são movimentos fechados do escoamento atmosféricos provocados pela conservação de massa que constrange o movimento geral da atmosfera e pelas forças de pressão e empuxo como observadas da superfície da terra cuja observação é feita em um referencial em rotação. a circulação geral da atmosfera é utilizada para definir o estado básico (ou de referência) ar- atmosfera sobre esse estado básico os fenômenos de menor escala temporal ou espacial podem ser considerados como perturbações (ondas) sobrepostas ao estado básico ou a circulação geral. É como se falar de corrente de Oeste escoamento da alta troposfera que em latitudes médias e altas podem ser considerados geostrófico também ou em balanço com as forças de curvatura centrípetas e centrífugas em um referencial em rotação. São com resultado do efeito de coriolis que é a frequência de rotação da terra, reflecte a circulação do vento para direita no hemisfério norte e a esquerda no hemisfério sul e essa rotação é que impede o ar que sobe no equador de chegar aos pólos e gera uma componente dominante este ou oeste no fluxo das células de circulação atmosférica e causa os ventos em espiral, em sentidos opostos nos dois hemisférios. 30.Quais são as etapas para fazer a precipitação ? Solidificação, Acúmulo, Condensação, e Evaporação, 31.O que é precipitação orográfica? R% Chuva orográfica ou precipitação orográfica é a chuva provocada pelas condições do relevo. Ocorre quando uma massa de ar carregada de umidade sobe ao encontrar uma elevação do relevo, como uma montanha. O ar mais quente (mais leve e, geralmente, mais úmido) é empurrado para cima. Com a queda de temperatura, o vapor se condensa, provocando chuva. https://pt.wikipedia.org/wiki/Press%C3%A3o_atmosf%C3%A9rica https://brasilescola.uol.com.br/fisica/forca-atrito.htm https://pt.wikipedia.org/wiki/Chuva https://pt.wikipedia.org/wiki/Relevo_(geografia) https://pt.wikipedia.org/wiki/Massa_de_ar https://pt.wikipedia.org/wiki/Umidade https://pt.wikipedia.org/wiki/Montanha https://pt.wikipedia.org/wiki/Condensa%C3%A7%C3%A3o
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