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aula 07 - umidade

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A INTERAÇÃO DOS ELEMENTOS DO CLIMA COM OS 
FATORES DA ATMOSFERA GEOGRÁFICA: 
PARTE 03 - UMIDADE ATMOSFÉRICA
Disciplina: Climatologia I (GF-410)
Prof. Dr. Raul Reis Amorim
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS (UNICAMP)
INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS (IG)
DEPARTAMENTO DE GEOGRAFIA (DGEO)
ÁGUA
H2O
incolor
inodorainsípita
A água pura é rara na natureza por ser um solvente (dissolve sólidos)
Peso da água:
1g/cm3 ou 
1kg/L
ORIGEM GEOLÓGICA DA ÁGUA
HIPÓTESES
DEGASEAMENTO
Resfriamento do 
Planeta
COMETAS
Colisão de 
cometas com a 
terra
ORIGEM GEOLÓGICA DA ÁGUA
Degaseamento
H
(hidrogênio)
O
(oxigênio)
CO
(monóxido 
de carbono)
CO2
(dióxido de 
carbono)
N2
(nitrogênio)
SO2
(dióxido de 
enxofre)
O oxigênio e o hidrogênio assim lançados,
rapidamente combinaram-se para dar
origem ao vapor de água da atmosfera. No
começo, as temperaturas e pressões
reinantes na Terra só possibilitaram a
ocorrência de água na forma de vapor.
À medida que as temperaturas baixaram,
os vapores de água da atmosfera
condensaram-se e formaram nuvens, as
quais foram atraídas pela gravidade e
caíram na forma de chuva, principalmente,
na superfície da Terra.
ORIGEM GEOLÓGICA DA ÁGUA
A ÁGUA NA TERRA
A água é o composto mais comum na superfície terrestre – atingindo volume atual a cerca de 
2 bilhões de anos, e existe um balanço de perdas e ganhos.
PERDAS - Perde-se água quando se 
dissocia o H e O.
GANHOS - processos magmáticos 
reintroduzem moléculas de H2O na 
superfície – água juvenil.
• H escapa da gravidade terrestre 
para o espaço;
• Se quebra e forma outros 
compostos com outros 
elementos.
• Erupções e derrames vulcânicos;
• Fontes hidrotermais do fundo 
oceânico
Equilibro
HEMISFÉRIOS TERRESTRE E OCEÂNICO
PREDOMÍNIO
OCEANOS
HEMISFÉRIO 
SUL
CONTINENTES
HEMISFÉRIO 
NORTE
HEMISFÉRIO OCEÂNICO
HEMISFÉRIO CONTINENTAL
OS TRÊS 
ESTADOS 
DA ÁGUA
Pontes de Hidrogênio 
- é uma ligação 
química em que 
apenas dois elétrons 
são compartilhados 
por três átomos, 
tratando-se, portanto 
de uma ligação 
deficiente de elétrons
PONTES DE HIDROGÊNIO - Tensão superficial da água 
Tensão superficial da água - força de atração das moléculas na superfície da 
água é diferente da força que ocorre entre as moléculas abaixo da superfície, pois 
estas apresentam atração por outras moléculas de água em todas as direções. Isso 
significa que elas se atraem mutuamente com a mesma força.
• As moléculas de água situadas na superfície não
apresentam moléculas acima delas, portanto suas
ligações de hidrogênio se restringem às moléculas ao
lado e abaixo;
• Essa desigualdade de atrações na superfície cria uma
força sobre essas moléculas e provoca a contração do
líquido, causando a chamada tensão superficial, que
funciona como uma fina camada na superfície da água.
PONTES DE HIDROGÊNIO - Tensão superficial da água 
A tensão superficial da água é a mais alta de todos os líquidos.
Isso explica vários fenômenos. Dentre eles, os principais são:
A forma esférica das 
gotas de água
Alguns insetos podem 
andar sobre a água
Flutuação de pequenos 
objetos
PONTES DE HIDROGÊNIO – Capilaridade da água 
O Efeito de Capilaridade, de acordo com LEINZ e 
LEONARDOS (1982), consiste em um “fenômeno 
físico da modificação do nível de líquidos, devido 
ao contato da sua superfície com um sólido. 
Assim, em rochas permeáveis, em virtude da 
atração capilar, a água é elevada e mantida a 
uma certa altura dependente do tipo de rocha”, 
ou seja, trata-se de um movimento d’água 
contrário à ação gravitacional.
Destaca-se que:
• Árvores “bebem” água capilar. Estas estendem suas raízes nesses tubos capilares – que 
também contém fileiras de fungos que são higroscópicos (atraem água);
• No solo existem milhões de canais verticais ou tubos. Estes são chamados “tubos 
capilares”.
A SINGULARIDADE DAS FORMAS DE GELO
Foto processada 
por computador 
que revela os 
padrões de cristais 
de gelo ditados 
pela estrutura 
interna entre as 
moléculas de água
Agulhas de gelo 
que formam-se no 
processo de 
solidificação de 
um córrego de 
água de 
derretimento na 
Groenlândia
Icebergs que 
embocaram ao 
longo da costa da 
Groenlândia, 
expondo porções 
submersas que 
foram esculpidas 
por correntes de 
canais de 
derretimento.
Um pequeno 
Iceberg na costa 
da Antártica 
ilustrando o 
estado de 
densidade-
flutuabilidade do 
gelo que boia.
MUDANÇAS DE FASE
CALOR LATENTE – energia 
calorífera armazenada em um dos 
três estados físicos da matéria. A 
energia é absorvida ou liberada 
em cada mudança de fase de um 
estado para outro.
Energia calorífera absorvida:
• Derretimento;
• Vaporização;
• Evaporação;
• Sublimação.
Energia calorífera liberada:
• Condensação;
• Congelamento;
• Sublimação
DISTRIBUIÇÃO DE OCEANOS E DE ÁGUA DOCE NA TERRA
Localização Quantidade 
(km³)
Porcentagem de 
água doce
Porcentagem de 
água total
Água Superficial
Mantos de gelo e geleiras 29.180.000 77,14 2,146
Lagos de água doce 125.000 0,33 0,009
Lagos Salinos e mares interiores 104.000 0,28 0,008
Atmosfera 13.000 0,03 0,001
Rios e correntes de água 1.250 0,003 0,0001
Total de água superficial 29.423.250 77,78 2,164
Água subsuperficial
Lençol Freático – superfície de 762m de profundidade 4.170.000 11,02 0,306
Lençol freático – 762 a 3.962m de profundidade 4.170.000 11,02 0,306
Armazenamento de umidade do solo 67.000 0,18 0,005
8.407.000 22,22 0,617
Total de água doce (arredondado) 37.800.000 100,00% 2,78%
DISTRIBUIÇÃO DA ÁGUA DOCE NA TERRA
SISTEMA CLIMÁTICO TERRESTRE
MÉDIA ANUAL DA PRECIPITAÇÃO GLOBAL
RELAÇÕES CLIMÁTICAS
A UMIDADE PODE SER EXPRESSA EM: 
1. Umidade Absoluta - massa de vapor de água num dado volume de ar (gr/m3);
2. Umidade Relativa - relação entre o vapor de água presente num dado Volume de ar 
comparado com o que o saturaria (%);
3. Umidade Específica - conteúdo de vapor de água numa dada massa de ar (gr de vapor 
de água/kg de ar);
4. Teor de umidade - massa de vapor de água numa dada massa de ar seca (gr vapor de 
água/kg de ar seco);
5. Tensão de Vapor - pressão do vapor de água numa dada porção de ar (pascal/ 
milibares, etc.).
UMIDADE
Refere-se ao vapor d’água no ar.
UMIDADE ABSOLUTA
• é a massa de vapor de água contida 
numa unidade de volume de ar (g/m3);
• a capacidade higrométrica do ar varia 
em relação direta com a temperatura.
• é a relação existente entre a quantidade de
vapor de água existente num dado volume de
ar e a quantidade de vapor de água necessária
para que esse volume de ar fique saturado à
mesma temperatura;
• a umidade relativa do ar varia em relação
inversa com a temperatura.
UMIDADE RELATIVA (UR)
UR=
𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟 𝑑′á𝑔𝑢𝑎 𝑟𝑒𝑎𝑙 𝑛𝑜 𝑎𝑟
𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑜 𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟 𝑑′á𝑔𝑢𝑎 𝑝𝑜𝑠𝑠í𝑣𝑒𝑙 𝑛𝑜 𝑎𝑟 𝑛𝑒𝑠𝑡𝑎 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎
×
100
PADRÕES DE UMIDADE RELATIVA
Variações diárias típicas demostram relações 
entre temperatura e umidade relativa Variações sazonais em umidade relativa 
diária no Hemisfério Norte
PRESSÃO DE SATURAÇÃO DE VAPOR
umidade relativa de 100%AR SATURADO
Taxa de evaporação
x
Taxa de condensação
atingem equilíbrio
A saturação indica que qualquer adição de vapor d’água ou 
qualquer diminuição de temperatura que reduz a taxa de 
evaporação resulta em condensação.
PRESSÃO DE SATURAÇÃO DE VAPOR
A temperatura em que determinada massa de ar se torna saturada e a condensação 
líquida começa a formar gotículas de água é a temperatura do ponto de orvalho.
O ponto de orvalho no exterior dará a indicação da possibilidade de ocorrência de 
orvalhoou geada se a temperatura descer durante a noite abaixo do ponto de orvalho.
Esta possibilidade aumenta ainda no caso de céu limpo, devido ao efeito de 
diminuição de temperatura motivado pela maior radiação em direção ao céu. 
Quando o valor do ponto de orvalho se aproxima da temperatura externa, existe uma 
forte indicação de haverá chuva. 
PRESSÃO DE SATURAÇÃO DE VAPOR
O ar está saturado quando a temperatura de porto de orvalho e a temperatura do ar são 
as mesmas.
A medida que as moléculas de agua evaporam das superfícies para atmosfera, 
tornam-se vapor d’água;
O vapor d’água (agora parte do ar) exerce uma porção da pressão atmosférica 
junto com as moléculas de Nitrogênio e Oxigênio;
A parte da pressão atmosférica que é composta de moléculas de vapor d’água 
é a pressão de vapor, expressa em milibares (mb).
PRESSÃO DE SATURAÇÃO DE VAPOR
A cada aumento de temperatura de 10◦ C a pressão de 
saturação do vapor d’água praticamente dobra.
AR TROPICAL QUENTE
O ar quente no 
oceano retém grande 
quantidade de vapor 
d’água
AR FRIO
Não produz muita 
precipitação
Ponto de 
congelamento
=
Ponto de saturação 
do orvalho
PRESSÃO DE SATURAÇÃO DE VAPOR
EXERCÍCIO:
Considerando que a 20◦C a pressão de saturação do vapor 
d’água é de 24 mb, determine a umidade relativa do ar, a esta 
temperatura quando a pressão variar para:
a) 12 mb
b) 16 mb
c) 20 mb
d) 6 mb
RESOLUÇÃO:
a) (12 mb/24 mb) = 0,5
0,5 x 100 = 50% de umidade relativa do ar 
INSTRUÇÕES:
a) Divide-se a pressão do vapor d’água indicada 
pela pressão de saturação de saturação do 
vapor d’água.
b) Multiplica-se o resultado por 100%
UMIDADE ESPECÍFICA MÁXIMA
Umidade específica é a massa de vapor d’água 
(em gramas) por massa de ar (em kg) em 
qualquer temperatura especificada.
Umidade específica máxima é a massa máxima 
de vapor d’água possível em um quilograma de 
ar em qualquer temperatura especificada.
UMIDADE ESPECÍFICA MÁXIMA
EXERCÍCIO:
Considerando que a umidade específica máxima do 
ar a 40◦C é de 47 g, calcule a umidade específica 
para as seguintes massas de vapor d’água a 40◦C :
a) 12 g
b) 6 g
c) 25 g
d) 18 g
RESOLUÇÃO:
a) (12 g/24 g) = 0,255
0,255 x 100 = 25,5% de umidade relativa específica
INSTRUÇÕES:
a) Divide-se a massa do vapor d’água 
indicada pela massa de umidade 
específica do vapor d’água.
b) Multiplica-se o resultado por 100%
INSTRUMENTOS PARA MEDIR A UMIDADE
Higrômetro de cabelo
Psicrômetro

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