107_METEOROLOGIA_E_CLIMATOLOGIA_VD2_Mar_2006

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METEOROLOGIA E CLIMATOLOGIA
Mário Adelmo Varejão-Silva
Versão digital 2 – Recife, 2006
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Quando se traçam as curvas que representam a distribuição vertical da temperatura no
interior solo, ao longo do tempo (Fig. II.20), verifica-se, claramente, a direção do fluxo de calor.
Durante o dia, as camadas mais próximas da superfície encontram-se geralmente mais aqueci-
das e o fluxo de calor se dá para baixo. Quase sempre ocorre o inverso à noite.
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H O R A L O C A L
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( c
m
 )
Fig. II.20 - Variação da temperatura (oC) em solo não vegetado, correspondente ao primeiro
diagrama da Fig. II.19. Fonte: Vianello e Sandanielo (1984).
12.2 - Aspectos teóricos do transporte de calor no solo 
Teoricamente é possível desenvolver modelos matemáticos que permitam estimar a
variação da temperatura em um meio, a partir de determinadas suposições, desde que sejam
definidas as condições iniciais e de contorno exigidas à solução das equações diferencias en-
volvidas.
Um modelo simples pode ser aplicado ao solo, a título de ilustração, partindo das se-
guintes hipóteses simplificadoras:
- o meio é homogêneo (o que implica aceitar que sua densidade é a mesma em qualquer
ponto);
- o meio é isotrópico (não existe direção segundo a qual a propagação do calor ocorra
mais facilmente);
- a condução do calor se processa sempre no sentido contrário ao do gradiente de tem-
peratura e é proporcional ao valor desse gradiente.
Será abordado, apenas, o caso específico do transporte do calor ao longo da vertical.
Admitidas essas condições, considere-se um determinado volume de controle desse
meio homogêneo, limitado por arestas infinitesimais ∆x, ∆y e ∆z, orientadas segundo as dire-
ções dos eixos cartesianos associados ao referencial local. Considere-se que todo o meio está