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CLIMATOLOGIA AULA 2 Profª Karen Estefania Moura Bueno 2 CONVERSA INICIAL Esta aula é de suma importância para a disciplina de Climatologia. Nela, serão apresentados e caracterizados os elementos e fatores do clima. Em seguida, serão destacadas as relações existentes entre eles nos campos térmico, higrométrico e barométrico da Terra. De maneira mais pontual, pode-se afirmar que os elementos e fatores do clima tratam de conceitos distintos e fundamentais para a Climatologia, pois são condicionantes das condições do tempo e, consequentemente, em longo prazo, do clima de determinada região. Assim sendo, primeiramente, serão apresentados os elementos do clima. Em seguida, os fatores do clima serão abordados individualmente. Por fim, será discorrido sobre os campos térmico, barométrico e hidrométrico, inter- relacionando os conteúdos apresentados anteriormente. Esses conteúdos se complementam ao longo da aula e são de suma importância para o bom andamento e entendimento da disciplina. TEMA 1 – ELEMENTOS DO CLIMA Compreender quais são e o que significam os fatores e elementos do clima é de suma importância em Climatologia, tendo em vista que tratam de conceitos, bem como são condicionantes do tempo atmosférico e, em longo prazo, do clima de uma região. Os elementos do clima são: • Temperatura; • Umidade; • Pressão atmosférica. A temperatura consiste na medida do calor sensível armazenada no ar e é medida por meio de termômetros em graus Celsius ou Fahrenheit. Com relação à umidade, a expressão mais utilizada para representar a água em estado gasoso na atmosfera é umidade relativa, a qual representa a proporção de água no ar em relação à sua possível concentração máxima. Por fim, a pressão atmosférica consiste no peso que as moléculas de ar exercem sobre determinado ponto da superfície. Sendo assim, quanto menor a altitude do local, maior será a coluna de ar pressionando a superfície pela ação da gravidade e, consequentemente, a pressão atmosférica tende a ser maior. Como exemplo, 3 áreas como planícies litorâneas apresentam alta pressão atmosférica, tendo em vista que apresentam baixa altitude. Ao contrário, regiões montanhosas apresentam menor pressão atmosférica, pois apresentam elevada altitude e, consequentemente, menor coluna de ar pressionando a superfície. Os elementos do climáticos interagem entre si e resultam em diferentes tipos de clima no planeta. É pertinente ressaltar que a influência destes elementos está diretamente relacionada às condições físicas da paisagem. Ao observar a Figura 1, como você faria uma breve descrição dos elementos do clima na paisagem? Figura 1 – Paisagem desértica Crédito: Anton_Ivanov/Shutterstock. Na imagem anterior, claramente podemos pressupor que a umidade do ar é baixa, devido à ausência de vegetação e visível aridez do local. Também é possíve afirmar que as temperaturas são elevadas, por conta não só das características físicas da paisagem, como também pela vestimenta das pessoas. Portanto, ao observar uma imagem de uma paisagem ou estar em determinado local, é possível constatar a ação dos elementos do clima. Ainda sobre interpretação visual da paisagem com base nos elementos do clima, observe a Figura 2. 4 Figura 2 – Paisagem em local com clima Polar Crédito: K Ireland/Shutterstock. Na paisagem em questão, pode-se afirmar que as temperaturas são muito baixas, por conta da ausência de vegetação e a presença de gelo. Desta forma, a precipitação ocorre em forma de neve. De maneira geral, regiões que apresentam temperaturas baixas são caracterizadas por baixa pressão atmosférica. TEMA 2 – FATORES DO CLIMA Os fatores climáticos variam em escala espacial e temporal, devido à grande diversidade de paisagens existentes no planeta. São fatores do clima: • Latitude; • Altitude; • Maritimidade; • Continentalidade; • Vegetação; • Ação antrópica. A seguir, serão discutidos cada um deles. 5 2.1 Latitude A latitude varia de acordo com a distância de um ponto da superfície terrestre com relação a linha do Equador (latitude 0º), ou seja, quanto mais próximo dela, menor a latitude; quanto mais distante, maior a latitude. Esse fator do clima interfere na intensidade das estações do ano, pois a intensidade de energia que atinge a superfície terrestre está diretamente relacionada à latitude, e na duração dos dias e noites. Segundo Mendonça e Danni-Oliveira (2007), a Terra pode ser divididas em paralelos, conforme a quantidade de energia que cada um deles recebe. Por meio desta divisão, são estabelecidas as zonas climáticas da Terra (Figura 3), que são: • Zona Tropical; • Zonas Temperadas; • Zonas Polares. Figura 3 – Zonas climáticas da Terra Fonte: elaborado com base em Atlas Geográfico Escolar, 2012. Crédito: Vector Image Plus/Shutterstock. 6 • Zonas Polares: Compreende a Zona Polar Antártica e a Zona Polar Ártica, as quais estão localizadas nas altas latitudes do nosso planeta, fazendo com que a radiação solar que chega à superfície se disperse, devido à curvatura acentuada da Terra nestas latitudes. Assim, a quantidade de radiação solar recebida é mínima e as temperaturas, como consequência, são muito baixas. Ademais, nessas regiões, formam-se as massas de ar polares. Como exemplo, as massas de ar que se formam na Zona Polar Antártica influenciam diretamente nas baixas temperaturas do inverno no sul do Brasil; • Zonas Temperadas: Compreende a Zona temperada do Hemisfério Sul, localizada entre o Círculo Polar Antártico e o Trópico de Capricórnio; e a Zona Temperada do Hemisfério Norte, localizada entre o Círculo Polar Ártico e o Trópico de Câncer. De maneira geral, nestas zonas, a radiação solar varia durante o ano, possibilitando as quatros estações bem definidas; • Zona Tropical ou Equatorial: Nesta Zona, a curvatura da Terra é menos acentuada. Por conta disso, os raios solares incidem de maneira mais direta na superfície, fazendo também com que a radiação solar varie pouco ao longo do ano, caracterizando temperaturas elevadas durante o ano todo. É nesta latitude que ocorrem as Zonas de Convergência, os ventos alísios e as baixas pressões. Percebam que o Brasil, por conta da sua grande extensão territorial, está localizado nas zonas tropical e temperada do Hemisfério Sul, resultando em uma grande diversidade de condições climáticas de norte a sul do país. 2.2 Relevo A altitude também corresponde a um fator do clima, exercendo influência na temperatura e na pressão atmosférica. Como exemplo, áreas de planície litorânea apresentam baixa altitude e maior pressão atmosférica. Já regiões montanhosas tendem a apresentar baixas temperaturas, pois, na Troposfera terrestre, quanto maior a altitude, menor a temperatura. Além disso, a pressão atmosférica é mais baixa nestas áreas, pois a coluna de ar que exerce pressão sobre a superfície é menor. 7 Um exemplo bastante didático é o frio que faz especialmente no inverno nas cidades da Serra da Mantiqueira, localizada no estado de Minas Gerais. Embora este estado apresente, em geral, clima tropical, por estar localizado entre o trópico de capricórnio e a linha do Equador, a Serra da Mantiqueira apresenta altitudes elevadas, fator geográfico que favorece as baixas temperaturas no inverno e estimula o turismo na região, como nos municípios de Barbacena, Bueno Brandão e Alagoa. 2.3 Continentalidade e maritimidade A continentalidade e maritimidade se relacionam com a proximidade do oceano, influenciando na amplitude térmica diária. Por exemplo, cidades litorâneas tendem a apresentar menor variação de temperatura diária, devido à proximidade com o oceano. Já cidades que ficam longe do litoral apresentam variação de temperatura diária bem maior. Isso ocorre pelofato de a superfície do interior do continente tende a ganhar e perder calor mais rapidamente se comparado às áreas bem próximas do oceano, que possuem maior capacidade de retenção do calor recebido pela radiação solar. Como exemplo, pode-se citar o Rio de Janeiro, cidade litorânea e capital do estado do Rio de Janeiro que apresenta baixa amplitude térmica diária, devido ao fator maritimidade. Ao contrário, Brasília é uma cidade brasileira que possui uma amplitude térmica mais elevada, pois está na porção central do nosso país, portanto afastada dos oceanos. Dessa forma, o fator continentalidade predomina, caracterizando a elevada variação entre as temperaturas máximas e mínimas. 2.4 Vegetação Outro fator geográfico que atua na formação dos climas terrestres é a vegetação, tendo em vista que as plantas influenciam a umidade e temperatura do local, de acordo com a sua densidade e estrutura. Como exemplo, a Floresta Amazônica, que é densa e de grande porte, exerce influência não só na elevada umidade da região Norte do Brasil, como contribui para a dinâmica de chuvas da região Centro-Sul por meio dos rios voadores, ou seja, massas de ar carregadas de vapor de água. 2.5 Ação antrópica 8 Por fim, as atividades antrópicas também correspondem a um fator climático, pois, devido às mudanças que o ser humano promove nas paisagens, a dinâmica natural do clima é alterada. Devemos lembrar que, desde o surgimento do homem no planeta, ele utiliza técnicas para realizar o seu trabalho e extrair da natureza os recursos necessários para sua sobrevivência, modificando a paisagem. Ao longo dos séculos, as paisagens foram cada vez mais alteradas pelo homem, caracterizando o atual momento em que estamos vivendo, ou seja, a Terceira Revolução Industrial (período técnico-científico- informacional). Diversas pesquisas vêm apontando que o intenso desmatamento e a emissão de gases na atmosfera (como CO2) que promovem o efeito estufa são os principais responsáveis por mudanças climáticas aceleradas em nosso planeta. Portanto, a busca pelo desenvolvimento sustentável é imprescindível para que o ser humano garanta recursos e condições climáticas favoráveis para sua sobrevivência não só no presente, como também para as gerações futuras. TEMA 3 – CAMPO TÉRMICO O campo térmico se refere à temperatura, um dos elementos constitutivos do clima. No entanto, calor e temperatura são conceitos distintos, embora estejam diretamente relacionados. Segundo Mendonça e Danni-Oliveira (2007), a temperatura corresponde à medida do calor armazenado no ar por meio de termômetros e em unidades como graus Celsius ou Fahrenheit. Portanto, ao contrário do calor, a temperatura não é uma forma de energia e não pode ser medida por unidades energéticas. Tendo em vista que a entrada de energia na atmosfera varia espacial e temporalmente (Ayoade, 2002; Mendonça; Danni-Oliveira, 2007), é pertinente destacar que diferença de temperatura do ar pode ocorrer por variações diárias, sazonais (anuais) ou até interanuais. A variação da temperatura diária está diretamente relacionada com a trajetória diária do Sol, ou seja, dias e noites. Como exemplo, ao longo do dia, a superfície terrestre recebe considerável energia e, após o pôr do Sol, a superfície tem uma crescente perda de energia para a atmosfera, ou seja, ao longo da noite, a superfície terrestre esfria. A variação sazonal ocorre conforme a época do ano, devido ao movimento de translação e o eixo de curvatura da Terra. Portanto, tal variação está 9 relacionada com a alternância das estações ao longo do ano. Basicamente, quando é verão no hemisfério Sul, é inverno no hemisfério Norte. Além disso, as massas de ar e as correntes marítimas atuam de maneira distinta nos hemisférios. Este conteúdo será abordado na próxima aula. Por fim, a variação interanual está relacionada com as anomalias climáticas, que podem caracterizar anos mais quentes ou mais frios que o previsto. TEMA 4 – CAMPO HIGROMÉTRICO O campo higrométrico está diretamente relacionado à presença de água na atmosfera, que ocorre predominantemente no estado gasoso, tendo em vista que a maior concentração de água na atmosfera se encontra neste estado, misturando-se aos demais gases. No entanto, a água na atmosfera pode ser encontrada nos três estados: gasoso, líquido e sólido, e as análises no campo higrométrico devem considerar todo o ciclo hidrológico (Figura 4). O ciclo da água começa pelo processo de evaporação da água, ou seja, a passagem do estado líquido para o gasoso. Neste estado, a água na atmosfera não é visível, mas torna o ar menos denso. Em seguida, a passagem do estado gasoso para o estado líquido é denominada condensação e é assim que são formadas as nuvens, ou seja, ocorre o armazenamento de água na atmosfera. Percebam que o processo de condensação é o inverso da evaporação. A fim de abordar especificamente a formação de nuvens e seus respectivos tipos, observem a Figura 5. Segundo Mendonça e Danni-Oliveira (2007), as nuvens são formadas por gotículas de água, que possuem cerca de 10 a 100 μm de diâmetro e ficam suspensas no ar por não apresentarem densidade suficiente para cair em forma de chuva. 10 Figura 4 – Ciclo hidrológico Crédito: Designua/Shutterstock. As nuvens são classificadas, em altas, médias, baixas e de desenvolvimento vertical, com base na altitude de sua base (Mendonça; Danni- Oliveira, 2007). As nuvens altas apresentam base acima de 7km da superfície, sendo compostas por cristais de gelo, devido a essa elevada altitude. Segundo Ayoade (2002) e Mendonça e Danni-Oliveira (2007), nesta altitude, as nuvens são classificadas utilizando o prefixo Cirrus. Já as nuvens médias têm suas bases entre 2 e 7km de altura e são formadas por água já no estado líquido, devido à diminuição da altitude. A classificação para nuvens médias utiliza o prefixo Alto (Ayoade, 2002; Mendonça; Danni-Oliveira, 2007). As nuvens baixas apresentam bases com menos de 2km da superfície terrestre e são compostas por gotículas de água. O prefixo utilizado para caracterizá-las é Estratos (Ayoade, 2002; Mendonça; Danni-Oliveira, 2007). Por fim, as nuvens de desenvolvimento vertical são formadas por movimentos rápidos de ascensão do ar, no verão e em baixas latitudes, atingindo seu ápice de acúmulo de água no final da tarde. Portanto, resultam em chuvas intensas, que podem ter presença de granizo. Estas nuvens possuem base em 2km, podendo atingir 18km altitude 11 em seu topo. Segundo Ayoade (2002) e Mendonça e Danni-Oliveira (2007), a nomenclatura utilizada para classifica-las leva o prefixo de Cúmulus. Figura 5 – Tipos de nuvem Crédito: Shopplaywood/Shutterstock. A precipitação ou chuva consiste em gotículas de água que possuem densidade suficiente para cair. Com relação ao ciclo hidrológico, ao atingir a superfície, a chuva pode ser interceptada pelas plantas, infiltrar no solo, escoar na superfície e atingir diretamente rios, lagos e oceanos. Ainda sobre a precipitação, é pertinente compreender a diferença entre os principais tipos de chuva, como: convectiva, orográfica e frontal (Figura 6). 12 Figura 6 – Principais tipos de chuva Fonte: Mendonça; Danni-Oliveira, 2007, p. 72. A chuva convectiva, como o próprio nome diz, ocorre devido à ascensão e aquecimento do ar úmido em velocidade elevada até os níveis mais altos da Troposfera. Assim, ocorre a condensação, resultando na formação de gotículas e da precipitação (Mendonça; Danni-Oliveira, 2007). Este tipo de precipitação é característica de nuvens do tipo Cumulus, as quais apresentam grande desenvolvimento vertical. A chuva orográfica ou de relevo ocorre quando a nuvem encontra uma barreira natural, como uma montanha. Assim, quando a umidade encontra essa barreira física, é forçada asubir, fazendo com que o vapor d’água condense e 13 depois precipite. De acordo com Mendonça e Danni-Oliveira (2007), em locais onde ocorrem chuvas orográficas, há diferença entre as vertentes, tendo em vista que uma face está voltada para as massas de água e a outra fica após o topo da barreira, recebendo menos umidade. Essas vertentes são denominadas barlavento e sotavento, respectivamente. Como exemplo de local onde ocorrem comumente chuvas orográficas, pode-se citar a Serra do Mar brasileira. Por fim, a chuva frontal é formada pelo encontro duas massas de ar: uma quente e uma fria. Como a massa de ar frio é mais densa, ocorre a ascensão do ar mais quente e úmido, resultando na condensação e, na sequência, a precipitação. Este tipo de chuva ocorre comumente com a chegada de frentes frias. TEMA 5 – CAMPO BAROMÉTRICO Para finalizar nossa aula, vamos tratar do campo Barométrico, que está relacionado à pressão atmosférica. Primeiramente, é preciso entender que a temperatura e a umidade interferem na pressão atmosférica. Em áreas onde a temperatura é mais alta, ocorre a expansão das moléculas de ar e a diminuição da pressão atmosférica. Ao contrário, áreas com temperatura mais baixa formam zonas de alta pressão. Tendo em vista estes pressupostos, ao observar novamente a Figura 2, é possível dizer nesta paisagem predominam baixas temperaturas e, consequentemente, a pressão atmosférica é alta. Com relação à umidade, o ar úmido apresenta menor densidade se comparado ao ar seco de mesmo volume. Portanto, o ar úmido tende a ocorrer em áreas de menor pressão e o seco em regiões de alta pressão. O instrumento mais utilizado para medir a pressão atmosférica é o barômetro e a sua representação cartográfica é feita por meio de cartas sinópticas, com representações em linhas, isóbaras, que são feitas por meio da união de pontos com a mesma pressão do ar. 14 5.1 Monções Segundo Mendonça e Danni-Oliveira (2007), monções são ventos sazonais que mudam de direção devido às alterações de temperatura e pressão entre a superfície continental e oceânica ao longo das estações do ano. De maneira geral, os ventos sopram das áreas de alta pressão (mais frias) para as áreas de baixa pressão (mais quentes). Durante o verão, a superfície continental fica mais quente que a superfície oceânica, fazendo com que a umidade se desloque do oceano para o continente e, consequentemente, ocorra elevadas precipitações em locais onde essa dinâmica atua. Essa dinâmica se inverte no inverno, tendo em vista que a superfície continental resfria, resultando em períodos de estiagem e queda de temperatura. Assim, a umidade parte do continente em direção ao oceano. Como exemplo, as monções que ocorrem no Sul e Sudeste da Ásia fazem com que os verões sejam extremamente chuvosos e os invernos bastante secos. No verão, as chuvas intensas favorecem a prática agrícola, principalmente o cultivo de arroz. No entanto, desastres naturais como inundações são frequentes neste período, fazendo que ocorram muitos impactos socioeconômicos e perdas em vidas humanas na região. NA PRÁTICA A atividade proposta na aula consiste na resolução das seguintes indagações: Se você fosse contratado para realizar um estudo sobre o clima do local em que está morando, sua cidade e bairro, quais os fatores condicionantes do clima você elencaria como os mais relevantes para a caracterização do microclima? E como se dá a dinâmica dos elementos do clima na área? Esta atividade tem como principal objetivo fazer com que você, aluno da disciplina de Climatologia, aplique os conhecimentos teóricos dessa aula na sua realidade local. FINALIZANDO Nesta aula, foram apresentados e caracterizados os elementos e fatores do clima. Percebemos que eles variam de acordo com a localização na superfície terrestre e interferem diretamente no clima e nas paisagens locais. São fatores 15 do clima: latitude, altitude, continentalidade, maritimidade, vegetação e ação antrópica. Com relação aos elementos do clima, é importante lembrar que a temperatura, umidade e pressão atmosférica formam os campos térmico, higrométrico e barométrico, respectivamente. Ao compreender os fatores e elementos do clima, é possível interpretar a dinâmica de cada local da superfície terrestre, inclusive a relação entre sociedade e natureza (imprescindível na formação e atuação do geógrafo e professor de Geografia), pois o clima interfere no modo de vidas das pessoas, bem como na disponibilidade de recursos naturais e nas atividades econômicas locais. 16 REFERÊNCIAS AYOADE, J. O. Introdução à climatologia para os trópicos. 8. ed. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 2002. MENDONÇA, F.; DANNI-OLIVEIRA, I. M. Climatologia: noções básicas e climas do Brasil. São Paulo: Oficina de Textos, 2007. MONTEIRO, C. A. F. O estudo geográfico do clima. Cadernos geográficos, Florianópolis, n. 1, 1999.