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A variabilidade da radiação solar Geografia A 10. o ano – Isabel Costa Liliana Rocha Analisar questões geograficamente relevantes do espaço português: - Descrever a distribuição geográfica e a variação anual da radiação solar e relacioná-la com a circulação geral da atmosfera. Aprendizagens essenciais 2.1. A ação da atmosfera sobre a radiação solar 2.2. A VARIABILIDADE DA RADIAÇÃO SOLAR 2.3. A distribuição da temperatura 2.4. A valorização económica da radiação solar 2. A Radiação Solar Enquadramento temático Conteúdos desenvolvidos nas páginas 150 a 159 do manual. A variabilidade da radiação solar Geografia A 10. o ano – Isabel Costa Liliana Rocha Conteúdos desenvolvidos nas páginas 150 a 159 do anual. A variabilidade da radiação solar A variação da radiação solar ao longo do ano A quantidade e a intensidade da radiação solar recebida ao longo do ano pela superfície terrestre é variável, em resultado da conjugação de diferentes fatores, interligados entre si: Geografia A 10. o ano – Isabel Costa Liliana Rocha A variabilidade da radiação solar Ângulo de incidência dos raios solares* Quanto maior o ângulo de incidência dos raios solares (A), menor a obliquidade dos raios solares, menor a área recetora de energia (S1) e, consequentemente, maior a quantidade de energia recebida por unidade de superfície. O ângulo de incidência dos raios solares é o valor do ângulo formado pelos raios solares quando incidem sobre o plano tangente à superfície terrestre. Relação entre o ângulo de incidência dos raios solares e a extensão da área recetora. *Nota: Esta análise parte da abordagem do ângulo de incidência medido em relação à superfície terrestre. Se a abordagem do ângulo de incidência tiver como referência a normal do lugar, a leitura será: Quanto menor o ângulo de incidência dos raios solares (A), menor a obliquidade dos raios solares, menor a área recetora de energia (S1) e, consequentemente, maior a quantidade de energia recebida por unidade de superfície. A variabilidade da radiação solar • A espessura de atmosfera atravessada pelos raios solares é tanto maior quanto menor o ângulo de incidência. • Quanto maior a espessura de massa atmosférica atravessada (A), mais elevadas são as perdas de energia entre o limite superior da atmosfera e a superfície terrestre por ação dos processos atmosféricos de absorção, reflexão e difusão, logo menor será a intensidade da radiação solar incidente. Massa atmosférica A massa atmosférica refere-se ao volume de atmosfera que os raios solares têm de percorrer até atingirem a superfície da Terra. Relação entre o ângulo de incidência dos raios solares e a espessura de massa atmosférica. Geografia A 10. o ano – Isabel Costa Liliana Rocha A variabilidade da radiação solar Quanto menor a latitude, maior o ângulo de incidência e menor a espessura de massa atmosférica percorrida pelos raios solares, logo maior a intensidade da radiação solar recebida por unidade de superfície. Ângulo de incidência dos raios solares e massa atmosférica Variação ao longo do ano e de lugar para lugar Geografia A 10. o ano – Isabel Costa Liliana Rocha A variabilidade da radiação solar Relação entre o ângulo de incidência dos raios solares, a extensão da área recetora e a espessura da massa atmosférica atravessada pelos raios solares ao longo do dia natural, num lugar localizado sobre o equador. Ângulo de incidência dos raios solares e massa atmosférica massa atmosférica atravessada Variação ao longo do dia Geografia A 10. o ano – Isabel Costa Liliana Rocha A variabilidade da radiação solar Meio-dia Nascer e por do sol Maior ângulo de incidência dos raios solares Menor massa atmosférica Maior concentração de energia recebida por unidade de superfície Menor ângulo de incidência dos raios solares Maior massa atmosférica Menor concentração de energia recebida por unidade de superfície O ângulo de incidência dos raios solares e a espessura de massa atmosférica que estes atravessam varia ao longo do dia natural, na sequência do movimento de rotação terrestre. Variação ao longo do dia Ângulo de incidência dos raios solares e massa atmosférica Geografia A 10. o ano – Isabel Costa Liliana Rocha A variabilidade da radiação solar O ângulo de incidência dos raios solares varia ao longo do ano e de lugar para lugar, em função de vários fatores: a forma elíptica da Terra, o movimento de translação terrestre e a inclinação do eixo de rotação da Terra (23° 27’). Movimento anual aparente do Sol Trajetória que o Sol parece descrever ao longo do ano entre o trópico de Câncer e o trópico de Capricórnio. Ângulo de incidência dos raios solares e massa atmosférica Variação ao longo do ano e de lugar para lugar Movimento anual aparente do sol. Geografia A 10. o ano – Isabel Costa Liliana Rocha A variabilidade da radiação solar Solstício de junho - Menor massa atmosférica - Maior concentração de energia recebida por unidade de superfície Zona Intertropical Solstício de dezembro Equinócios de março e setembro Verticalidade máxima dos raios solares (ângulo de incidência máximo) Trópico de Câncer Trópico de Capricórnio Equador Ângulo de incidência dos raios solares e massa atmosférica Variação ao longo do ano e de lugar para lugar Geografia A 10. o ano – Isabel Costa Liliana Rocha A variabilidade da radiação solar Duração do dia natural O dia natural é o período de tempo em que o Sol se encontra acima da linha do horizonte, ou seja, entre o nascer e o pôr do sol. Movimento de translação da Terra. Geografia A 10. o ano – Isabel Costa Liliana Rocha A variabilidade da radiação solar O sol encontra-se no plano do trópico de Câncer. Hemisfério norte: começa o verão e os dias são maiores do que as noites; Hemisfério sul: começa o inverno e os dias são menores do que as noites; Círculo Polar Ártico: é verão e o dia natural dura 24 horas. Está-se a meio de um período diurno de 6 meses, iniciado no equinócio de março; Círculo Polar Antártico: é inverno e a noite dura 24 horas. Está-se a meio de um período noturno de 6 meses, iniciado no equinócio de março; Equador: o dia é sempre igual à noite. O sol encontra-se no plano do Equador, o que acontece duas vezes por ano; Equinócio de março: primavera no hemisfério norte e outono no hemisfério sul; Equinócio de setembro: primavera no hemisfério sul e outono no hemisfério norte; O dia é igual à noite em todos os lugares do globo (12 horas). O sol encontra-se no plano do trópico de Capricórnio. Hemisfério norte: começa o inverno e as noites são maiores do que o dia; Hemisfério sul: começa o verão e os dias são maiores do que as noites; Círculo Polar Ártico: é inverno e a noite dura 24 horas. Está-se a meio de um período noturno de 6 meses, iniciado no equinócio de setembro; Círculo Polar Antártico: é verão e o dia natural dura 24 horas. Está-se a meio de um período diurno de 6 meses, iniciado no equinócio de setembro; Equador: o dia é sempre igual à noite. Solstício de junho Equinócios de março e setembro Solstício de dezembro Geografia A 10. o ano – Isabel Costa Liliana Rocha A variabilidade da radiação solar Maior concentração de energia recebida por unidade de superfícieDo solstício de dezembro ao solstício de junho Aumento da duração do dia natural Aumento do ângulo de incidência dos raios solares Diminuição da massa atmosférica Hemisfério sul Hemisfério norte Menor concentração de energia recebida por unidade de superfície Diminuição da duração do dia natural Diminuição do ângulo de incidência dos raios solares Aumento da massa atmosférica Quanto maior a duração do dia natural, maior a quantidade de energia solar recebida. Inverno Verã o Verã o Inverno Geografia A 10. o ano – Isabel Costa Liliana Rocha A variabilidade da radiação solar Insolação A insolação é o número dehoras, num determinado intervalo de tempo, em que o sol se encontra a descoberto. Quanto maior a duração do dia natural, maior o número de horas que o sol se encontra acima da linha do horizonte, logo maior a quantidade de radiação rececionada pela Terra. Quanto maior for o número de horas em que o sol se encontra a descoberto, sem interferência da nebulosidade, menor a quantidade de radiação solar perdida por ação dos processos atmosféricos de absorção, reflexão e difusão, logo maior a quantidade de energia rececionada pela superfície do Globo. Geografia A 10. o ano – Isabel Costa Liliana Rocha A variabilidade da radiação solar A variação da radiação solar em Portugal Portugal é um dos países da Europa com valores mais elevados de radiação solar por unidade de superfície, especialmente no verão. Distribuição da radiação solar global média na Europa (média anual do período 1994-2016) Geografia A 10. o ano – Isabel Costa Liliana Rocha A variabilidade da radiação solar A variação da radiação solar em Portugal: contrastes sazonais Número total de horas de sol em Évora, Porto Santo e ilha Terceira, por mês, e total anual (janeiro de 2000 a janeiro de 2020), IPMA. Geografia A 10. o ano – Isabel Costa Liliana Rocha A variabilidade da radiação solar A variação da radiação solar em Portugal: contrastes sazonais Os valores de radiação solar global e de insolação em Portugal apresentam contrastes sazonais, especialmente entre os meses de verão e de inverno. Verão A duração do dia natural é maior, os raios solares atingem Portugal com um maior ângulo de incidência, é menor a espessura de massa atmosférica atravessada, o que diminui as perdas energéticas por absorção, reflexão e difusão. Daqui resulta um aumento da insolação e da quantidade de radiação solar recebida por unidade de superfície. Inverno O dia natural é mais curto, os raios solares atingem Portugal com um menor ângulo de incidência, aumenta a espessura de massa atmosférica que estes têm de atravessar, o que aumenta as perdas energéticas. Como resultado, há uma diminuição da insolação e da quantidade de radiação solar recebida por unidade de superfície. Geografia A 10. o ano – Isabel Costa Liliana Rocha A variabilidade da radiação solar Radiação solar global média total em Portugal continental. Distribuição da insolação média anual em Portugal continental (1930-1960). Radiação solar global Insolação A variação da radiação solar em Portugal: contrastes espaciais Geografia A 10. o ano – Isabel Costa Liliana Rocha A variabilidade da radiação solar A variação da radiação solar em Portugal: contrastes espaciais A radiação solar global à superfície reflete-se nos valores da insolação, apresentando, de uma forma geral, os seguintes contrastes espaciais: Diminuem à medida que aumenta a altitude dos lugares, registando-se os valores mais baixos nas áreas de montanha. Aumentam de norte para sul de Portugal continental. Os valores mais elevados registam-se no interior alentejano e no Algarve e os valores mais reduzidos nas montanhas minhotas. Variam entre arquipélagos, destacando-se o arquipélago da Madeira com os valores de radiação solar e de insolação mais elevados. Aumentam do litoral para o interior. Geografia A 10. o ano – Isabel Costa Liliana Rocha A variabilidade da radiação solar Fatores condicionantes da variabilidade da radiação solar em Portugal Fatores de variação da radiação solar em Portugal Latitude Proximidade/ afastamento do mar Relevo Geografia A 10. o ano – Isabel Costa Liliana Rocha A variabilidade da radiação solar Latitude Contrastes Norte/Sul • Na sequência do movimento anual aparente do Sol, quer o ângulo de incidência dos raios solares quer a duração do dia natural são maiores a Sul, aumentando os valores de insolação e de radiação solar. • O Norte do país é mais afetado pela passagem de perturbações frontais da frente polar, pelo que regista um maior índice de nebulosidade e mais perdas energéticas por absorção, reflexão e difusão. • As ilhas madeirenses localizadas a menor latitude, recebem os raios solares com menor inclinação, especialmente na vertente sul, registando valores que, mesmo no inverno, são superiores aos observados nos Açores. • O arquipélago dos Açores localiza-se numa zona de confrontação de massas de ar com características distintas, pelo que é frequentemente sujeito a nebulosidade de origem frontal, o que diminui os níveis de insolação e de radiação .Radiação solar global média total em Portugal continental. Distribuição da insolação média anual em Portugal continental (1930-1960). Contrastes entre arquipélagos Geografia A 10. o ano – Isabel Costa Liliana Rocha A variabilidade da radiação solar Céu muito nublado sobre as lagoas de Santiago e das Sete Cidades, na ilha de S. Miguel, Açores. Geografia A 10. o ano – Isabel Costa Liliana Rocha A variabilidade da radiação solar Proximidade/ afastamento do mar Contrastes Litoral/Interior Radiação solar global média total em Portugal continental. Distribuição da insolação média anual em Portugal continental (1930-1960). No litoral do país, a proximidade do mar, que é a maior fonte de vapor de água disponível, origina a ocorrência de períodos de maior nebulosidade, maior frequência de nevoeiros, neblinas, e uma maior humidade atmosférica do que no interior. A conjugação destes fatores reduz o número de horas de céu a descoberto, o que aumenta as perdas energéticas por absorção, reflexão e difusão, diminuindo a quantidade de radiação solar incidente. Geografia A 10. o ano – Isabel Costa Liliana Rocha A variabilidade da radiação solar Relevo Altitude Quanto maior a altitude dos lugares, maior é a nebulosidade, devido a um processo de elevação forçada das massas de ar ao longo das vertentes expostas ao vento (nebulosidade orográfica). Exposição solar das vertentes Vertentes soalheiras Encostas viradas a sul, com um maior número de horas de exposição aos raios solares. Recebem a radiação solar com maior ângulo de incidência, o que origina valores mais elevados de radiação solar e de insolação. Encostas viradas a norte, por isso, menos expostas aos raios solares, com mais horas de sombra. Recebem a radiação solar com menor ângulo de incidência, o que origina valores mais baixos de radiação solar e de insolação. Vertentes umbrias Geografia A 10. o ano – Isabel Costa Liliana Rocha Relevo Vertentes soalheira e umbria no vale do Douro. Geografia A 10. o ano – Isabel Costa Liliana Rocha A variabilidade da radiação solar A variabilidade da radiação solar Fim da apresentação Geografia A 10. o ano – Isabel Costa Liliana Rocha