aula 7 temperatura do ar

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA FARROUPILHA 
CAMPUS SÃO VICENTE DO SUL/RS 
DISCIPLINA: AGROCLIMATOLOGIA 
 
Aula 7: Temperatura do ar 
 
Prof. Dr. Ivan Carlos Maldaner 
 
Introdução 
• TEMPERATURA é uma medida da energia cinética 
média das moléculas ou átomos individuais. 
 
• A distinção fica mais clara pelo seguinte exemplo. 
A temperatura de um copo de água fervente é a 
mesma que a da água fervente de um balde. 
Contudo, o balde de água fervente tem uma maior 
quantidade de energia que o copo de água 
fervente. Portanto, a quantidade de calor depende 
da massa do material, a temperatura não. 
 
Introdução 
 Temperatura do ar é uma conseqüência da 
temperatura do solo 
 Quanto mais próximo do solo mais quente é o ar 
 A temperatura do ar depende de fatores como 
latitude, continentalidade, disponibilidade de 
radiação solar e regime hídrico. 
 Principal fator que interfere no crescimento e 
desenvolvimento das plantas 
 Distribuição dos vegetais sobre a superfície terrestre 
 Temperaturas cardinais (cardeias) 
 Disponibilidade térmica de uma região (Zoneamento 
agroclimático) 
 Probabilidade de ocorrência temperaturas prejudiciais 
Índice de Temperatura-Umidade 
Temp. Humidade Relativa (%) 
oF oC 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 
70 21,1 64 64 65 66 66 67 68 68 69 70 
75 23,9 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 
80 26,7 69 70 71 72 73 75 76 77 78 80 
85 29,4 71 73 74 76 77 79 80 82 83 85 
90 32,2 74 75 77 79 81 82 84 86 88 90 
95 35,0 76 78 80 82 84 86 88 90 92 95 
100 37,8 79 81 83 86 88 90 93 95 97 100 
105 40,6 82 84 87 89 92 95 97 100 102 105 
 Legenda 
 Sensação de frio 
 
Nenhum 
desconforto 
 
Pequeno 
desconforto 
 
Desconforto 
considerável 
 
Grande 
desconforto 
 
Máximo 
desconforto 
Temperatura equivalente "windchill" 
 Velocidade do Vento ( km/h ) 
6 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 
20 20 18 16 14 13 13 12 12 12 12 12 
16 16 14 11 9 7 7 6 6 5 5 5 
12 12 9 5 3 1 0 0 -1 -1 -1 -1 
8 8 5 0 -3 -5 -6 -7 -7 -8 -8 -8 
4 4 0 -5 -8 -11 -12 -13 -14 -14 -14 -14 
0 0 -4 -10 -14 -17 -18 -19 -20 -21 -21 -21 
-4 -4 -8 -15 -20 -23 -25 -26 -27 -27 -27 -27 
-8 -8 -13 -21 -25 -29 -31 -32 -33 -34 -34 -34 
-12 -12 -17 -26 -31 -35 -37 -39 -40 -40 -40 -40 
-16 -16 -22 -31 -37 -41 -43 -45 -46 -47 -47 -47 
-20 -20 -26 -36 -43 -47 -49 -51 -52 -53 -53 -53 
Ponto de ebulição da água 
Ponto de ebulição da água 
58ºC maior temperatura registrada 
El Azizia, Libia, setembro de 1922 
-89ºC menor temperatura registrada 
Vostock, Antarctica, julho de 1983 
º𝐶
º𝐹 − 32
=
100
180
 
 
º𝐾 = 273,16 + º𝐶 
 
Aquecimento do ar 
 
Processos de aquecimento do ar 
 Condução 
 É rara e pouco eficiente na atmosfera 
 Ocorre quando uma molécula ou átomo colide com outro(a) ou com 
o solo 
 O ar é um mau condutor de calor 
 É mais importante na interface superfície atmosfera (2 mm) até 3 m 
 Radiação 
 Também é pouco eficiente 
 Os constituintes da atmosfera absorvem pouca radiação 
 Quanto maior a quantidade de vapor d’água maior a absorção de 
radiação 
 Convecção (ou transporte de massa) 
 Principal processo de transferência de calor na atmosfera 
 É o processo mais eficiente de transferência de calor 
Convecção 
 O ar na superfície do solo é aquecido e se expande. Por se 
expandir fica leve e tende a subir dando lugar ao ar frio que 
estava acima. A medida que sobe o ar perde energia e se resfria. 
 
 Para vaporizar 1cm3 de água são necessárias 590 calorias 
 Convecção forçada 
 O movimento é induzido por forças mecânicas, o fluxo é provocado 
pela fricção do fluído 
 Convecção livre 
 O movimento é provocado pelas diferenças de densidade do fluído 
 Horizontal (advecção): 
 Vento norte: aquecimento por convecção 
 Vento minuano: esfriamento 
Medida da temperatura do ar 
 
Esquema de um 
termômetro 
convencional de 
mercúrio em vidro 
Elemento sensível = mercúrio: 
- coeficiente de dilatação linear elevado; 
- temperatura de congelamento baixa (–37,8 ºC); 
- temperatura de ebulição alta (360 ºC). 
 
Para temperaturas menores que -36ºC utiliza-se alcool 
etílico ou uma mistura de mercúrio e tálio, 
Leitura: 9, 15 e 2h 
Leitura 
Maneiras correta (A) e incorretas (B e C) de 
efetuar a leitura de um termômetro 
convencional. Nas situações B e C há erro de 
paralaxe. 
Termômetros 
Termômetro de imersão 
Geotermômetro 
Termômetro de máxima 
Diferentes tipos de estrangulamento 
Leitura: 21h 
Termômetro de mínima 
 
Leitura: 9 h 
Termógrafo 
Termograma 
Termógrafos bimetálico (esquerda), de tubo de Bourdon (centro) e de 
mercúrio-em-aço (direita), todos sem a tampa protetora. 
Abrigo meteorológico 
 
Abrigo de instrumentos 
meteorológicos usado em 
estações convencionais. Em 
detalhe a disposição das 
venezianas, nas paredes externa 
e interna (Varejão-Silva, 1979). 
Leituras termométricas realizadas nas Estações 
Meteorológicas das redes oficiais 
• a) Leitura das 9 horas: 
– temperatura mínima do ar (Tm) 
– temperatura do ar às 9 horas (T9h) 
• b) Leitura das 15 horas: 
– temperatura do ar às 15 horas (T15h) 
• c) Leitura das 21 horas: 
– temperatura máxima do ar (TM) 
– temperatura do ar às 21horas (T21h) 
Temperatura média diária do ar 
• A escolha do modelo matemático de determinação da 
temperatura média depende: 
– Dados termométricos disponíveis 
– Precisão desejada 
• 24 leituras horárias (padrão) 
 
 
• Modelo utilizado pelo INMET (8º DISME) 
𝑇𝑚𝑒𝑑𝑑𝑖á𝑟𝑖𝑎 =
𝑇1ℎ + 𝑇2ℎ +⋯+ 𝑇24ℎ
24
 
𝑇𝑚𝑒𝑑𝑑𝑖á𝑟𝑖𝑎 =
𝑇9ℎ + 2.𝑇21ℎ + 𝑇𝑚𝑎𝑥 + 𝑇𝑚𝑖𝑛
5
 
Temperatura média diária do ar 
• Temperaturas extremas 
 
 
• Três leituras diárias 
 
 
 
 
𝑇𝑚𝑒𝑑𝑑𝑖á𝑟𝑖𝑎 =
𝑇𝑚𝑎𝑥 + 𝑇𝑚𝑖𝑛
2
 
𝑇𝑚𝑒𝑑𝑑𝑖á𝑟𝑖𝑎 =
𝑇9ℎ + 𝑇15 + 𝑇21ℎ
2
 
Temperatura média mensal do ar 
• Média mensal das médias 
– É a média aritmética dos valores médios diários da temperatura do 
ar 
 
 
 
• Média mensal das máximas 
 
 
• Média mensal das mínimas 
𝑇𝑚𝑒𝑑𝑚𝑒𝑛𝑠𝑎𝑙 = 𝑇𝑚𝑒𝑑𝑑𝑖á𝑟𝑖𝑎
𝑛=28,30,31
𝑛=1
 ÷ 𝑛 
𝑇𝑚𝑒𝑑𝑚𝑎𝑥 ,𝑚𝑒𝑛𝑠𝑎𝑙 = 𝑇𝑚𝑎𝑥
𝑛=28,30,31
𝑛=1
 ÷ 𝑛 
𝑇𝑚𝑒𝑑𝑚𝑖𝑛 ,𝑚𝑒𝑛𝑠𝑎𝑙 = 𝑇𝑚𝑖𝑛
𝑛=28,30,31
𝑛=1
 ÷ 𝑛 
Temperatura média anual do ar 
• Média anual das médias 
– É a média aritmética dos valores médios 
mensais da temperatura do ar 
 
 
• Média anual das máximas 
 
• Média anual das mínimas 
𝑇𝑚𝑒𝑑𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙 = 𝑇𝑚𝑒𝑑𝑚𝑒𝑛𝑠𝑎𝑙
𝑛=12
𝑛=1
 ÷ 12 
𝑇𝑚𝑒𝑑𝑚𝑎𝑥 ,𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙 = 𝑇𝑚𝑒𝑑𝑚𝑎𝑥 ,𝑚𝑒𝑛𝑠𝑎𝑙
𝑛=12
𝑛=1
 ÷ 12 
𝑇𝑚𝑒𝑑𝑚𝑖𝑛 ,𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙 = 𝑇𝑚𝑒𝑑𝑚𝑖𝑛 ,𝑚𝑒𝑛𝑠𝑎𝑙
𝑛=12
𝑛=1
 ÷ 12 
Temperaturas normais 
• Quando se deseja conhecer os valores que caracterizam o 
clima de uma região se recorre a valores médios 
denominados normais. 
• São utilizados para comparação e classificação dos climas 
• Mínimo 30 anos de dados coletados 
• Temperatura normal mensal do ar 
 
 
• Temperatura normal anual do ar 
𝑇𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙𝑗𝑎𝑛 =
𝑇𝑚𝑒𝑑𝑗𝑎𝑛 ,1971 + 𝑇𝑚𝑒𝑑𝑗𝑎𝑛 ,1972 +⋯+ 𝑇𝑚𝑒𝑑𝑗𝑎𝑛 ,2000
30
 
𝑇𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙 =
𝑇𝑚𝑒𝑑𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙 ,1971 + 𝑇𝑚𝑒𝑑𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙 ,1972 +⋯+ 𝑇𝑚𝑒𝑑𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙 ,2000
30
 
Amplitudetérmica do ar 
• É variação que existe entre o valor máximo e o valor 
mínimo da temperatura do ar de um determinado período 
 
• Amplitude térmica diária do ar 
 
• Amplitude térmica mensal do ar 
 
• Amplitude térmica anual do ar 
𝐴𝑇𝑑𝑖á𝑟𝑖𝑎 = 𝑇𝑚𝑎𝑥 − 𝑇𝑚𝑖𝑛 
𝐴𝑇𝑚𝑒𝑛𝑠𝑎𝑙 = 𝑇𝑚𝑒𝑑𝑚𝑒𝑛𝑠𝑎𝑙 ,𝑚𝑎𝑥 − 𝑇𝑚𝑒𝑑𝑚𝑒𝑛𝑠𝑎𝑙 ,𝑚𝑖𝑛 
𝐴𝑇𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙 = 𝑇𝑚𝑒𝑑𝑚ê𝑠 𝑚𝑎𝑖𝑠 𝑞𝑢𝑒𝑛𝑡𝑒 − 𝑇𝑚𝑒𝑑𝑚ê𝑠 𝑚𝑎𝑖𝑠 𝑓𝑟𝑖𝑜 
Estado Latitude Média 
(S) 
Temp. Média 
(ºC) 
Amplit. Térm. 
(ºC) 
Amapá 2º 25,5 1,0 
Ceará 5º 26,2 2,0 
Bahia 13º 24,5 3,5 
Minas Gerais 20º 20,7 6,0 
Rio Grande do Sul 30º 18,0 10,6 
Variação e temperatura média anual do ar de alguns 
locais do Brasil. 
Fatores que afetam 
a amplitude térmica 
 Estado higrométrico do ar (g vapor H2O / m
3 de ar) 
 Quanto mais úmido o ar menor a amplitude térmica 
 Devido as propriedades térmicas da água 
 Absorção de radiação (principalmente no I.V.) 
 Localização geográfica 
 Altitude 
 Lugares mais elevados tem maior amplitude 
 Menor proteção da atmosfera 
 Continentalidade 
 Quanto mais continental um local maior a amplitude 
Devido a maior distância de fontes de água (oceano) 
 Latitude 
 Quanto maior a latitude maior a amplitude 
Fatores que afetam a amplitude térmica 
• Topografia (localização em relação ao relevo) 
– Nas partes côncavas (encostas e depressões) a 
amplitude térmica é maior (B e C) 
– Nas partes convexas (picos) a amplitude térmica é 
menor (A) 
Dia Noite 
Fatores que afetam 
 a amplitude térmica 
• Estação do ano (para latitudes de 20 a 50º) 
– No verão: a amplitude é maior, pois recebe mais energia 
durante o dia e emite mais energia durante a noite 
– No inverno: menor amplitude, devido a menor 
quantidade de energia recebida 
• Nebulosidade 
– Em dias nublados a amplitude térmica é menor que em 
dia claro, pois as nuvens são gotas de água 
condensadas. Estas atuam na absorção de radiação, 
principalmente na faixa do I.V. 
Gradiente vertical de temperatura do ar 
(Gradiente Térmico – GVT) 
 É a taxa de variação da temperatura (T) com a 
altitude (z) (distância acima do solo) 
 
 
 Toda massa de ar que se eleva na atmosfera expande-se 
devido a diminuição da pressão atmosférica 
 Diminuição de energia da massa de ar = diminuição da 
temperatura 
 Uma massa de ar descendente comprime-se 
 Aumenta a energia da massa de ar = aumento de temperatura 
 Movimentos rápidos → sem troca de calor com o ambiente 
 Adiabáticas = sem transferência de calor 
 Gradiente adiabático seco = 1ºC/100m 
 GVT médio = 0,65ºC/100m 
𝐺𝑉𝑇 = −
∆𝑇
∆𝑧
 = º𝐶/100𝑚 𝑜𝑢 º𝐶/𝑘𝑚 
Gradiente vertical de temperatura do ar 
(Gradiente Térmico – GVT) 
• A variação diária do gradiente de temperatura acompanha 
a do balanço de radiação e a sua amplitude é maior 
próxima ao solo 
• Estabilidade e instabilidade → situações de equilíbrio 
• Massa de ar mais densa = desce no perfil atmosférico 
• Massa de ar menos densa = sobe no perfil atmosférico 
• Temperatura potencial (Ѳ) 
– É a temperatura que teria uma parcela de ar, 
inicialmente em um nível qualquer da atmosfera 
(pressão P), se fosse trazida adiabaticamente seca a 
uma pressão padrão, P0 (1000mb) 
𝜃 = 𝑇 
𝑃0
𝑃
 
0,286
 
T = temperatura em K 
 
Gradiente vertical de temperatura do ar 
(Gradiente Térmico – GVT) 
 Estabilidade térmica 
 Quando o gradiente térmico é menor que o gradiente 
adiabático 
 Ocorre à noite 
 Instabilidade Térmica 
 Quando o gradiente térmico é maior que o gradiente 
adiabático. 
 Ocorre durante as horas mais quentes do dia 
 Inversão térmica 
 É quando a camada superficial é mais fria que as camadas 
mais altas (ocorre estratificação das camadas), isto é, o 
gradiente térmico é negativo 
 Ocorre à noite 
 
 
 
Isotermas 
• São linhas traçadas sobre o mapa que unem 
pontos de igual temperatura 
Fonte: http://tempo1.cptec.inpe.br/ 
Distribuição da temperatura média do ar à superfície na Região Tropical em janeiro e 
julho. A linha interrompida indica a posição do equador térmico. Fonte: Nieuwolt (1977). 
Variação diária da temperatura do ar 
• O ar se resfria durante a noite devido a 
energia emitida pela terra 
• O ar se aquece durante o dia devido a 
absorção da radiação solar incidente 
 
 
 
Curso diário da temperatura do ar 
Variação anual da temperatura do ar 
• Efeito da latitude 
– Quanto mais afastado do equador, maior é a 
variação anual da temperatura do ar 
• Efeito da continentalidade 
– Quanto mais afastado do oceano maior é a 
variação anual da temperatura do ar. Ex.: Santa 
Maria - Torres 
• Regime hídrico 
– É mais frio nas estações chuvosas e mais quente 
nas estações secas 
 
 
Médias mensais da temperatura do ar (t, ºC) e do total mensal de chuva (P, mm) 
em aeroportos brasileiros. Dados extraídos da DRA (1967). 
Efeito da estação do ano 
Valores climatológicos da 
temperatura compensada e 
respectivo desvio-padrão 
(parte sublinhada), referentes 
ao período de 1931 a 1960. 
Dados de Ellis e Valença 
(1982). 
Efeito da continentalidade 
Local Latitude Longitude Altitude Temp. 
média 
Ampl. Térm. 
Santa Maria 29º43’S 49º43’W 138 m 19,2ºC 10,7ºC 
Torres 29º20’S 53º48’W 43 m 17,9ºC 7,5ºC 
Efeito da continendalidade 
Amplitude térmica anual e temperatura média anual do ar de Torres e Santa Maria, RS. 
Efeito da continendalidade 
Amplitude térmica anual e temperatura média anual do ar de Torres e Santa Maria, RS. 
Efeito da altitude 
Valores climatológicos da 
temperatura compensada e 
respectivo desvio-padrão, 
referentes ao período de 1931 
a 1960. Dados de Ellis e Valença 
(1982). 
Influência da temperatura do ar em seres vivos 
 Cada raça ou cultivar tem exigências próprias quanto às 
variações da temperatura, requerendo uma faixa ótima, 
dentro da qual o crescimento e o desenvolvimento 
ocorrem normalmente (temperaturas cardinais). 
 Animais que vivem em regiões frias 
 A pele é espessa e os pelos longos e abundantes; 
 A derme é muito irrigada e rica em gordura, protegendo 
termicamente o organismo. 
 Animais que vivem em regiões quentes 
 A pele é menos espessa pigmentada; 
 Os pelos são mais curtos, finos e menos abundantes; 
 A epiderme é espessa, enquanto a derme se atrofia. 
 Migração de aves 
 
Influência da temperatura do ar sobre as plantas 
 Processos fisiológicos 
 0 a 40ºC maioria das plantas 
 Crescimento, desenvolvimento e rendimento 
 Melhoramento genético 
 Ambientes controlados 
 Temperaturas cardinais 
 TC Mínima (ou base) 
 Temperatura abaixo da qual o crescimento ou o desenvolvimento são 
desprezíveis 
 Temperatura cardinal ótima 
 Temperatura na qual o crescimento ou o desenvolvimento são 
máximos 
 Temperatura cardinal máxima 
 Temperatura acima da qual o crescimento ou o desenvolvimento são 
desprezíveis 
 
Influência da temperatura do ar sobre as plantas 
• Soma Térmica 
– É a quantidade de energia (temperatura), acima de uma 
tempeatura base, necessária para que uma complete 
seu desenvolvimento (graus-dia, ºCdia) 
– Um grau dia corresponde ao acúmulo de 1ºC durante o 
período de um dia acima de uma temperatura base 
 
 
• Vernalização 
– Aceleram o desenvolvimento em temperaturas baixas 
(0 – 15ºC) 
𝑆𝑜𝑚𝑎 𝑇é𝑟𝑚𝑖𝑐𝑎 = 𝑇𝑚𝑒𝑑𝑑𝑖á𝑟𝑖𝑎 − 𝑇𝑏 
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA FARROUPILHA 
CAMPUS SÃO VICENTE DO SUL/RS 
DISCIPLINA: AGROCLIMATOLOGIA 
Obrigado pela 
atenção! 
Ivan.maldaner@iffarroupilha.edu.br