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A água proveniente do vapor de água da atmosfera depositada na superfície terrestre sob qualquer forma: chuva, granizo, neblina, neve, orvalho ou geada. Fenômeno alimentador da fase terrestre do ciclo hidrológico; É o elo de ligação entre os demais fenômenos hidrológicos e fenômeno do escoamento superficial; Grande importância para o planejamento de longo prazo, pois sofre menos influências diretas de alterações antrópicas provocadas no meio. Precipitação Importância da precipitação Informações para a quantificação do abastecimento de água; Geração de energia; Quantificação da irrigação; Controle de inundações; Erosão do solo; Dimensionamento de obras hidráulicas, entre outros. Aspectos Meteorológicos da Precipitação Umidade Atmosférica; Resfriamento de Massas de Ar; Condensação do Vapor de Água na Forma Líquida ou Sólida; Crescimento das Gotas de Chuva e Cristais de Gelo. Quanto maior a temperatura do ar, maior sua capacidade de conter umidade. Umidade Atmosférica Evaporação das águas; Fotossíntese; Evapotranspiração das plantas. Umidade relativa do ar Problemas Decorrentes da Baixa Umidade do Ar Complicações alérgicas e respiratórias devido ao ressecamento de mucosas; Sangramento pelo nariz; Ressecamento da pele; Irritação dos olhos; Eletricidade estática nas pessoas e em equipamentos eletrônicos; Aumento do potencial de incêndios em pastagens e florestas. Umidade relativa do ar Psicrômetro Carta Psicrométrica circulação idealizada circulação real Zonas de pressão atmosférica NEVOEIRO Suspensão de minúsculas gotículas de água próximo a superfície. Visibilidade horizontal no solo é inferior a 1 km Visibilidade horizontal no solo é superior a 1 km Nevoeiro Neblina Processo de formação de nuvens SATURAÇÃO EM BAIXOS NÍVEIS 1. Convergência horizontal Resfriamento de Massas de Ar 2. Ascensão ciclônicas ou frontais movimento de massas de ar de regiões de alta pressão para regiões de baixa pressão. Resfriamento de Massas de Ar 3. Ascensão orográfica Resfriamento de Massas de Ar NUVENS São manifestações visíveis da condensação e deposição de vapor d’água na atmosfera. Podem ser definidas como conjuntos visíveis de minúsculas gotículas de água ou cristais de gelo, ou uma mistura de ambos. FORMAÇÃO DE NUVENS * O ar deve estar saturado * Presença de núcleos de condensação. Formação das Nuvens CLASSIFICAÇÃO DE NUVENS * Nuvens Baixas (abaixo de 2000 m) Cumulus Stratocumulus * Nuvens médias (entre 2000 a 6000 m) Altocumulus Altostratus CLASSIFICAÇÃO DE NUVENS * Nuvens Altas (acima de 6000 m) Cirrus Cirrostratus CLASSIFICAÇÃO DE NUVENS * Nuvens de desenvolvimento vertical Cumulonimbus CLASSIFICAÇÃO DE NUVENS Crescimento das Gotas de Chuva e Cristais de Gelo • Coalescência: processo de crescimento devido ao choque de gotas pequenas originando outra maior; • Difusão de vapor: condensação do vapor d’água sobre a superfície de uma gota pequena. A maneira com que o ar úmido ascende caracteriza o tipo de precipitação. Processo de Bergeron; Aplica-se a nuvens frias, que estão em temperaturas abaixo de 0° C. Processo dos cristais de gelo Crescimento das Gotas de Chuva e Cristais de Gelo Nuvens quentes, com temperatura acima do ponto de congelamento da água (0° C).; Processo de crescimento devido ao choque de gotas pequenas originando outra maior. Crescimento das Gotas de Chuva e Cristais de Gelo Atração eletrostática de gotículas de nuvens carregadas eletricamente; Efeitos de indução, provocados pelo deslocamento das gotas no campo magnético terrestre; Atração hidrodinâmica entre duas gotas próximas e em movimento relativo com relação ao ar que as envolve; Microturbulência que propicia colisões análogas às que se desenvolvem na teoria cinética dos gases; Aprisionamento de pequenas gotas por parte de gotas de maiores dimensões precipitando-se no interior da nuvem. Fatores que afetam para os choques repetidos das gotas: Gota de Chuva Típica 2000µm Gota Típica nas nuvens 20µm Núcleo de Condensação 0.20 µm 1 µm = 1 m ic rô m et ro = 1 0- 6 m Crescimento das Gotas nas Nuvens Tipos de Chuva As chuvas são classificadas a partir das condições em que ocorre a ascensão das massas de ar em: Ciclônicas ou frontais; Orográficas; e Convectivas. Longa duração; Baixa intensidade (pequenos pingos); Distribui-se por extensas áreas; Importante nos projetos envolvendo grandes bacias hidrográficas; No Brasil as chuvas frontais são muito freqüentes na região Sul, atingindo também as regiões Sudeste, Centro Oeste e, por vezes, o Nordeste. Ciclônicas ou frontais Ocorrem quando se encontram duas grandes massas de ar, de diferente temperatura e umidade. Intensidades variáveis; Influência da topografia; Impactos em pequenas bacias; Ocorrem em muitas regiões do Mundo, e no Brasil são especialmente importantes ao longo da Serra do Mar. Orográficas Convectivas Regiões tropicais; Estão associadas à convergência horizontal; Grande intensidade; Curta duração; Concentram-se em pequenas áreas (chuvas de verão); Importantes nos projetos que envolvem pequenas bacias hidrográficas. Formas de Precipitação Chuva; Neve Formas de Precipitação Granizo Chuva de granizo Orvalho Geada Grandezas que caracterizam uma precipitação Altura pluviométrica (h): é a espessura média da lâmina de água precipitada que recobriria a região atingida pela precipitação, a unidade de medição habitual é o milímetro de chuva. Duração (X): é o período de tempo durante o qual a chuva cai. As unidades normalmente utilizadas são o minuto ou a hora. Intensidade (i): é a precipitação por unidade de tempo, obtida com a relação i = h/X. Expressa-se normalmente em mm/h ou mm/min. Tempo de recorrência (Tr): é o intervalo médio em número de anos em que se espera que ocorra uma precipitação maior ou igual à analisada. Freqüência de probabilidade (F): é o inverso do tempo de recorrência, ou seja, a probabilidade de um fenômeno igual ou superior ao analisado, se apresentar em um ano qualquer (probabilidade anual). Medições das Precipitações Pluviômetros Pluviômetros Onde: P = a precipitação em mm acumulada no tempo entre as observações, V = o volume de água coletado é medido na proveta em cm³ A = área da abertura superior do aparelho em cm². Pluviógrafos Intensidade-duração-freqüência Gráfico do Pluviógrafo. 10h20min 19h40min Total=26,4 mm, Duração= 9h20min=9,3h, I = 2,8 mm/h pluviômetro Área da bacia = 10 km2 10km2 = 10.000.000 m2 rios Divisor de águas Total = 26,4 mm 1 mm = 1litro/m2 Qual o volume de água produzido na bacia? 26,4 litro--------------------1 m2 X --------10.000.000 m2 Volume total = 264.000.000 litros Total=26,4 mm, Duração= 9h20min Medida com : • Pluviômetros - leitura diária às 7 horas • Pluviógrafos Precipitação Princípios gerais no uso dos pluviômetros A boca do pluviômetro deve ficar bem horizontal; na prática podemos estimar em 1% o erro produzido por cada grau de inclinação do pluviômetro sobre a horizontal, desde que ela não exceda 10º; O aumento de velocidade do ar e a formação de turbilhões na vizinhança imediata do aparelho tem por conseqüência um desvio local da trajetória das partículas da chuva ou de neve que ocasiona um erro por defeito na altura da precipitações medidas; Instalação de pluviômetros em área grande, plana e livre de árvores e edifícios que possam interceptara precipitação; Instalação de barreiras baixas, com envolventes cilíndricos ou tapumes, a uma distância do pluviômetro não inferior ao dobro da sua altura. Organização de Redes Quantidade ideal de postos pluviométricos a ser instalada: finalidade; homogeneidade das precipitações; Redes básicas Regime pluviométrico de um País (ou Estado); Redes regionais informações para estudos específicos de bacias hidrográficas; As redes básicas são constituídas em geral de pluviômetros e um número restrito de pluviógrafos localizados em locais de maior interesse ; 500 ou 400 km². Pluviógrafo – pluviômetro de caçamba Estação Pluviográfica Estação Pluviográfica com Telemetria Estação Pluviográfica Pluviógrafo Radar Meteorológico Radar Radar Instrumentos do TRMM: Sensor Microondas e Radar Além disso: validação em terra Produto 3B42 (dados de 3 em 3 horas, resolução de 0.25°) Estimativas de chuva por satélite Precipitação acumulada (mm) dos experimentos S1, AS1 e TRMM durante o período de 1/1/1999 a 31/12/2006 na bacia hidrográfica do rio Jamari. Variação sazonal da precipitação média anual na bacia hidrográfica do rio Jamari para os grupos S1, AS1 e TRMM. Hietograma Hietograma Precipitação média anual Precipitação média em janeiro Precipitação média em julho No Brasil, as precipitações totais anuais em pontos localizados variam de 300 mm no Nordeste árido até 8000 mm, na região Amazônica. O município de Feira de Santana apresenta precipitação média anual de 888 mm. Precipitações no Brasil
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