nocoes de cosmografia

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AGROMETEOROLOGIA 
E 
CLIMATOLOGIA 
SETREM - 2014
Professor Fernando Dornelles Fagundes Aula 1
NOÇÕES DE COSMOGRAFIA
 O globo terrestre
 Coordenadas geográficas
 Coordenadas celestes
 Sistema equatorial de coordenadas celestes
 Sistemas horizontal local de coordenadas celestes
 Esfera celeste local
 Movimento (aparente) do sol
 Estações do ano
 Dia e noite
O GLOBO TERRESTRE
A forma geométrica da Terra é geóide. Devido à forma de geóide, a
Terra apresentará uma variação dos valores dos raios terrestres
desde um menor valor (6.356,9 Km), representado pelo raio polar,
até um valor máximo (6.378,4 Km), representado pelo raio equatorial.
Introdução
A Terra e o Sol são corpos celestes que se encontram em movimento no
espaço sideral. Disso resulta uma variação do período de luz e da
disponibilidade de radiação solar, que é distinta para cada local sobre a
superfície terrestre, dependendo também da época do ano. Assim, o
movimento da Terra ao redor do sol acaba interferindo sobre o
aquecimento desigual do globo terrestre, bem como interfere no ciclo
reprodutivo de certas espécie de plantas.
COORDENADAS GEOGRÁFICAS
Sobre a superfície da Terra, existem locais onde se encontram
situados cidades, pontos turísticos, hidroelétricas, etc. Esses locais
fixos e mesmo eventos meteorológicos de grande escala, como
furacões, precisam ser localizados.
No caso de um furacão, é extremamente importante saber a sua
localização, bem como a sua possível trajetória.
Para fins de localização, foram criadas as coordenadas geográficas,
que são linhas imaginárias destinadas à localização de pontos
(cidades, glebas de terra ou fenômenos) sobre a superfície terrestre.
É muito importante termos conhecimento delas, principalmente
da latitude.
As disponibilidades de radiação solar e da temperatura do ar,
bem como a variação do comprimento do dia estão associadas à
latitude de cada local.
O que são?
As coordenadas geográficas consistem numa rede imaginária de linhas que 
cobre o Globo terrestre e que são medidas em graus, minutos e segundos. 
Essas coordenadas passam por todos os pontos da terra, tanto na horizontal 
quanto na vertical.
COORDENADAS GEOGRÁFICAS
COORDENADAS GEOGRÁFICAS
Longitude (γ): Longitude é o ângulo formado entre o meridiano de referência
(Greenwich) e o meridiano local. Os locais situados sobre o mesmo meridiano
possuem mesma longitude, ou seja, os pontos P e A apresentam mesmo valor de
longitude. A longitude possui uma variação de 0° a 180° W ou E de Greenwich, e
convencionou-se que longitudes Leste (E) são positivas (+) enquanto que longitudes
Oeste (W) são negativas (-). O Brasil situa-se entre 35° a 75° W ou desde -35 a -75.
Localização de pontos (P, A, N) no Globo terrestre 
( φ= latitude ; γ= longitude).
Latitude (φ): Latitude é o ângulo formado entre o raio terrestre que passa pelo
observador e a sua projeção sobre o Plano do Equador. O plano do equador forma, sobre a
superfície terrestre, uma linha imaginária denominada de linha do equador, que é a
referência para a latitude. Portanto, locais situados sobre o Equador têm φ = 0°. Além disso,
a linha do Equador divide a Terra em dois hemisférios, o Norte (HN) e o Sul (HS). As linhas
imaginárias que são paralelas à linha do Equador são denominadas de paralelo local.
Assim, locais situados sobre o mesmo paralelo possuem mesmo valor de latitude, ou seja,
os pontos A e N apresentam mesmo valor da latitude. Como estão localizados sobre a linha
do Equador, terão latitude igual a 0°. A latitude possui variação 0o a 90o N ou S, e
convencionou-se que latitudes Norte são positivas (+), enquanto que latitudes Sul são
negativas (-). O Brasil situa-se entre 5°N a 34° S, ou seja, desde + 5° a – 34°.
Localização de pontos (P, A, N) no Globo 
terrestre ( φ= latitude ; γ= longitude).
As coordenadas geográficas são representadas nos mapas por linhas horizontais
para a latitude e linhas verticais para a longitude. Com relação à latitude, existem
duas linhas imaginárias muito importantes em cada hemisfério, as quais são o
Trópico de Capricórnio (φ = 23°27’S) e Circulo Polar Antártico ( φ= 66°33’S), no
Hemisfério Sul, e Trópico de Câncer ( φ = 23°27’N) e Circulo Polar Ártico ( φ =
66°33’N), no hemisfério Norte.
Coordenadas Geográficas
Altitude (H):
Altitude representa o seu desnível em relação ao Nível Médio dos Mares. Além de
referenciar o desnível de um ponto, a altitude também é um fator que interfere na
variação da pressão atmosférica e da temperatura do ar.
Movimentos da Terra
A Terra encontra-se em movimento no espaço. Por seus efeitos
agrometeorológicos, devemos destacar dois movimentos muito importantes, que
são a rotação e a translação.
Movimento de rotação: É o movimento que a Terra executa no sentido de oeste 
para leste, em torno do seu próprio eixo imaginário, linha inclinada norte (N)-
sul(S), necessitando um período de tempo de 23h 56min 04,09s para completar 
uma rotação (360°).
Movimento de 
rotação da Terra.
O movimento de rotação determina a sucessão entre o dia e a noite sobre a Terra. Caso
não houvesse o movimento de rotação, sempre a mesma metade da Terra receberia radiação
solar (dia com 24h), enquanto que a outra teria sempre noite (noite de 24). Esse movimento é
muito importante, pois, à medida que a Terra vai girando, toda a superfície terrestre recebe
radiação solar. Como é um movimento com sentido anti-horário, de Oeste para leste, o sol
nascerá primeiro para os pontos leste e posteriormente para os pontos a oeste.
Movimento de translação: O movimento de translação é o movimento que a Terra
executa ao redor do sol em uma trajetória elíptica, denominada de órbita terrestre em
um período de tempo de 365 dias e 6 horas. Para facilidade de estudo, representa-se o
Sol ocupando o centro da elipse, a uma distancia média (dm) de 149.500.000Km, e a
Terra ocupando um dos focos (pontos A e C).
Movimento de translação e
variação da declinação
solar (δ) ao longo do ano
O movimento de translação é responsável pela variação do comprimento do dia e pela
variação da distribuição da radiação solar na superfície terrestre ao longo do ano. Em
decorrência da inclinação do eixo terrestre e do movimento de translação é que ocorrem
as estações do ano, que podem ter características bastante marcantes, dependendo da
latitude do local. Assim, as principais conseqüências do movimento de translação são: a
variação da declinação solar, que interfere no comprimento do dia, e a variação do
ângulo zenital, que interfere na distribuição de radiação solar; a radiação solar também é
afetada pelo comprimento do dia.
Movimentos da Terra
Representação da 
declinação solar (δ) 
durante o solstício de 
inverno para o 
hemisfério sul (21/06).
Declinação solar (δ):
A declinação solar pode ser definida como o ângulo formado entre o plano do Equador e
a linha que liga o centro do sol ao centro da Terra. A linha que une o centro do Sol e a
Terra se encontra sobre um imenso plano imaginário denominado de plano da eclíptica.
Devido ao movimento de translação, a cada dia a Terra ocupa uma posição diferente na
órbita, e, assim, diariamente será formado um novo valor de ângulo entre o plano do
equador e a linha que une o centro do Sol ao centro da Terra.
Os valores extremos de declinação solar, ou seja, de +23°27’ e -23°27’, marcam
eventos astronômicos denominados de Solstícios, enquanto que os valores de
declinação solar iguais a 0° são denominados de Equinócios. Esses eventos
astronômicos são utilizados para delimitar o início e fim das estações do ano.
Ângulo Zenital (Z): Abaixo dos pés de um observador localizado no ponto P
qualquer na superfície terrestre, existe um plano imaginário denominado de
plano do observador. O prolongamento do raio terrestre forma uma linha
perpendicular ao plano do observador, que é denominadade linha do zênite
Trajetória diária do sol sobre o plano do
observador e variação do Ângulo Zenital (Z).
A e D: nascer e pôr do sol, respectivamente;
B: no meio da manhã; C: meio-dia.
Ao longo do dia, o sol descreve um movimento 
em forma de arco sobre o plano do observador, 
desde o ponto A (nascer do sol, na extremidade 
leste) até o ponto D (pôr do sol, na extremidade 
oeste). Na realidade, esse movimento é 
decorrente da rotação da Terra. Quando se 
considera o movimento do sol sobre o plano do 
observador, forma-se um ângulo entre os raios 
solares e a linha do zênite.
Esse ângulo é denominado de ângulo zenital 
(Z) e varia ao longo do dia. O ângulo zenital 
possui valor máximo igual a 90° ao nascer 
(ponto A) e no pôr do sol (D). O valor mínimo 
(igual a 0° ou maior do que zero graus) ocorre 
próximo ao meio-dia, dependendo do local 
(latitude) e data considerados.
Variação espaço-temporal do comprimento do dia (N)
Variação do comprimento do
dia ao longo do ano: a) no
solstício de verão no
hemisfério sul; b) no equinócio
de outono no hemisfério sul; c)
no solstício de inverno no
hemisfério sul; d) no equinócio
de primavera no hemisfério
sul.
As respostas dos animais e vegetais à variação do período de luz
é denominada de fotoperiodismo. Além disso, existem plantas 
que não apresentam resposta fotoperiódica e utilizam a 
temperatura como fator de indução a reprodução.
Os Solstícios e equinócios são nomes dados aos dias que iniciam 
alguma das estações do ano. A implantação dessas datas teve como 
pressuposto a intensidade com a qual os raios solares atingem a 
superfície terrestre. 
Solstício é uma palavra oriunda do latim que significa “parado”. Esse 
fenômeno acontece no período do ano em que a Terra recebe uma 
quantidade maior de luz sobre um hemisfério. Os solstícios ocorrem 
em duas datas do ano: 21 de junho e 21 de dezembro. 
Estações do ano
Durante sua translação ao redor do Sol a Terra passa por quatro
momentos bem definidos e que marcam o início das estações do
ano. Os solstícios marcam o início do Verão e do inverno
enquanto os equinócios marcam a primavera e o outono.
Como se sabe, a Terra não gira sobre seu eixo no mesmo plano da translação
e sim com uma inclinação acentuada de 23.5 graus. Essa inclinação é a
responsável direta pelas diferentes estações do ano, pois faz com que os
raios de Sol atinjam o planeta de forma diferente em cada uma das estações,
alterando significativamente o clima.
MOVIMENTO DO SOL
Sol sobre o equador
Sol sobre o trópico de 
câncer (HN)
Sol sobre o trópico 
de capricórnio (HS)
Sol sobre o equador
Solstícios e Equinócios 
No solstício de 21 de junho, dá-se início ao verão no hemisfério Norte, desse modo, 
os dias são mais longos do que as noites. Já no hemisfério Sul, a data em 
questão marca o começo do inverno, no qual as noites são mais longas que os 
dias. 
No solstício de 21 de dezembro, inicia-se no hemisfério Norte a estação de inverno, 
período em que as noites são mais longas que os dias. Já no hemisfério Sul, a 
data determina o começo do verão, estação em que as noites são mais curtas do 
que os dias. 
MOVIMENTO DO SOL
Solstícios 
Equinócio é uma palavra derivada do latim que significa “noites iguais” , já que 
nos dias em que ocorrem, as noites e os dias têm a mesma duração.
Esse fenômeno acontece quando os raios solares atingem com grande 
intensidade a zona intertropical, o que favorece uma uniformidade quanto à 
quantidade de luz e calor recebida pelos dois hemisférios (Norte e Sul). Os 
equinócios acontecem duas vezes por ano: 21 de março e 23 de setembro. 
No equinócio de 21 de março, data que marca o início da primavera, os dias são 
mais longos do que as noites, isso no hemisfério Norte. Já no hemisfério Sul, a 
data marca o começo do outono, com noites mais longas do que os dias. 
No equinócio de 23 de setembro, dá-se início ao outono no hemisfério Norte, com 
dias mais curtos que as noites. Já no hemisfério Sul, a data marca o começo da 
primavera, apresentando noites mais curtas que os dias.
MOVIMENTO DO SOL
Equinócios 
A Duração dos dias
Sempre temos metade do nosso planeta iluminada pelo Sol. A linha que 
divide o dia da noite é um círculo cujo plano é sempre perpendicular à linha 
Terra-Sol. 
Nos equinócios os dois hemisférios estão igualmente iluminados. Fora 
essas datas, sempre temos um hemisfério melhor iluminado que o outro. 
A diferença entre a duração do dia e da noite, em cada localidade, fica 
extremada nos solstícios. 
Maior dia do ano: solstício de verão; maior noite do ano: solstício de 
inverno; duração igual do dia e da noite: equinócios. 
Localidades ao longo do equador terrestre sempre têm dias e 
noites de 12 horas cada. 
Quanto mais distante uma localidade está do equador, maior a diferença 
entre o dia e a noite, em qualquer data. Os pólos terrestres passam períodos 
de seis meses iluminados e seis meses às escuras (de equinócio a equinócio). 
Dia e noite
Coordenadas celestes
Com a finalidade de se estudar o movimento dos corpos celestes, houve
necessidade de se definir sistemas de coordenadas celestes.
Entre os sistemas existentes vamos ver:
O Sistema Equatorial Celeste
O Sistema Horizontal
Com o objetivo de simplificar o estudo das coordenadas celestes, admite-se
que os astros estão dispostos sobre uma superfície esférica, denominada
esfera celeste, cujo centro coincide com o centro da terra.
A esfera celeste
Esfera imaginária de raio unitário (muito grande) com centro na terra, e na
qual representamos as posições dos astros.
Horizonte: intersecção da esfera celeste com o plano perpendicular à ver-
tical do lugar, ou também, a intersecão da esfera celeste com o plano tan-
gente à superfície da Terra no local onde se encontra o observador.
Zênite: ponto mais alto da esfera celeste localizado diretamente acima do 
observador, a uma distância angular de 90° do horizonte.
Diagrama da Terra e da esfera celeste (imaginária), 
mostrando as relações do equador e dos pólos 
terrestres com suas projeções na esfera.