Apostila Climatologia Completa Carolina Dias

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Climatologia – Carolina Dias de Oliveira – Aula 1 
 
AULA 1: Introdução à Climatologia 
 
Curso: Meio Ambiente 
Disciplina: Climatologia 
Conteudista: Carolina Dias de Oliveira 
Tutora: Camila Emídio Ribeiro 
 
 
 
 
 
 
1. Introdução à climatologia 
 
 
 
Figura 1.1. “Para dar ordens à natureza é preciso saber obedecer-lhe” - Francis Bacon. Fonte: 
http://greenpeace.blogtv.uol.com.br/img/Image/Greenpeace/2008/Marco/greenpeace.jpg 
 
 
 
 
Climatologia – Carolina Dias de Oliveira – Aula 1 
 
 
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O estudo do tempo e do clima é fundamental para a 
compreensão e manutenção do meio ambiente. Isso 
porque existe uma forte interação entre as quatro 
esferas do planeta - também chamadas de “domínios 
globais” ou geoesferas – e que são responsáveis pelo 
equilíbrio do nosso sistema natural, formando um 
imenso geossistema planetário. Deste modo, 
podemos dividir estes domínios em: litosfera, 
hidrosfera, atmosfera e biosfera. (ver figura 1.2 
abaixo). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.2. O tempo e o clima no contexto das ciências naturais. Fonte: AYOADE, 1996, p.1 
 
 
A litosfera corresponde à camada rochosa do nosso planeta, incluindo o solo, 
as rochas e todo o material tectônico existente da crosta ao núcleo. A 
hidrosfera abrange toda a porção líquida da Terra, incluindo lagos, rios e 
oceanos. Já a atmosfera – da qual trataremos com maior profundidade para o 
estudo do clima – corresponde à porção gasosa deste sistema, incluindo as 
nuvens, o ar que respiramos e todos os mecanismos associados ao clima, tais 
como chuvas, geadas, tornados, etc. Por fim, da junção destes três domínios 
globais anteriores temos a formação da biosfera, que como o próprio nome diz, 
se relaciona à formação da vida na Terra, isto é, abrange a formação das 
Geossistema: corresponde aos dados 
ecológicos relativamente estáveis. 
Ele resulta da combinação de fatores 
geomorfológicos (natureza das 
rochas e dos mantos superficiais, 
valor de declive, dinâmica das 
vertentes[...]), climáticos 
(precipitações, temperaturas [...]), 
hidrológicos (niveis freáticos, 
nascentes, pH da água, tempos de 
ressecamento dos solos [...]), 
portanto, é o potencial ecologico do 
geossistema. Fonte: BERTRAND, 
1971, citado por ROSS, Jurandyr, 
2006, p.31 
 
 
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plantas e dos animais, incluindo o próprio homem. Nas 
palavras de CONTI & FURLAN (In: ROSS, 2003, p.72), 
“a biosfera pode ser vista como a área da crosta 
terrestre na qual as radiações cósmicas são 
transformadas em energia elétrica, química, mecânica, 
térmica, etc, todas elas consideradas eficazes para a 
vida”. 
 
Deste modo, se ocorrer algum desequilíbrio em uma 
destas esferas, a outra certamente poderá ser afetada e 
vice-versa, formando um ciclo de interações que podem 
ser desastrosas para a natureza e até para o próprio 
homem. Veja um exemplo: em janeiro deste ano, uma 
quantidade excessiva de chuvas atingiu toda a porção 
sudeste do país e que proporcionou um deslizamento 
de terra sobre a região da Serra do Mar, em especial 
nas áreas mais íngremes do litoral carioca como Angra 
dos Reis e Ilha Grande. Como conseqüência houve um 
grave soterramento de pessoas em meio a escombros e 
casas destruídas, gerando mortes e grandes perdas 
materiais e econômicas para as pessoas e famílias atingidas. 
 
Agora se observarmos o ocorrido sob uma visão geossistêmica, primeiro houve 
um desequilíbrio na litosfera, a partir da ocupação desordenada de morros e 
encostas, que por sua vez associou-se à um desequilíbrio na atmosfera e na 
hidrosfera, a partir da ocorrência de chuvas mais intensas e fortes do que o 
esperado sobre a região sudeste. E, na medida em que essa grande 
quantidade de chuvas precipitou sobre áreas muito íngremes favoreceu o 
escoamento pluvial e a formação do deslizamento de terra. Logo, para estudar 
o clima, faz-se necessário compreender que vivemos em um ambiente 
integrado e sistêmico, em que qualquer alteração na natureza pode acarretar 
mudanças em outras esferas do planeta. 
 
Deslizamento de terra: é um 
fenômeno geomorfológico que 
provoca fortes movimentos de massa, 
tais como quedas de rochas, falência 
de encostas em profundidade e fluxos 
superficiais de detritos e solos. A 
massa só se deslocará se tiver 
fragmentada e muito instável, sendo 
que a água atua como agente 
facilitador do processo. Os 
movimentos de massa podem ser 
classificados conforme a velocidade 
com que ocorrem, conforme o plano 
de deslizamento, deformação 
resultante do processo e tipos de 
materiais envolvidos. 
http://www.saiunojornal.com.br/wp-
content/uploads/2010/01/Fotos-
Imagens-frontal-Pousada-Sankay-
deslizamento-Praia-do-Bananal-em-
Ilha-Grande-Angra-dos-Reis-RJ.jpg 
 
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1.1. Tempo e clima 
 
Os termos tempo e clima não são sinônimos como o senso comum e o uso 
cotidiano erroneamente associam. Segundo AYOADE (1996, p.2), por TEMPO 
entende-se “o estado médio da atmosfera numa dada porção de tempo e em 
determinado lugar”. Já o CLIMA, “é a síntese do tempo num dado lugar durante 
um período de aproximadamente 30-35 anos”, e que, portanto, exige um maior 
número de dados para ser classificado. Ou seja, o clima é algo dinâmico e 
generalizado e seu estudo está fundamentado na observação prolongada dos 
tipos de tempo, ao passo que o tempo refere-se à um estado mais 
momentâneo destas condições da atmosfera, lidando com eventos mais 
específicos e que variam com maior freqüência. 
 
Para ilustrar melhor estes conceitos podemos fazer uma analogia a um álbum 
de fotografias. As fotografias (figura 1.3) representam diferentes momentos 
das condições atmosféricas, representando, portanto, as diferentes fases do 
TEMPO, que pode ser alterado por diversas vezes dentro de um mesmo dia 
(de manhã está com neblina, faz sol à tarde e chove à noite, por exemplo). Da 
coleção destas “fotos” temos diversos registros das condições atmosféricas 
durante um determinado período, formando um álbum (Figura 1.4.) que deve 
ser de no mínimo 30 anos, e que conjuntamente indica e estabelece qual é o 
tipo climático predominante para a região analisada, configurando assim o 
CLIMA. 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.3. Fotografias. Fonte: 
http://cybellef.tripod.com/Engler/al
bum/images/album.jpg acessado 
em 07/01/2010. 
Figura 1.4. Álbum de fotos 
Fonte: 
http://digasim.files.wordpress.
com/2007/10/9.jpg 
 
 
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De modo aplicado, ao afirmar que um determinado país ou região é quente e 
úmido, estamos nos referindo ao CLIMA, e quando mencionamos se está 
chovendo ou nevando, se está frio ou quente naquele momento específico do 
dia, fazemos referência ao TEMPO. 
 
1.2. Climatologia X Meteorologia 
 
Outro erro que ocorre no senso comum é a abordagem dos termos climatologia 
e meteorologia como sinônimos. Apesar de terem o mesmo objeto de estudo, 
as finalidades, metodologias e aplicações de cada uma são significativamente 
distintas. Também segundo AYOADE (1996, p.2), a METEOROLOGIA define-
se como “a ciência da atmosfera e se relaciona ao estado físico, dinâmico e 
químico da atmosfera e às interações entre eles e a superfície terrestre 
subjacente”. Já a CLIMATOLOGIA geralmenteé definida como “o estudo 
cientifico do clima”, correspondendo à ciência que estuda os padrões de 
comportamento da atmosfera por um determinado período de tempo. Em 
termos práticos, pode-se afirmar que, enquanto o meteorologista preocupa-se 
mais com as variações do tempo, o climatologista busca estudar o clima. 
Todavia, é importante salientar que existe uma interação entre as duas 
especialidades, de modo que o tempo e o clima, conjuntamente, podem ser 
considerados como uma conseqüência e uma demonstração da ação dos 
processos complexos da atmosfera, em interação com os oceanos e a camada 
rochosa da Terra. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Saiba mais 
Para saber mais sobre diferença entre os termos TEMPO e 
CLIMA e as áreas de atuação da CLIMATOLOGIA e da 
METEOROLOGIA consulte a apresentação em PowerPoint: 
Introdução_climatologia.ppt 
 
 
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1.3. Evolução da Climatologia 
 
O estudo do tempo e a observação das variações da atmosfera despertam o 
interesse e a curiosidade humana desde tempos bastante remotos. Isso porque 
as condições atmosféricas influenciam o homem em inúmeras e diversas 
atividades e hábitos cotidianos, desde o ar que ele respira, a obtenção do 
alimento e da água necessários para a sua sobrevivência, até o modo como se 
veste e constrói o seu abrigo. Da utilização do cata-vento até a aplicação de 
satélites e das grandes estações meteorológicas típicas do mundo moderno um 
longo caminho teve que ser percorrido. 
 
Antigamente, os homens não possuíam um domínio muito amplo sobre os 
mecanismos da atmosfera e em geral acreditavam que as variações 
atmosféricas eram provocadas por deuses e 
personagens mitológicos. As primeiras observações 
meteorológicas foram registradas pelos gregos, durante 
o século V antes de Cristo, a partir das obras de 
Hipócrates e Aristóteles. 
 
Todavia, foi durante a revolução tecnológica 
renascentista no século XVI que se notou um surto de 
desenvolvimento mais significativo sobre a ciência da 
atmosfera, especialmente após as invenções de Galileu 
e de seu discípulo, Evangelista Torricelli, que 
inventaram o termômetro (figuras 1.5 e 1.6) e os 
princípios teóricos para a construção do barômetro de 
mercúrio (figuras 1.7 e 1.8), respectivamente. 
 
Em 1832, a descoberta do telégrafo (figura 1.9) 
revolucionou a coleta de dados sobre o tempo, 
permitindo pela primeira vez que uma grande 
quantidade de dados pudesse ser coletada e 
transmitida de diversos pontos simultaneamente. Desde 
Barômetro de mercúrio: é um 
instrumento utilizado para medir a 
pressão atmosférica e foi inventado 
por Evangelista Torricelli em 1643. 
Seu funcionamento básico consiste 
na abertura de um tubo de vidro 
cheio de mercúrio, de modo que a 
pressão atmosférica possa afetar o 
peso da coluna de mercúrio no tubo. 
Logo, quanto maior a pressão do ar, 
mais extensa fica a coluna de 
mercúrio. Assim, a pressão pode ser 
calculada, multiplicando-se o peso 
da coluna de mercúrio pela 
densidade do mercúrio e pela 
aceleração da gravidade. Ao nível do 
mar, a pressão atmosférica 
corresponde a 760 milímetros de 
mercúrio (760 mmHg). (adaptado de 
wikipedia, <www.wikipedia.org>, 
acessado em 07/01/2010). 
Telégrafo: O telégrafo é um sistema 
concebido para transmitir mensagens 
de um ponto para outro em grandes 
distâncias, utilizando códigos para a 
rápida e confiável transmissão. As 
mensagens eram transmitidas através 
de um sistema composto por fios. 
Fonte: 
<http://www.suapesquisa.com/pesqui
sa/telegrafo.htm>, acessado em 
07/01/2010. 
 
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então, a instrumentação das observações do tempo e do clima continuam 
evoluindo incessantemente, desempenhando um papel fundamental para o 
desenvolvimento destas ciências. E tal evolução modificou até mesmo a 
maneira de se estudar a atmosfera. 
 
 
 
 
 
 
 
Figura. 1.8. Funcionamento básico do 
Barômetro de mercúrio. Fonte: Google, 
w3.ualg.pt/image001.gif acessado em 
07/01/2010. 
 
Figura 1.7. Barômetro de mercúrio. Fonte: 
Laboratório de Climatologia e Análise 
Ambiental da Universidade Federal de Juiz de 
Fora <www.ufjf.br/labcaa/equipamentos> 
acessado em 07/01/2010. 
Figura 1.5. Termômetro de parede. 
Fonte: acervo do Wikimedia Commons 
ligado à Wikimedia Foundation, 
acessado em 07/01/2010. 
 
Figura 1.6. Termômetros de máxima e de mínima. 
Fonte: Laboratório de Climatologia e Análise 
Ambiental da Universidade Federal de Juiz de Fora 
<www.ufjf.br/labcaa/equipamentos> acessado em 
07/01/2010. 
 
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Figura 1.9. Telégrafo. Fonte: http://4.bp.blogspot.com acessado em 07/01/2010 
 
 
Na Climatologia tradicional, a base descritiva dos padrões temporais e 
espaciais dos elementos do tempo se baseava essencialmente em um método 
cartográfico, classificando os diferentes tipos de clima a partir da elaboração de 
mapas de médias ou gráficos com variações diurnas e/ou sazonais dos 
elementos climáticos, e em diferentes escalas, tais como temperatura, 
precipitação, pressão, umidade, velocidade e direção dos ventos, quantidade 
de nuvens, etc. Porém, essa abordagem essencialmente descritiva do estudo 
do tempo e do clima, apresenta diversas limitações e deficiências. 
 
Segundo ATKINSON (1972, citado por AYOADE, 1996, p.6), a primeira crítica 
feita é que a climatologia tradicional é descritiva e não explicativa dos 
processos climáticos que desencadeiam a sua distribuição no tempo e no 
espaço. A segunda é que a abordagem tradicional passa a idéia de uma 
atmosfera estática, desconsiderando as mudanças contínuas que se 
desencadeiam na atmosfera, já que esta se caracteriza por ser dinâmica e em 
constante turbulência. A terceira crítica refere-se à desconsideração sobre a 
interação entre os elementos climáticos, visto que estes processos se 
interagem e se afetam mutuamente, retornando e reagindo para provocar 
mudanças e/ou modificações em suas causas, na busca incessante da 
natureza por equilíbrio. A quarta crítica identificada por este autor baseia-se na 
metodologia empregada para a classificação dos climas. Isso porque as linhas 
demarcatórias traçadas nos mapas erroneamente passam a impressão da 
existência de modificações abruptas nas condições atmosféricas analisadas, o 
que não ocorre na realidade. O que existe é uma alteração gradativa das 
 
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características de um tipo climático para outro. Além disso, as áreas 
demarcadas geralmente são consideradas como entidades climáticas 
separadas e explicadas especialmente a partir dos fenômenos de superfície. E, 
desta forma, tal abordagem se torna errada na medida em que desconsidera a 
dimensão vertical de análise sobre o clima, pois as características atmosféricas 
de um local específico somente podem ser explicadas e analisadas a partir do 
contexto de uma visão do todo atmosférico. 
 
A climatologia moderna, sobretudo, busca eliminar tais deficiências associadas 
à abordagem tradicional, incidindo na preocupação maior de tentar explicar os 
fenômenos da atmosfera, além de descrevê-los. Nas palavras de AYOADE 
(1996, p.7), “a atmosfera é dinâmica, não-estática, e fazem-se esforços para 
compreender os processos e interações que ocorrem na atmosfera e na 
interface atmosfera-superfície da Terra”. Assim, a necessidade de 
aperfeiçoamento da análise dos dados climatológicos acompanha as 
transformações e novas exigênciasdas sociedades modernas, pois, ao 
contrário de seus antepassados, o homem moderno não deseja viver à mercê 
das variações do tempo e do clima. Mas, ser capaz de manejar ou até mesmo 
planejar o controle das condições meteorológicas, podendo prevê-los, modificá-
los ou controlá-los quando possível. E, para tanto, é 
essencial buscar entender e explicar os processos 
atmosféricos, que consiste justamente na base da 
meteorologia moderna, visto que para predizer ou 
prever o tempo temos que compreender as ações da 
atmosfera, especialmente aplicado nos campos da 
agricultura, aviação, indústria e comércio, e também na 
prevenção de grandes desastres como furacões, 
tornados, e enchentes. 
 
Atualmente é crescente o uso do radar, através das 
radiossondas (figura 1.10), do geoprocessamento 
para a confecção de mapas e cartas sinóticas (figura 
1.11), e ainda dos satélites meteorológicos (figura 
Radiossondas: Aparelho que 
transmite automaticamente a um 
operador localizado em terra os 
dados recolhidos pelos elementos de 
um equipamento meteorológico 
transportado por um balão-sonda ao 
longo de sua ascensão. Fonte: 
<http://www.dicio.com.br/radiossond
a>, acessado em 07/01/2010. 
Cartas sinóticas: Cartas sinóticas 
são mapas temáticos com 
representações de frentes (quentes ou 
frias), massas de ar, zonas de 
convergência, vórtices ciclônicos, 
entre outros fatores e elementos 
climáticos. Nela são desenhadas 
linhas que unem os pontos de igual 
pressão (as linhas isóbaras), além de 
dados sobre a direção dos ventos, 
temperatura, e nuvens, de modo que 
a carta sinótica permite uma síntese 
das condições de tempo em uma 
determinada área. 
 
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1.12), que permitem uma cobertura objetiva e abrangente do globo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.10. Radiossonda Sippican Mark II. 
Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Radiossonda 
acessado em 07/01/2010. 
Figura 1.11. Carta sinótica da 
América do Sul. 
Fonte: 
www.cptec.inpe.br/noticias/faces/i
m-pressao.jsp acessado em 
07/01/2010. 
 
 
Figura 1.12. Satélite 
meteorológico. Fonte: 
http://www.klickeducacao.com.
br/Klick_Portal/Enciclopedia/im
ages/Sa/2816/1062.jpg 
acessado em 07/01/2010. 
 
 
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Tais tecnologias permitem a cobertura de dados de áreas remotas, inóspitas 
e/ou desabitadas do planeta, em especial dos oceanos, desertos e áreas 
polares, que geralmente são desprovidas de estações meteorológicas 
convencionais. Todavia é importante salientar que tais dados devem ser 
considerados como complementares às medidas de observação 
convencionais, pois são obtidos por plataformas de sensoriamento remoto e 
não estão em contato direto com a atmosfera. Além disso, os dados obtidos por 
eles são muito numerosos e há problemas na seleção e redução dos dados, 
conforme o processamento, análise e interpretação destes. 
 
Para isso, o computador assume papel fundamental no processamento, 
armazenamento e análise dos dados de satélite. Com esta tecnologia, é 
possível hoje obter documentos climáticos importantes, tais como o 
mapeamento de áreas com intensa nebulosidade; a medição do modelo de 
radiação da parte mais alta da atmosfera terrestre ou das temperaturas de 
radiação do topo das nuvens voltadas para o espaço; a classificação de climas 
em novas bases através do saldo da radiação solar; as distribuições de 
umidade e precipitação em áreas desprovidas de estações pluviométricas, 
entre outros. 
 
1.3.1. A Climatologia aplicada aos trópicos 
 
Em especifico sobre as áreas tropicais, durante muito tempo a obtenção de 
dados mais confiáveis e constantes sobre as condições atmosféricas das 
baixas latitudes esbarrou na falta de recursos governamentais e especialmente 
na deficiência de obtenção de aparelhos mais modernos e sofisticados para a 
análise mais precisa da evolução climática desta região. E até mesmo as 
próprias condições do clima tropical comprometiam a durabilidade e precisão 
de alguns aparelhos e instrumentos meteorológicos, especialmente os mais 
sofisticados e sensíveis. 
 
Foi somente após a Segunda Guerra Mundial, para atender às necessidades 
da aviação, que especialistas do mundo inteiro intensificaram seus estudos 
 
Climatologia – Carolina Dias de Oliveira – Aula 1 
 
 
12 
nesta faixa do planeta, a partir da instalação de muitas estações 
meteorológicas no país, e que contribuíram para uma análise mais completa da 
dinâmica atmosférica tropical. Reconhece-se atualmente o avanço neste setor, 
em especial após o ano de 1960, quando os satélites passaram a monitorar 
estas áreas. 
 
1.3.2. A criação da Organização Meteorológica Mundial (OMM) e a 
importância da integração dos dados climatológicos em escala planetária. 
 
Para que haja o progresso e desenvolvimento dos conceitos e teorias 
meteorológicas em escala mundial é essencial a existência de um livre e rápido 
intercâmbio de informações meteorológicas entre as diversas nações do 
mundo. Tal desenvolvimento só foi possível após a fundação da Organização 
Meteorológica Internacional (OMI), em 1973. E que a partir do dia 23 de março 
de 1950 passou a ser conhecida como Organização Meteorológica Mundial 
(OMM), reconhecida pelo órgão das Nações Unidas (ONU), como responsável 
pelo monitoramento e troca de informações climatológicas do globo. Os três 
propósitos básicos desta organização consistiam em: 
1. facilitar a cooperação de âmbito mundial no estabelecimento de redes 
de estações meteorológicas; 
2. promover o desenvolvimento de centros para serviços meteorológicos; 
3. promover o rápido intercâmbio das informações meteorológicas e a 
padronização e publicação das observações meteorológicas. 
 
E, atualmente, o programa das atividades científicas e técnicas da OMM se 
classifica em quatro categorias amplas, a saber: 
1. a observação do Tempo Mundial (OTM); 
2. o Programa de Pesquisa da OMM; 
3. o Programa da OMM sobre a interação do homem em seu meio 
ambiente; 
4. o Programa de Cooperação Técnica da OMM. 
 
 
 
Climatologia – Carolina Dias de Oliveira – Aula 1 
 
 
13 
Assim nota-se a importância do papel desta organização para o 
desenvolvimento da meteorologia e dos estudos do tempo, favorecendo a 
integração dos dados para todas as nações, independente de sua situação de 
dependência tecnológica ou financeira, buscando uma cooperação técnica 
global. 
 
1.4. As subdivisões da Climatologia 
 
A climatologia é uma ciência dinâmica e que se aperfeiçoa constantemente, 
especialmente em função das grandes inovações tecnológicas e que se 
aplicam ao seu campo de estudo, como vimos anteriormente. Por ser uma 
ciência que aborda os padrões de comportamento da atmosfera por longos 
períodos de tempo, ela está mais preocupada com os resultados destes 
processos para aplicações no tempo presente e futuro, do que meramente com 
suas conseqüências instantâneas, que como vimos, é campo preferencial de 
estudos do meteorologista. 
 
Devido à abrangência do campo de estudos da climatologia, existem diversas 
subdivisões de análise, seja em função dos temas enfatizadosou pela escala 
dos fenômenos atmosféricos estudados. Por exemplo, existe a Climatologia 
regional, a Climatologia sinótica, a Climatologia física, a Climatologia dinâmica, 
a Climatologia aplicada e a Climatologia histórica. Além de outras subdivisões 
mais específicas como a Climatologia agrícola, a Bioclimatologia, a 
Climatologia das construções, a Climatologia urbana e a estatística, que se 
enquadram na Climatologia aplicada, entre outras. 
 
Diversas outras subdivisões, além das mencionadas, são reconhecidas na 
literatura e dependem exclusivamente do campo e enfoque abordados. 
Todavia, como o objetivo desta disciplina é contribuir para uma visão sistêmica 
do meio ambiente e do clima, não aprofundaremos nessa temática. 
 
 
 
 
Climatologia – Carolina Dias de Oliveira – Aula 1 
 
 
14 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.5. Escalas de tempo em Climatologia 
 
Tendo em vista que ao campo de estudos da climatologia é bastante amplo, 
variando desde sistemas locais - como as brisas e ventos locais – a até 
complexos sistemas atuantes em escala global - a exemplo do Aquecimento 
global e do El Niño – é necessário subdividir os vários fenômenos da atmosfera 
conforme sua escala de abrangência, isto é, em micro, meso e macroescalas. 
BARRET (1974, citado por AYOADE, 1996, p. 4), propõe que os diversos 
fenômenos atmosféricos, conforme suas diferentes escalas de análise, podem 
ser subdivididas da seguinte forma: 
 
1. Macroclimatologia: relacionada com os aspectos dos climas de amplas 
áreas da Terra e com movimentos atmosféricos em larga escala que afetam o 
clima. Abrangem de 600 a 2.000 quilômetros na horizontal e até 10 quilômetros 
na vertical. 
 Saiba mais 
 
Para maiores informações sobre as diversas 
áreas de atuação e subdivisões da climatologia 
visite o site www.cptec.org.br. 
 
 
 
 
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Figura 1.14. Sinóticos – Furacões. Fonte: 
http://www.fotosearch.com.br/UNY125/u15
033776/ acessado em 08/01/2010. 
 
Figura 1. 15. Efeitos do El Niño e da 
La Niña no clima. Fonte: 
http://weblogs.sun-
sentinel.com/news/weather/hurricane/blo
g/el-nino-la-nina.jpg acessado em 
08/01/2010. 
 
Figura 1.13. Cartas sinóticas e sistemas frontais. Fonte: GOES, METEOSAT/ CPTEC/ INPE, 2001 
 
 
Climatologia – Carolina Dias de Oliveira – Aula 1 
 
 
16 
2. Mesoclimatologia: enfatiza o estudo do clima em áreas relativamente 
pequenas, entre 10 e 100 quilômetros na horizontal e até 10 quilômetros na 
vertical (incluindo, por exemplo, o estudo do clima urbano e dos sistemas 
climáticos locais graves como os tornados, furacões e temporais). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. Microclimatologia: realiza o estudo do clima próximo à superfície ou em 
áreas muito restritas, com menos de 100 metros de extensão na horizontal e 
inferior a 10 metros na vertical. 
 
0,0
100,0
P 1 P 2 P 3 P 4 P 5 P 6 P 7 P 8 P 9 P 10 P 11 P 12 P 13 P 14 P 15 P 16
(%
)
Umidade Relativa Média …
20,0
30,0
P 1 P 2 P 3 P 4 P 5 P 6 P 7 P 8 P 9 P 10 P 11 P 12 P 13 P 14 P 15 P 16
(º
C
)
Temperatura do Ar 
Médi…
Figura 1.17. Estudo de clima urbano. Fonte: Estudo de ilha de calor urbano em Belo Horizonte – 
Geografia/UFMG, 2006. 
Figura 1.16. Formação de 
Tornados em Tempestades 
seve-ras. 
Fonte: www.weatherpix.com/ 
Tornadoes.jpg acessado em 
08/01/2010. 
 
 
Climatologia – Carolina Dias de Oliveira – Aula 1 
 
 
17 
 
 
 
 
 
 
 
Agora que você compreendeu um pouco mais sobre as áreas de atuação da 
Climatologia e da Meteorologia, bem como suas diferenças e conceitos, 
abordaremos na aula seguinte os mecanismos do clima e seus principais 
fatores e elementos de formação. Aproveite para aplicar seus conhecimentos 
com as atividades propostas, e em seguida anote suas dúvidas. Bons estudos 
e até a próxima aula! 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.18. Fluxos de energia dentro de 
florestas. 
Fonte: http://blog.ambientebrasil.com. 
br/wp-content/uploads/2009/08/floresta.jpg 
acessado em 08/01/2010. 
Figura 1.19. Física de nuvens. 
Fonte: http://www.bicodocorvo.com.br/wp-
content/gallery/fotos-de-nuvens/fotos-de-
nuvens-5.jpg acessado em 08/01/2010. 
 
 @ Mídias Integradas 
Para compreender um pouco mais sobre a 
elaboração e interpretação de cartas sinóticas 
visite o site MUNDOGEO disponível em 
http://www.mundogeo.com 
 
 
 
 
Climatologia – Carolina Dias de Oliveira – Aula 1 
 
 
18 
Resumo: Nesta aula abordamos: 
 visão integrada e sistêmica sobre o estudo do clima; 
 os termos tempo e clima não são sinônimos; 
 As áreas de atuação do Meteorologista e do Climatologista são 
diferenciadas; 
 Desde tempos remotos os estudos do tempo e das variações do clima 
despertaram o interesse da humanidade e muitos avanços foram feitos 
na área de processamento, análise e interpretação do clima, 
proporcionando novos e cada vez mais avançados documentos e 
ferramentas climáticas; 
 A climatologia moderna busca superar as limitações da antiga 
abordagem tradicional para tentar entender e explicar os eventos e 
fenômenos climáticos do globo. E, para isso, o faz uso do computador e 
de outros aparelhos mais modernos, como os satélites e radiossondas; 
 O estudo sobre o clima tropical ocorreu de modo mais intenso após a 2ª 
Guerra Mundial a partir de uma necessidade da aviação brasileira; 
 A criação da Organização Meteorológica Mundial (OMM) contribuiu para 
uma maior e melhor integração das bases de dados e informações 
climáticas em escala planetária; 
 A climatologia possui diversas subdivisões, dependendo da escala de 
atuação dos fenômenos climáticos analisados ou mesmo de sua 
especialização temática, a exemplo da Bioclimatologia e da Climatologia 
urbana; sendo necessário subdividí-la em escalas, a saber: 
macroescalas (El Niño e Efeito Estufa), mesoescalas (tornados, ciclones 
e estudos sobre o clima urbano) e microescalas (estudo das nuvens e 
fluxo de energia das florestas). 
 
Informações Sobre a Próxima Aula 
Na próxima aula aprofundaremos sobre os mecanismos do clima, quais são e 
como funcionam os elementos e fatores climáticos; conhecer e compreender 
quais são as principais características da atmosfera e suas diferentes 
camadas; como se calcula o albedo planetário e os tipos de escalas de 
temperatura; e ainda como funcionam os principais aparelhos de medição solar 
e de variação termométrica e suas aplicações para a sociedade. 
 
Climatologia – Carolina Dias de Oliveira – Aula 1 
 
 
19 
Referências Bibliográficas 
AYOADE, J. D. Introdução à Climatologia para os trópicos. Rio de Janeiro: 
Bertrand Brasil, 1996. Capítulo 1, p.1-12. 
CONTI, José Bueno & FURLAN, Sueli Angelo. “Geoecologia: o Clima, os Solos 
e a Biota”. In: ROSS, J. L. S. Geografia do Brasil. São Paulo: EDUSP, 2003, 
p. 67-125. 
Climatologia – Carolina Dias de Oliveira – Aula 2 
AULA 2: Mecanismos do clima – Parte 1 
 
Curso: Meio Ambiente 
Disciplina: Climatologia 
Conteudista: Carolina Dias de Oliveira 
Tutora: Camila Emídio Ribeiro 
 
 
2. Mecanismos do clima 
O clima é formado por uma junção de fatores e elementos que, simultaneamente atuam e 
configuram as diferentes paisagens geográficas. Para tanto, primeiramente é necessário 
diferenciar os termos FATOR e ELEMENTO climático. Por elemento climático entende-se 
aquilo que compõeo clima, a exemplo da temperatura, da pressão e da umidade. Já os 
fatores do clima configuram como aqueles que são capazes de alterar e modificar as 
condições climáticas da área abrangida, apesar da atuação de determinado elemento. Por 
exemplo, a maritimidade e a continentalidade são fatores climáticos na medida em que 
interferem nas médias de temperatura e umidade das regiões em que atuam, mesmo que 
estas estejam localizadas em faixas de latitude semelhantes. Outro exemplo de fator 
climático é a altitude: quanto mais alto, menor é a temperatura. Sobre a Cordilheira dos 
Andes há diversos países situados na faixa intertropical do planeta, todavia, a altitude acaba 
por provocar médias de temperatura bem mais baixas do que o esperado para esta área. 
Basta lembrar que há neve e até lagos congelados nas áreas mais elevadas de alguns países 
andinos, a exemplo da Bolívia, Colômbia e Venezuela. 
Como exemplos de fatores climáticos também podem citar as correntes marítimas, a 
latitude, as massas de ar, o relevo, a cobertura vegetacional, e a ação antrópica associada à 
urbanização e à modificação das paisagens naturais. Veremos sucintamente como cada uma 
delas atua e modifica as relações climáticas em cada caso. 
 
Climatologia – Carolina Dias de Oliveira – Aula 2 
2 
a) Latitude: O planeta Terra subdivide-se em faixas de latitude diferentes, conforme a 
iluminação dos raios solares, a saber: zonas polares, zonas temperadas e ainda zonas 
intertropicais (figura 2.1). Quanto mais nos aproximamos da linha do Equador (0º latitude), 
maior será a média de temperatura verificada nessa parte do globo, sendo considerada, 
portanto, como a zona mais quente. Isso ocorre porque é nessa faixa latitudinal que os raios 
solares incidem com menor inclinação sobre a superfície terrestre, ou seja, formam ângulos 
de 90º com a superfície, e assim permitem o máximo grau de aquecimento solar em uma 
área menor. Por sua vez, quanto mais afastado estamos da linha equatorial, maior será a 
inclinação dos raios solares, formando ângulos iguais ou até menores do que 45º, e, 
portanto, aumentando a dispersão dos raios solares para áreas bem mais amplas, e assim, 
diminuindo o potencial de aquecimento feito pelos raios solares, tornando-as regiões mais 
frias. 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.1. Latitudes e zonas climáticas 
 
 
 
 
Figura 2.1. Latitudes e zonas climáticas 
Fonte: Adaptado de MATSUURA, O Atlas do Universo. São Paulo, Scipione, 1996. 
 
 
Para compreender melhor este processo, faça uma analogia entre a Terra e o sol com uma 
mesa e uma lanterna, respectivamente. Ao posicionar a lanterna em posição perpendicular à 
mesa (formando um ângulo de 90º), nota-se uma iluminação mais intensa em um ponto 
 
Climatologia – Carolina Dias de Oliveira – Aula 2 
3 
central da mesa. Desta forma, há o maior aproveitamento dos raios solares por área, 
semelhante ao que acontece na zona intertropical. Agora, ao inclinar a lanterna em relação 
ao centro da mesa (formando ângulos menores do que 90º), nota-se uma faixa luminosa 
bem mais extensa e dispersa sobre a área total da mesa. Quando isto ocorre, a capacidade 
de absorção da energia luminosa diminui porque precisa aquecer uma área bem mais ampla, 
diminuindo o aproveitamento dos raios solares. E é isso que ocorre nas regiões temperadas 
e polares. A figura abaixo ilustra melhor estas situações: 
 
Figura 2.2. Diferentes ângulos de incidência solar e a formação das faixas climáticas. 
Fonte: http://fisica.ufpr.br/grimm/aposmeteo/cap2/cap2-1.html, acessado em 08/01/2010. 
 
Pela figura anterior pode-se perceber que as variações na altura do Sol, formando diferentes 
angulações entre a superfície terrestre e os raios solares, provocam variações na quantidade 
de energia solar que atinge a Terra, configurando assim, as diferentes faixas climáticas. Na 
situação (a), os raios solares incidem perpendicularmente à superfície terrestre, formando 
ângulos de 90º, característico de áreas equatoriais e tropicais. Em (b), a incidência solar 
atinge os 45º, típico de áreas temperadas e subtropicais, já em (c), a angulação dos raios de 
sol é menor do que 45º, provocando a formação das faixas polares. Em resumo, é possível 
afirmar que: quanto maior a altura, maior a energia recebida, como é descrito no esquema a 
seguir. 
 
 
Baixas latitudes (Equador e trópicos) – MAIOR temperatura 
Altas latitudes (zonas temperadas e polares) – MENOR temperatura 
 
 
Climatologia – Carolina Dias de Oliveira – Aula 2 
4 
b) Altitude: Certamente você já deve ter percebido que faz mais frio quando se está no alto 
de uma serra e também que o calor é mais intenso em mais planas e litorâneas. Isso 
acontece porque a altitude se relaciona com a temperatura de modo inversamente 
proporcional, ou seja, quanto maior é a altitude, menor será a temperatura e vice-versa. De 
modo mais especifico, a temperatura do ar de um determinado local depende da absorção 
dos raios solares pela superfície terrestre, já que é o sol a nossa principal fonte de calor e 
energia e a atmosfera se aquece principalmente por irradiação. Assim, os raios solares 
primeiramente aquecem a superfície terrestre para depois irradiar este calor para a 
atmosfera. Como existe uma maior quantidade de umidade e gases atmosféricos próximos à 
superfície, como veremos adiante, o calor absorvido é mais facilmente transportado para as 
áreas de menor altitude. Da mesma forma, nas áreas mais elevadas, o ar 
se torna mais rarefeito, o que dificulta a transmissão de calor para estas 
áreas. Em média, para cada 200 metros, há redução de 1ºC na temperatura. Em resumo 
temos: 
 
 
c) Massas de ar: As massas de ar correspondem a grandes porções da atmosfera que 
adquirem características típicas do seu local de origem. Elas se formam no momento em 
que o ar estacionado sobre amplas áreas de superfície - com características mais 
homogêneas, a exemplo das florestas tropicais, desertos e zonas polares - faz com que uma 
parte da atmosfera adquira suas características de temperatura, pressão e umidade. E assim 
formam-se massas de ar frias e quentes, úmidas e secas, dependendo das características 
locais de onde se formam, e que ao se deslocarem se interagem com as demais, trocando e 
redistribuindo a sua energia inicial, na forma de calor e umidade. 
Veja abaixo as principais massas de ar atuantes em nosso território: 
- MASSA EQUATORIAL ATLÂNTICA (mEa): quente e úmida 
- MASSA EQUATORIAL CONTINENTAL (mEc): quente e muito úmida 
- MASSA TROPICAL ATLÂNTICA (mTa): quente e úmida 
Quanto mais baixa altitude – MAIOR temperatura 
Quanto mais alta altitude – MENOR temperatura 
 
Ar rarefeito: ar com pouca 
quantidade de oxigênio. 
 
Climatologia – Carolina Dias de Oliveira – Aula 2 
5 
- MASSA TROPICAL CONTINENTAL (mTc): quente e seca 
- MASSA POLAR ATLÂNTICA (mPa): fria e inicialmente seca 
 
Figura 2.3. Tipos de massas de ar no Brasil no verão e no inverno 
Fonte: MOREIRA &SENE, 2002, p. 482 
Pela figura anterior nota-se que as massas tropicais e equatoriais geralmente possuem 
temperaturas mais elevadas, se comparadas com as massas polares, tipicamente mais frias. 
E aquelas originadas no oceano tendem a ser mais úmidas do que as geradas no continente, 
tipicamente mais secas. Todavia, isso nem sempre é regra. O que importa de fato são as 
características do local de formação destas massas de ar. Por exemplo, a massa Equatorial 
continental (mEc), caracteriza-se por ser quente e úmida, apesar de ter se formado no 
continente. Isso ocorre porque as elevadas temperaturas e a alta umidade amazônicas 
favorecem uma forte evaporação local, favorecendo, portanto, o aumento da umidade.Então nada mais lógico do que a massa Equatorial continental adquirir estas mesmas 
características, ser quente e úmida. Da mesma forma, a massa Polar Atlântica (mPa) possui 
água em abundância, porém esta se encontra sob o estado de gelo e neve, o que não lhe 
 
Climatologia – Carolina Dias de Oliveira – Aula 2 
6 
confere maior umidade. E, assim, a mPa pode ser caracterizada como fria e inicialmente 
seca. 
É importante destacar também que a massa de ar vai perdendo suas características iniciais 
na medida em que se desloca, até que em determinado instante sua temperatura e condições 
depressão e umidade se assemelham às do local de atuação, perdendo sua capacidade de 
alterar o clima. Imagine, por exemplo, que a massa Polar Atlântica perpassa a cidade de 
Porto Alegre-RS com temperatura aproximada de 5ºC. Chega a Florianópolis-SC com 8ºC, 
em Santos-SP com 16ºC e em Ilhéus-BA ela já atinge os 23ºC. Nota-se, assim, que durante 
sua trajetória a massa de ar polar transferiu parte de sua energia, neste caso acentuando a 
queda de temperatura, sobre as cidades da região tropical, amenizando e alterando as 
condições de temperatura e umidade locais. 
Em função de sua vasta extensão norte-sul, o Brasil possui uma grande diversidade 
climática e que se reflete em uma grande biodiversidade vegetacional e de formação de 
paisagens. Todavia, sobre a maior parte do território há o predomínio do clima tropical, em 
geral úmido no verão e seco no inverno. Isso ocorre em função da atuação das massas de ar 
em conjunto com a sua localização nesta faixa de latitude, como será aprofundado na Aula 
3. 
d) Maritimidade e Continentalidade: A água - na forma de oceanos, mares, rios e lagos - 
e os continentes se aquecem ou se resfriam a partir da absorção do calor solar de modo 
distinto. A água demora muito mais tempo para absorver e também para perder o calor 
advindo do sol, ao passo que as porções continentais se aquecem e perdem este calor com 
mais rapidez e facilidade. Isso se deve à diferença de calor especifico que cada um deles 
possui. De modo que, em áreas próximas ao litoral, as médias de temperatura tendem a ser 
mais elevadas e a oscilar menos (amplitude térmica) se 
comparadas às áreas que se localizam no interior dos continentes. 
Logo, podemos afirmar que a água possui uma função de 
regulador térmico do planeta, e a este fenômeno denominamos de 
maritimidade e continentalidade. É por isso que no litoral baiano, 
por exemplo, as médias de temperatura anuais se mantém sempre 
Calor específico: é a quantidade de 
calor necessário para que um 
corpo eleve em 1º C , 1 grama de 
sua massa, de modo que quanto 
maior o calor específico de um 
corpo mais difícil será para ele 
elevar a sua própria temperatura. 
Sua unidade de medida é cal/gºC. 
 
 
Climatologia – Carolina Dias de Oliveira – Aula 2 
7 
elevadas e apresentam amplitude térmica média pouco significativa, de aproximadamente 
8ºC. Ao passo que em Cuiabá-MT, as médias anuais de temperatura oscilam muito, 
chegando a 15 ou até 20ºC de amplitude térmica. 
Em síntese, podemos concluir que as localidades que sofrem maior interferência da 
continentalidade possuem uma amplitude térmica diária e sazonal bem mais elevadas do 
que as áreas que sofrem a influência da maritimidade. E ainda que, ao observarmos o 
planisfério, no hemisfério sul prevalece o efeito da maritimidade, visto que possui menor 
quantidade de terras emersas se comparadas ao hemisfério norte, configurando a este 
último, portanto, invernos bem mais rigorosos e verões mais quentes. Em resumo temos: 
 
 
e) Correntes marítimas: As correntes marítimas são extensas massas de água que se 
movimentam pelos oceanos com características próprias de temperatura, salinidade e 
densidade, conforme o seu local de origem, e que são capazes de alterar profundamente as 
condições climáticas das regiões em que perpassam. Algumas delas são capazes de 
interferir até mesmo no tipo de atividade econômica desenvolvida, como é o caso do Chile. 
A formação das correntes marítimas resulta, dentre outros fatores, 
pela influência dos ventos e ainda pela movimentação terrestre, em 
seu sentido rotacional, fazendo com que as correntes migrem para 
direções contrárias (Efeito Coriolis). Além disso, elas também 
sofrem influência da densidade, que por sua vez é influenciada pela 
temperatura. No Hemisfério Norte elas se movem no sentido horário, 
ao passo que no Hemisfério sul, elas se deslocam no sentido anti-
horário. Elas podem se originar das áreas polares, formando as 
correntes frias, ou das regiões tropicais e equatoriais, configurando 
as correntes quentes. 
MARITIMIDADE – MENORES amplitudes térmicas 
CONTINENTALIDADE – MAIORES amplitudes térmicas 
 
 
Efeito Coriolis: Desvio dos 
ventos na faixa intertropical 
resultante do movimento 
rotacional terrestre. O efeito é 
responsável pela estrutura 
circular de ciclones e 
anticiclones, de modo que a 
movimentação dos ventos nas 
áreas anticiclonais do 
Hemisfério Norte se dá em 
sentido anti-horário e no sentido 
horário nas áreas de alta 
pressão do Hemisfério Sul. O 
Efeito Coriolis também interfere 
na dinâmica das correntes 
oceânicas e redemoinhos. 
 
 
Climatologia – Carolina Dias de Oliveira – Aula 2 
8 
Em síntese, as correntes marítimas frias, que são originadas nas áreas 
polares, possuem maior densidade e se direcionam para o Equador. 
Na faixa equatorial, onde se formam as correntes marítimas quentes, 
as águas superficiais do oceano sofrem uma diminuição de densidade 
e se direcionam para os pólos, fechando o ciclo convectivo dos 
oceanos (ver figura 2.4. a seguir). 
 
 
Figura 2.4. Tipos de correntes marítimas e áreas desérticas do globo 
Fonte: http://www.brasilescola.com/geografia/correntes-maritimas.htm, acessado em 08/01/2010. 
 
Assim, nota-se que as correntes quentes são capazes de amenizar os rigores climáticos de 
onde perpassam, a exemplo da Corrente do Golfo sobre o leste europeu, e ainda aumentar a 
umidade local através de chuvas intensas, como ocorre com a corrente quente do Brasil, a 
Leste-australiana e a Corrente das Agulhas no sudeste africano. Já as correntes frias 
contribuem para a formação de desertos frios, como é possível notar pelo mapa anterior, na 
medida em que dificultam a evaporação das águas superficiais oceânicas e 
conseqüentemente, inibem a formação de chuvas e umidade. São exemplos de correntes 
marítimas frias a corrente de Humboldt ou do Peru, que atua sobre a costa oriental da 
América do sul, a Corrente de Benguela, responsável pela formação do deserto de Calaari 
na África meridional, e a Corrente sul-australiana, associada à formação do deserto Vitória. 
Ciclo convectivo: Movimento 
de troca de energia dentro do 
sistema Terra-atmosfera, 
especialmente atuante na 
variação da densidade a partir 
das mudanças de temperatura. 
De modo que, as áreas mais 
densas formadas nas áreas de 
temperatura mais baixa 
tendem a se deslocar para as 
áreas de menor densidade, 
localizadas em áreas de maior 
temperatura. 
 
 
Climatologia – Carolina Dias de Oliveira – Aula 2 
9 
Como mencionado anteriormente, a passagem das correntes frias é fundamental para a 
manutenção econômica de alguns países em que percorrem, como é o caso da atividade 
pesqueira no Chile. Isso ocorre em função de um fenômeno conhecido como ressurgência. 
À medida que a corrente fria de Humboldt percorre o litoral chileno, com maior densidade, 
elas entram em contato com as águas mais profundas do oceano que 
possuem uma temperatura mais elevada, possuindo menor 
densidade. Na busca por equilíbrio, as águas maisprofundas e 
menos densas “são empurradas” em direção às camadas mais 
superficiais, que são mais densas, forçando a troca entre elas. A 
partir deste “deslocamento de águas”, o plâncton que se 
concentrava nas águas mais profundas do oceano se aglomera mais 
próximo à superfície, atraindo os cardumes de peixe e facilitando, 
assim, a pesca. 
 
 
 
 
 
 
 
f) Cobertura vegetacional: A vegetação age simultaneamente como agente modificador 
das condições climáticas locais e ainda como um reflexo destas, dependendo somente da 
escala de análise. Na medida em que a cobertura vegetal dificulta a penetração dos raios 
solares diretamente sobre a superfície, e ainda favorecem a percolação da água pluvial no 
solo, elas contribuem para um ambiente mais úmido e com temperaturas mais amenas. Ao 
passo, que após a retirada desta vegetação, o clima tende a se caracterizar por uma baixa 
 @ Mídias Integradas 
Para saber mais sobre o Efeito Coriolis, assista ao vídeo: 
Coriolis Effect on the Surface of the Earth, disponível em 
http://www.youtube.com 
 
 
Plâncton: conjunto dos 
organismos que têm pouco poder 
de locomoção e vivem livremente 
na coluna de água, chamados de 
pelágicos, na maioria das vezes 
flutuantes sobre as correntes 
maritimas. O plâncton encontra-
se na base da cadeia alimentar 
dos ecossistemas aquáticos pois 
serve de alimentação a 
organismos maiores. (adaptado 
de wikipedia, acessado em 
11/01/2010. 
 
 
Climatologia – Carolina Dias de Oliveira – Aula 2 
10 
umidade e possuir temperaturas elevadas, típicas de áreas desérticas. Todavia, se pensarmos 
em uma escala global, um aumento ou diminuição significativa de temperatura (como 
sugerem o aquecimento global e as glaciações), há o risco de 
comprometer toda a manutenção dos ecossistemas ou mesmo 
contribuir para a sua adaptação, com o já é possível observar através 
da expansão do domínio do cerrado na Amazônia, em um processo 
conhecido como cerradização. 
Geralmente, a cobertura vegetal encontra-se associada à altitude e à latitude, diminuindo 
em porte e biodiversidade na medida em que se localiza mais próximo das áreas polares e 
das áreas mais elevadas (ver figura 2.5. a seguir). 
 
Figura 2.5. Relação vegetação-altitude-latitude 
Fonte: desconhecida 
 
g) Ação antrópica: O homem, apesar de sua breve estadia dentro da história geológica da 
Terra, foi capaz de alterar o planeta em um ritmo jamais visto. Construções gigantescas, 
urbanização desordenada e acelerada, canalização de córregos, pontes e toda a infra-
estrutura necessária para a instalação de grandiosos parques industriais são responsáveis 
pela maior parte dos problemas ambientais estudados e ocorridos no planeta. A poluição, o 
desmatamento, o consumo elevado e desenfreado dos recursos naturais e minerais, entre 
outras ações, tem gerado sérias conseqüências para o meio ambiente, e conseqüentemente 
Cerradização: expansão das 
características fitogeográficas 
do bioma cerrado sobre outros 
domínios vegetacionais, que 
ocorre em especial em função 
de uma grave alteração 
climática e/ou antrópica. 
 
 
Climatologia – Carolina Dias de Oliveira – Aula 2 
11 
para o futuro da humanidade. Tais conseqüências e impactos, em especial os climáticos, 
serão abordados com maior profundidade nos capítulos posteriores. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.1 - A atmosfera terrestre 
Para se compreender melhor o clima e suas alterações é essencial conhecer as 
características e mecanismos principais que regem a camada gasosa do planeta. A 
atmosfera terrestre é composta por uma mistura complexa de gases estáveis e que, além de 
permitir a sobrevivência humana a partir da existência da camada de ozônio e do Efeito 
Estufa, é também responsável pela formação dos principais eventos meteorológicos que 
regem o planeta e o cotidiano das sociedades, tais como a chuva, a neve, a formação das 
nuvens, o granizo, a neblina, os furacões, tornados, ciclones, entre outros. E é por isso que 
tratarmos da composição da atmosfera e de suas características com maior detalhamento 
neste capitulo. 
2.1.1 - A composição físico-química da atmosfera 
Como já mencionado anteriormente, a atmosfera é constituída por uma mistura de 
diferentes gases, sendo que os mais importantes e abundantes são o nitrogênio e o oxigênio, 
associados obviamente ao vapor d’água (ver tabela 2.1). Este último está presente em sua 
camada mais inferior, a troposfera, e que pode variar em quantidade conforme a localização 
no planeta, sendo maior nas áreas oceânicas e menor nas áreas mais desérticas e polares. 
 
 
 Saiba mais 
 
Para saber mais sobre os fatores e elementos climáticos, bem 
como obter imagens de satélites atualizadas diariamente ou 
ainda montar gráficos de temperatura, precipitação e outras 
variáveis para todas as capitais brasileiras, acesse: 
<www.inmet.gov.br> 
 
 
 
 
Climatologia – Carolina Dias de Oliveira – Aula 2 
12 
Tabela 2.1. Composição média da atmosfera seca abaixo de 25 quilômetros 
 (segundo BARRY & CHORLEY, 1976). 
 
Gás Volume % (ar seco) 
Nitrogênio (N2) 
Oxigênio (O2) 
Argônio (Ar) 
Bióxido de carbono (CO2) 
Neônio (Ne) 
Helio (He) 
Ozônio (O3) 
Hidrogênio (H) 
Criptônio (Kr) 
Xenônio (Xe) 
Metano (Me) 
 
78,08 
20,94 
0,93 
 0,03 (variável) 
0,0018 
0,0005 
0,00006 
0,00005 
Indícios 
Indícios 
Indícios 
Fonte: AYOADE, 1996, p.16. 
A formação do ozônio ocorre nas camadas superiores da atmosfera, em especial na 
estratosfera, entre 15 a 35 quilômetros acima da superfície terrestre. E é formado quando as 
moléculas de oxigênio rompem seus átomos e se ligam individualmente a outras moléculas 
de oxigênio, sob a influência da radiação ultravioleta. (AYOADE, 1996, p.15-16). Assim, 
sua concentração é maior nos pólos e muito baixa na faixa equatorial, em função da menor 
espessura das camadas atmosféricas sobre as áreas polares e em decorrência das 
temperaturas mais baixas nesta parte do globo (Lei dos 
gases de Boyle). 
Enquanto uma mistura de gases a atmosfera também possui 
uma massa, de modo que os gases mais pesados e densos se 
concentram nas camadas inferiores da atmosfera e os mais 
leves nas camadas superiores (ver gráfico 2.1 a seguir). Em 
geral, sabe-se que aproximadamente 50% do total da massa 
atmosférica esta concentrada abaixo dos 5 quilômetros de 
altitude, e é por isso que na Climatologia o estudo sobre as 
camadas mais inferiores da atmosfera é enfatizado, pois é 
nelas que a maior parte dos eventos climáticos ocorre. 
Lei dos gases de Boyle: referente à 
Equação ou lei dos gases perfeitos, em que 
uma relação matemática permite 
relacionar três variáveis de estado de uma 
amostra gasosa: pressão, temperatura e 
volume e quantidade de gás da amostra. 
Esta se traduz na seguinte equação: P*V = 
n *R*T, sendo que: P é pressão (medida 
em unidade de atmosfera ou atm), V indica 
o volume ocupado pelo gás (em decímetros 
cúbicos ou dm3), “n” representa o número 
de moles e T a temperatura (medida em 
graus Kelvin ou K). Em síntese, podemos 
afirmar que quando um dado volume 
gasoso entra em contato com um ambiente 
de temperatura muito elevada, este gás 
tende a se expandir (maior movimentação 
molecular), formando áreas de BAIXA 
PRESSÃO; e em contrapartida, em 
ambientes mais frios, os gases tendem a 
sofrer contração (menor movimentação 
molecular, configurando áreas de ALTA 
PRESSÂO. Dessa forma é possível 
compreender a relação entreas faixas 
climáticas e as variações de pressão no 
globo. 
 
Climatologia – Carolina Dias de Oliveira – Aula 2 
13 
 
 
Gráfico 2.1. Distribuição vertical da massa da atmosfera (conforme BARRY & CHORLEY, 1976). 
Fonte: AYOADE, 1996, p.19 
Ao nível do mar, a composição atmosférica predominante, como vimos na tabela 2.1, é de 
nitrogênio (78%) e oxigênio (21%), sendo que o 1% restante compõe os demais gases 
listados, incluindo o gás carbônico. À medida que nos direcionamos para as altitudes mais 
elevadas, a atmosfera se torna mais rarefeita e sua composição pode ser alterada. Por 
exemplo, se um ser humano estivesse a 80 quilômetros de altitude, este morreria por 
asfixia, já que nesta altitude o oxigênio é praticamente inexistente. 
2.1.2 - A estrutura vertical da atmosfera 
A atmosfera possui diferentes camadas com características distintas e que regem alguns 
fenômenos climáticos globais (ver figura 2.6). È essencial saber diferenciá-las e 
caracterizá-las conforme sua importância para os estudos do tempo e do clima. Em síntese, 
a atmosfera pode ser subdivida em: 
a) Troposfera: corresponde à camada mais baixa da atmosfera e que está em contato com a 
superfície terrestre. É também a camada onde se concentra a maior parte dos gases 
atmosféricos, cerca de 75% deles, e onde há maior ocorrência dos principais fenômenos 
meteorológicos (chuvas, ventos, nuvens, raios, trovões, furacões, etc). Sua altitude média é 
 
Climatologia – Carolina Dias de Oliveira – Aula 2 
14 
de 11 Km – acima dos quase 9Km correspondentes à maior cadeia de montanhas do 
mundo: o Himalaia, mas pode atingir até 15 Km nas áreas equatoriais e somente 8 Km nos 
pólos. Esta diferença se explica pela variação das radiações solares - que como já vimos, 
interfere na temperatura global, formando as diferentes faixas climáticas – e ainda pelas 
estações do ano e da situação meteorológica do local especifico. Em relação à temperatura, 
verifica-se que há uma contínua diminuição desta com o aumento da altitude, ou seja, 
quanto mais alto mais frio e vice-versa. Tal diminuição se dá em torno de 6,5º C por 
quilômetro. Na parte superior da troposfera se localiza a tropopausa, que se caracteriza por 
ser uma camada de transição entre as camadas atmosféricas em que há condições de 
inversão de temperatura, e que 
efetivamente limitam as trocas de 
energia e outras atividades do 
tempo atmosférico. A altitude da 
tropopausa, todavia, é variável no 
planeta, sendo mais elevada no 
Equador (aproximadamente 16 Km 
de altitude). 
b) Estratosfera: é a camada 
superior à troposfera, após a 
tropopausa, atingindo o seu limite 
a mais de 50 km de altitude. Nela, 
verifica-se uma menor quantidade 
de vapor d’água, aproximadamente 
um décimo em relação à 
troposfera, e é considerada 
fundamental para a vida no planeta 
em função da existência da camada 
de ozônio. A temperatura, ao 
contrário da troposfera, é 
diretamente proporcional ao 
Figura 2.6. Camadas da atmosfera 
Fonte: http://mundoamorrer.com.sapo.pt/atmosfera.jpg, 
acessado em 15/01/2010. 
 
 
Climatologia – Carolina Dias de Oliveira – Aula 2 
15 
aumento da altitude, ou seja, quanto mais alto, mais quente. Isso 
ocorre em função da liberação de energia necessária para a 
formação do ozônio, configurando uma reação exotérmica. O 
ozônio é produzido naturalmente na estratosfera pela ação 
fotoquímica dos raios ultravioleta sobre as moléculas de oxigênio. 
Esses raios são suficientemente intensos para separar os dois átomos 
que compõem a molécula de O2 produzindo assim o oxigênio 
atômico. A produção de ozônio é realizada numa etapa 
imediatamente posterior, resultando da associação de um átomo de 
oxigênio e uma molécula de O2 na presença de um catalisador. 
(SILVA, CRUZ, PORTO, GODOY, FREITAS, ALVES & 
DAMACENO, 2002). 
Como abordado anteriormente, o ozônio é um gás que absorve os 
raios ultravioletas nocivos aos seres vivos e é fundamental para a 
nossa sobrevivência no planeta, pois sem este bloqueio morreríamos 
queimados pelos raios solares. Todavia, é a própria radiação 
ultravioleta a responsável pela formação da camada de ozônio 
presente na estratosfera, a partir da combinação alotrópica com o oxigênio (O3). Após 
atingir os 80 Km de altitude, o ozônio desaparece porque também inexiste o oxigênio, e 
assim a temperatura volta a declinar, podendo alcançar os -83º C. Na parte superior da 
estratosfera se localiza a estratopausa, que também se configura como uma camada de 
transição. Juntas, a troposfera e a estratosfera compõem a chamada “atmosfera inferior” e 
que corresponde à fonte de estudos da Climatologia e da Meteorologia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Saiba mais 
 
Para saber mais sobre a formação do ozônio e os impactos 
nocivos sobre o aumento do buraco desta camada para os 
seres humanos, consulte http://wwwp.fc.unesp.br > 
 
 
 
Reação exotérmica: 
corresponde a uma reação 
química cuja energia total dos 
seus produtos é menor que a de 
seus reagentes, ou seja, ela 
libera energia, em geral sob a 
forma de calor (Adaptado de 
wikipedia, acessado em 
11/01/2010). 
Catalisador: é uma substância 
que afeta a velocidade de uma 
reação, sem alterar o resultado 
deste processo. O catalisador 
pode diminuir a energia de 
ativação necessária para 
desencadear a reação quimica, 
aumentando, portanto, a 
velocidade da reação. 
Combinação alotrópica: rela-
cionado à alotropia, que 
corresponde a um fenômeno em 
que um mesmo elemento 
químico forma duas ou mais 
substâncias simples diferentes. 
O oxigênio (O2) e o ozônio (O3) 
são exemplos de combinações 
alotrópicas. 
 
 
Climatologia – Carolina Dias de Oliveira – Aula 2 
16 
c) Mesosfera: situada na porção superior à estratosfera e à 
estratopausa, possui temperaturas inversamente proporcionais à 
altitude, de modo que a temperatura diminui até atingir 
aproximadamente os -90º C, sendo que a pressão atmosférica é 
muito baixa. 
d) Ionosfera ou Termosfera: é a quarta camada da atmosfera, 
sendo caracterizada pela forte presença de íons, em forma de 
raios-X e radiação ultravioleta, o que provoca a ionização ou 
carregamento elétrico e permite que as transmissões de rádio e 
algumas ondas sonoras ocorram na superfície, pois é capaz de 
refletir ondas longas e médias. Também é nesta camada que é 
ocorre o fenômeno aurora boreal. Possui temperaturas 
baixíssimas e ar bastante rarefeito, visto que as densidades dos 
gases também são muito baixas. 
e) Exosfera ou espaço sideral: estende-se de uma altitude 
entre 500 a 750 Km acima da superfície terrestre e vai além. Os átomos de oxigênio, 
hidrogênio e hélio formam uma atmosfera muito tênue e as leis dos gases deixam de ter 
validade, assim ela se torna menos densa até se confundir com o espaço exterior. Somente 
as naves espaciais e 
satélites já atingiram 
esta camada 
atmosférica. Juntas, a 
mesosfera, a ionosfera 
e a exosfera formam a 
chamada “atmosfera 
superior”, que se 
comparada à inferior, 
ainda se encontra 
relativamente 
inexplorada. 
 
Figura 2.7. Aurora Boreal. 
Fonte: http://www.joaquimevonio.com/espaco/malubarni/ 
malubarni_clip_image001_0001.jpg, acessado em 11/01/2010. 
Íons: conceito da química, em que 
um íon corresponde a uma molécula 
ou átomo que ganhou ou perdeu 
elétrons em um processo conhecido 
como ionização. 
Aurora Boreal: é um fenômeno 
visual que ocorre nas regiões 
polares do globo. Pode ser 
visualizado a olho nu, durante a 
noite ou no final de tarde, nas 
regiõesonde ocorrem. São 
verdadeiros shows de luzes 
coloridas e brilhantes, que ocorrem 
em função do contato dos ventos 
solares com o campo magnético do 
planeta Terra. Ela pode aparecer 
em diferentes formatos: como pontos 
luminosos, faixas horizontais ou 
circulares, porém sempre alinhadas 
ao campo magnético terrestre. As 
cores podem variar entre o 
vermelho, laranja, azul, verde e 
amarelo, ou mesmo aparecer 
multicolorida, como se fosse um 
“arco-íris noturno”. (Adaptado de 
http://www.suapesquisa.com/geogra
fia/aurora_boreal.htm, acessado em 
11/01/2010). 
 
Climatologia – Carolina Dias de Oliveira – Aula 2 
17 
2.1.3 - O balanço de energia na atmosfera terrestre 
O balanço de radiação, segundo AYOADE (1996, p. 36), significa “a diferença entre a 
quantidade de radiação que é absorvida e emitida por um dado corpo ou superfície”, é 
consiste no método utilizado para calcular a quantidade de energia proveniente do Sol que 
atinge a superfície de uma região. Deste modo, o balanço de radiação contabiliza a energia 
que chega até a atmosfera, a energia que é absorvida por esta, a energia que é refletida para 
o espaço e a energia absorvida pela superfície terrestre. Contudo deve-se ressaltar que nem 
toda energia que chega ao topo da atmosfera atinge a superfície, sendo que 31% é refletida 
para o espaço sem ser aproveitada, e as nuvens contribuem refletindo 23% da energia 
incidente. Essa energia refletida representa o que chamamos de 
albedo planetário. O restante da energia incidente é absorvida 
pela atmosfera em sua maior parte pela superfície da terra. Em 
geral, o albedo terrestre é positivo durante o dia e negativo à noite, 
e também pode oscilar conforme as variações sazonais e 
latitudinais. 
Apesar de a atmosfera ser muito transparente e favorecer a radiação solar incidente, há uma 
significativa variação na quantidade de radiação solar que é absorvida e/ou refletida, sendo 
que somente 25% penetra diretamente na superfície da Terra sem sofrer nenhuma 
interferência da atmosfera, chamada de insolação direta. Os 75% restantes, ou são refletidos 
novamente para o espaço ou são absorvidos e espalhados até atingir a superfície da Terra, 
podendo retornar para o espaço, como ode ser verificado pelas figuras 2.8 e 2.9 a seguir. 
Todavia, o que determina se a radiação solar será absorvida, espalhada ou refletida de volta 
depende em grande parte do comprimento de onda da energia que está sendo transportada, 
bem como do tamanho e natureza do material que intervém. As figuras a seguir ilustram 
esquematicamente como ocorre o balanço de radiação terrestre: 
 
 
Albedo planetário: Relação entre a 
quantidade de luz refletida em uma 
superfície e a quantidade incidente 
sobre ela. Em geral o termo é 
aplicado a corpos celestes dentro 
do sistema Solar. 
 
Climatologia – Carolina Dias de Oliveira – Aula 2 
18 
 
Figura 2.8. Balanço da Radiação Terrestre. 
Fonte: http://wwwp.fc.unesp.br/~lavarda/procie/dez14/angelina/index.htm, acessado em 07/01/2010. 
 
 
 
 
 
Figura 2.9. Interação da Radiação Solar com a atmosfera Terrestre. 
Fonte: http://www.aticaeducacional.com.br/images/secoes/atual_cie/img/radiacao.jpg, acessado em 
08/01/2010. 
 
Climatologia – Carolina Dias de Oliveira – Aula 2 
19 
 
Embora a radiação solar incida em linha reta, os gases e aerossóis podem causar seu 
espalhamento, dispersando-a em todas as direções. A reflexão, por exemplo, é um caso 
particular de espalhamento. A insolação difusa é constituída de radiação solar que é 
espalhada ou refletida de volta para a Terra. Esta insolação difusa é responsável pela 
claridade do céu durante o dia e pela iluminação de áreas que não recebem iluminação 
direta do sol. Grande parte da energia da radiação solar está contida no intervalo visível, 
entre o vermelho e o violeta. A luz azul tem comprimento de onda menor que a luz 
vermelha e, conseqüentemente, a luz azul é aproximadamente 5,5 vezes mais espalhada que 
a vermelha. Além disso, ela é mais espalhada que o verde, amarelo e laranja, e é por este 
motivo que o céu, longe do disco do sol, parece azul aos olhos humanos, visto que o olho 
humano é mais sensível à luz azul do que à luz violeta. 
A coloração avermelhada do céu ao nascer e pôr do Sol, pode ser explicada porque quando 
o Sol se aproxima do horizonte a radiação solar percorre um caminho mais longo através 
das moléculas de ar, e portanto mais e mais luz azul e com menor comprimento de onda é 
espalhada para fora do feixe de luz, e assim, a radiação solar contém mais luz do extremo 
vermelho do espectro visível. Tal fenômeno se torna ainda mais visível em dias com poeira 
ou fumaça. 
Já as nuvens possuem coloração branca em função de um espalhamento da radiação de 
modo igual em todos os comprimentos de onda. E, como as partículas que compõem as 
nuvens se constituem de pequenos cristais de gelo ou gotículas de água, a maior parte dos 
aerossóis atmosféricos espalha a luz do Sol desta maneira. Por isso, as nuvens parecem 
brancas e quando a atmosfera contém grande concentração de aerossóis o céu inteiro 
aparece esbranquiçado. Por sua vez, o espalhamento de luz visível por gotas de nuvens, 
gotas de chuva e partículas de gelo pertence a este regime e produz uma variedade de 
fenômenos óticos como arco íris e as auréolas solares. 
Como abordado anteriormente, aproximadamente 30% da energia solar é refletida de volta 
para o espaço, incluindo a quantidade de luz solar que é retroespalhada. A reflexão ocorre 
 
Climatologia – Carolina Dias de Oliveira – Aula 2 
20 
na interface entre dois meios diferentes, quando parte da 
radiação que atinge esta interface é enviada de volta. Nesta 
interface o ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão 
(lei da reflexão) e a fração da radiação incidente que é refletida 
por uma superfície é o seu albedo. 
Se um objeto ou superfície é um bom refletor das ondas, por sua 
vez, serão fracos absorvedores destas, independente do 
comprimento de onda. A neve fresca, por exemplo, é capaz de 
refletir quase a totalidade dos raios que incidem sobre ela, ao 
passo que os espelhos d’água absorvem a maior parte, devolvendo uma pequena quantidade 
desta radiação de volta para a atmosfera. As refletividades de algumas superfícies para o 
intervalo de comprimentos de onda da radiação solar, dentro de um intervalo visível, são 
listados na tabela 2.2. a seguir. 
Tabela 2.2. Albedo para algumas superfícies no intervalo visível (%) 
Fonte: http://fisica.ufpr.br/grimm/aposmeteo/cap2/cap2-6.html, acessado em 08/01/2010. 
 Portanto, o albedo planetário é de 30%, e varia no espaço e no tempo, dependendo da 
natureza da superfície, como pode ser visto pela tabela anterior, e ainda pela altura do Sol. 
O topo das nuvens, dentro da atmosfera, são os mais importantes refletores. O albedo dos 
topos de nuvens depende de sua espessura, variando de menos de 40% para nuvens finas a 
80% para nuvens espessas. Da mesma forma que refletem grande quantidade de energia 
vinda do sol, as nuvens absorvem enormes porções da energia refletida pela superfície. Por 
Solo descoberto 10-25 
Areia, deserto 25-40 
Grama 15-25 
Floresta 10-20 
Neve (limpa, seca) 75-95 
Neve (molhada e/ou suja) 25-75 
Superfície do mar (sol > 25° acima do horizonte) <10 
Superfície do mar (pequena altura do sol) 10-70 
Nuvens espessas 70-80 
Nuvens finas 25-50 
Lei da reflexão: é o fenômeno em que 
a luz volta a se propagar em direção 
ao seu meio de origem, após incidir 
sobre um objeto ou superfície. As leis 
fundamentais da reflexão podem ser 
listadas da seguinte forma: 1ª) O raio 
de luz refletido e o raio de luzincidente, assim como a reta normal 
à superfície, são coplanares, isto é, 
pertencem ao mesmo plano. 2ª) O 
ângulo de reflexão é sempre igual ao 
ângulo de incidência. Deste modo, 
para superfícies de naturezas 
diferentes, a quantidade de luz 
incidida pelos raios solares pode 
variar a quantidade de luz que é 
refletida novamente para a 
atmosfera. 
 
Climatologia – Carolina Dias de Oliveira – Aula 2 
21 
isso são muito importantes, pois funcionam como barreira para a insolação emitida pela 
terra impedindo que o planeta esfrie demasiadamente. Ou seja, as nuvens funcionam como 
controladoras da temperatura da superfície do planeta e qualquer processo que altere a 
quantidade média das nuvens afetará a nossa vida. 
Outro elemento importante é o gás carbônico que juntamente com as nuvens controla a 
temperatura da terra. Ele absorve a energia emitida pela superfície e juntamente com o 
vapor d’água é um dos principais constituintes do chamado efeito estufa, fenômeno natural 
sem o qual a vida do planeta não existiria como conhecemos. Assim, os gases se 
configuram como bons absorvedores da radiação disponível e tem papel fundamental no 
aquecimento da atmosfera. 
Deve-se destacar ainda que as radiações eletromagnéticas são o veículo utilizado pelo sol 
para transportar a energia para nosso planeta. O sol não envia apenas as duas radiações 
mais úteis, a infravermelha e a visível, mas também uma mistura de radiações, algumas 
delas nocivas à vida. A energia do sol é parcialmente absorvida e refletida pela atmosfera, 
pois, se ela chegasse totalmente à superfície do planeta, não existiria vida na Terra. 
(SILVA, CRUZ, PORTO, GODOY, FREITAS, ALVES & DAMACENO, 2002). 
a) Instrumentos de medição da Radiação Solar: 
Muitos instrumentos podem ser utilizados para medir os componentes do balanço de 
radiação, mas em geral são muito caros. Há cinco tipos básicos de instrumentos para mediar 
a radiação: 
1. Pireliômetro: mede a intensidade solar, ou seja, a radiação solar de raios diretos, em 
incidência normal. È bastante caro, mas é o que possui maior precisão e por isso são 
utilizados como padrões de calibração; 
2. Piranômetro: mede a radiação total, em ondas curtas, vindas do céu e incidente em uma 
superfície horizontal do planeta; 
3. Pirgeômetro: mede a radiação infra-vermelha. 
4. Pirradiômetro: mede simultaneamente a radiação infravermelha e a radiação solar; 
5. Radiômetro líquido: mede a radiação líquida ou o balanço de radiação. 
 
Climatologia – Carolina Dias de Oliveira – Aula 2 
22 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Segundo AYOADE (1996, p.46-47), como estes instrumentos de medida de radiação são 
muito sofisticados e possuem custo bastante elevado, em geral não são utilizados na maior 
parte das áreas tropicais. Ao invés disso, a insolação é calculada utilizando-se o integrador 
de radiação Gunn Belani ou o registrador de luz solar Campbell-Stokes, sendo que o 
primeiro pode ser descrito como um tipo esférico de piranômetro, e o segundo constitui-se 
de uma esfera de vidro que dirige os raios do sol para um cartão sensível graduado em 
horas e preso a uma meia bola de metal, com a qual a esfera se mantém concêntrica. Este 
instrumento geralmente é montado sob um pilar de concreto a 1,5 metros da superfície. 
Assim, a luz solar queima uma trilha ao longo do cartão sensível, enquanto os períodos 
 
Figura 2.10. Pireliômetro. 
Fonte: 
http://www.mast.br/images/n
av_h03_txt311g8.jpg, 
acessado em 08/01/2010. 
 
Figura 2.11. Piranômetro. 
Fonte: 
http://www.ufpel.tche.br/faem/fitotec
nia/graduacao/agromet/images/pirano
metro.jpg, acessado em 08/01/2010. 
 
Figura 2.12. Pirgeômetro. 
Fonte: 
http://img.directindustry.es/imag
es_di/photo-g/pirgeometro-
394101.jpg, acessado em 
08/01/2010. 
 
Figura 2.13. Pirradiômetro. 
Fonte: www.telecom.at/schenk/8111.html, 
acessado em 08/01/2010. 
 
 
Figura 2.14. 
Radiômetro. 
Fonte: 
http://www.nei.com.
br/images/ 
lg/234993.jpg, 
acessado em 
08/01/2010. 
 
 
Climatologia – Carolina Dias de Oliveira – Aula 2 
23 
nublados permanecem em branco. Logo, a duração total dos períodos de sol em um dia é 
obtida medindo-se o comprimento total do traço marrom no cartão. 
2.2 - A temperatura do ar 
Assim como as chuvas e a precipitação, um importante 
elemento climático é a temperatura. Segundo a 
Termodinâmica, a temperatura pode ser definida a partir do 
movimento interno das moléculas, de modo que quanto mais 
rápido estas moléculas se movimentam, maior será a 
temperatura e vice-versa. De modo geral, notamos a 
temperatura em termos relativos, a partir do grau de calor que 
um corpo possui. Logo, a temperatura é a condição que 
determina o fluxo de calor que passa de um corpo para outro, 
se deslocando em geral daquele que possui temperatura mais 
elevada para aquele que possui menor temperatura. A 
temperatura dos corpos pode ser medida através dos 
termômetros. 
Por sua vez, a temperatura atmosférica é definida como o 
“estado térmico do ar atmosférico”, ou seja, o estado frio ou quente da atmosfera. Embora a 
Terra irradie energia própria advinda das radiações, a energia responsável pelo estado 
térmico da atmosfera é proveniente plenamente do sol. Recebemos do Sol uma grande 
quantidade de radiações através de ondas curtas, que são parcialmente absorvidas na 
ionosfera, na camada de ozônio, pelo vapor d’água, etc. E como vimos na abordagem sobre 
o albedo planetário, apenas 47% das radiações atingem a superfície terrestre. Estas, ao 
atingirem a superfície terrestre são absorvidas e novamente refletidas para a atmosfera, na 
forma de calor (ondas longas), aquecendo-as de baixo para cima. O calor proveniente da 
superfície terrestre, encontrando o céu limpo, dissipa-se na atmosfera, mas quando encontra 
camadas de nuvens, é, por estas, re-irradiado de volta para a Terra, provocando sensível 
aquecimento do ar junto à superfície terrestre. 
Termodinâmica: é o ramo da física 
que estuda as relações entre calor, 
temperatura, trabalho e energia. 
Abrange o comportamento geral dos 
sistemas físicos em condições de 
equilíbrio ou próximas dele. Qualquer 
sistema físico, seja ele capaz ou não de 
trocar energia e matéria com o 
ambiente, tenderá a atingir um estado 
de equilíbrio, que pode ser descrito 
pela especificação de suas 
propriedades, como pressão, 
temperatura ou composição química. 
Se as limitações externas são alteradas 
(por exemplo, se o sistema passa a 
poder se expandir), então essas 
propriedades se modificam. Logo, a 
termodinâmica tenta descrever 
matematicamente essas mudanças e 
prever as condições de equilíbrio do 
sistema. (Fonte: 
http://www.coladaweb.com/fisica/term
ologia/termodinamica, acessado em 
11/01/2010). 
 
Climatologia – Carolina Dias de Oliveira – Aula 2 
24 
Segundo AYOADE (1996, p.52), “a temperatura do ar varia de lugar e com o decorrer do 
tempo em uma determinada localidade”. E a distribuição da temperatura em uma área, 
geralmente é demarcada pelas linhas isotérmicas, ao passo que a variação de temperatura 
em uma escala de tempo é representada através de gráficos. Dentre os fatores que 
influenciam a distribuição da temperatura sobre a superfície terrestre podemos citar: a 
quantidade de insolação recebida, a natureza da superfície, a distância do oceano 
(maritimidade), as variações do relevo, a direção predominante dos ventos e a atuação das 
correntes marítimas. Em função dos diversos fatores climáticos citados, a temperatura 
atmosférica sofre variações diárias, mensais e anuais. Este assunto será abordado nos 
subitens seguintes.