climatologia Radiação solar

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CLIMATOLOGIA AGRÍCOLA
 
D.Sc. WALQUÍRIA FERNANDA TEIXEIRA
2017
Radiação Solar
Energia radiante
Fluxo de radiação
Faixas de radiação solar
Refletividade
Absortividade
Transmissividade
Emissividade
Radiação Direta
Radiação Difusa
Radiação Global
Leis da radiação
Radiação Solar
Importância do Sol
H + H  H2  Libera energia na forma de calor
Radiação Solar
Importância do Sol:
Diâmetro: 1400.000 Km
Temperatura: 5789 ºC
Radiação Solar
Importância do Sol:
Distância entre o sol e a Terra: 
Radiação Solar
O que é Radiação?
Processo pelo qual a energia é transferida de um corpo para outro sem meio de transporte.
Conceitos importantes:
Comprimento de onda
Frequência
Fluxo de radiação
Radiação Solar
Comprimento de onda (λ)
Radiação Solar
Frequência (Hertz)
Radiação Solar
Frequência (Hertz):
 Frequência  Comprimento  Energia e
 
 Penetração 
Radiação Solar
Fluxo de radiação (Cal/min):
Quantidade de energia irradiada em um determinado tempo
Radiação Solar
Faixas de radiação solar:
Ultravioleta: λ = 0,2 a 0,4 µm
Visível: λ = 0,4 a 0,7 µm
Infra – vermelho: λ = 0,7 a 4 µm
Radiação Solar
Conceitos importantes:
Refletividade
Absortividade
Transmissividade
Emissividade
Refletividade
Absortividade
Transmissividade
A soma das três formas de radiação deve ser igual a 100%!!!
A + R + T = 100%
Radiação solar na atmosfera
Radiação solar na atmosfera
2. Radiação direta (KD): É a quantidade de radiação que atinge a superfície do solo de forma unidirecional.
Radiação solar na atmosfera
3. Radiação difusa (Kd): É a quantidade de radiação que atinge a superfície do solo de forma multidirecional, depois de interagir com outros materiais.
Insolação Real ou Brilho solar (n)
Depende das condições climáticas: dia nublado ou não.
Dia sem nuvens: n = N
Dia nublado: n ≠ N 
N se refere ao número de horas do dia
Insolação Real ou Brilho solar (n)
A medida de insolação Real é medida por meio de heliógrafos
Radiação solar na atmosfera
Radiação solar na atmosfera
Exercícios
1. A densidade de fluxo de radiação global incidente que incide sobre um corpo vegetativo é de 1,4 cal cm-2 min-1. As frações dessa radiação que são refletidas e transmitidas são de 0,4 e 0,3 cal cm-2 min-1, respectivamente.
Determine qual será a refletividade, a transmissividade e a densidade de fluxo de radiação solar absorvida (KA) por essa comunidade vegetal. 
Exercícios
2. Calcule qual será a radiação solar incidente para a cidade de Viçosa, sabendo que o comprimento do dia será de 11 horas para um brilho solar de 10 horas e outro de 5 horas. 
Viçosa: Coeficientes a = 0,23; b = 0,38
Exercícios
3. a) Calcule qual será a densidade de fluxo de radiação incidente para a cidade de Salvador, sabendo que o comprimento do dia será de 12 horas para um brilho solar de 11 horas e outro de 6 horas. 
b) As frações dessa radiação que são refletidas e transmitidas são de 0,4 e 0,3 cal cm-2 min-1, respectivamente. Determine qual será a refletividade, a transmissividade e a densidade de fluxo de radiação solar absorvida (KA) por essa comunidade vegetal. 
Exercícios
4. a) Qual será a densidade de fluxo de radiação incidente para a cidade de Patos de Minas, no dia 21 de outubro (DJ = 294). Sabendo que o brilho solar será de 12 horas.
b) As frações dessa radiação que são refletidas e transmitidas são de 0,15 e 0,3 cal cm-2 min-1, respectivamente. Determine qual será a refletividade, a transmissividade e a densidade de fluxo de radiação solar absorvida (KA) por essa comunidade vegetal. 
A temperatura de uma cobertura vegetal (seca) é 40 ºC e sua emissividade é de 0,90. Qual é a densidade de fluxo de energia radiante emitida pela cobertura seca e qual é o comprimento de onda de máxima emissão energética?
Exercícios Leis de Radiação
2) Sabendo-se que a densidade de fluxo de radiação solar global incidente é 1,5 cal cm-2 min-1. O ângulo entre a superfície vegetada e os raios solares é de 40º e sua absortividade é de 0,85. Pergunta-se: 
qual é a densidade de fluxo de radiação solar global absorvida pela superfície vegetada? 
Exercícios Leis de Radiação
Temperatura do solo
Importância:
Germinação
Emergência 
Atividade microbiana no solo
Degradação da matéria orgânica
Evapotranspiração
Temperatura do solo
Como ocorre o aquecimento do solo?
Sol, por meio de transmissão de energia:
Condução: molécula a molécula
Convecção: camadas do solo com a camada da atmosfera
Temperatura do solo
Propriedades:
Calor específico: quantidade de energia necessária para que 1g de solo aumente 1ºC.
Solo argiloso: 0,6 cal cm-3 ºC-1
Solo arenoso: 0,3 cal cm-3 ºC-1
Temperatura do solo
Fatores que afetam as propriedades do solo
Porosidade
Capacidade de retenção de água
Quantidade de matéria orgânica
Temperatura do ar
Principal importância: Zoneamento agrícola
Temperatura base: temperatura mínima para que determinada cultura se desenvolva
Temperatura ótima: máximo crescimento da cultura
Temperatura máxima: temperatura que faz com que a cultura comece a diminuir seu crescimento;
Temperatura do ar
Termômetros
REVISÃO
Radiação Solar
Conceitos importantes: 
Como surge a energia do sol?
Comportamento da radiação solar depende de:
Comprimento de onda
Frequência
Radiação Solar
Radiação Solar
Conceitos importantes: 
Depois que atinge a atmosfera a radiação passa a ter diversos comportamentos:
Refletividade
Absortividade
Transmissividade
Emissividade
Radiação direta
Radiação Difusa
Radiação Solar
Conceitos importantes: 
A radiação solar é constante ao longo do dia?
Não!
Depende de fatores climáticos como presença de nuvens e inclinação do sol.
Por isso temos o brilho solar ou insolação real (n)
Portanto, qual a diferença entre brilho solar e fotoperíodo???
Radiação Solar
Conceitos importantes: 
Leis da radiação: formas de interpretação do comportamento da radiação solar na terra em diversas situações;
2) Qual a densidade de fluxo de radiação solar incidente nesta região. Sabe-se que a região está localizada em Salvador-BA (Latitude 13ºS; “a” = 29 e “b” = 39), utilizando uma declinação solar média de -20º, e um brilho solar médio de 9 horas.
Exercícios radiação solar