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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS
Departamento de Geografia
DISCIPLINA: GF410 - CLIMATOLOGIA I
AULA 3 – RADIAÇÃO – PARTE II
Professora Ana Maria H. de Avila
Monitor: Daniel Lovison Bagagli (bagaglidaniel@gmail.com)
Movimentos da Terra: 
diferenças de recebimento de energia
diuturna e sazonal
• A distribuição da radiação solar é desigual no 
planeta trocas para promover equilíbrioplaneta trocas para promover equilíbrio
• Variação na quantidade de energia: relação com os 
movimentos da Terra
A direção do movimento de rotação varia de acordo com a 
posição do observador: do Polo Norte a rotação parece se 
mover no sentido anti-horário enquanto no Polo S, no 
sentido horário. 
Além da rotação e translação, toda 
a Via Láctea (sol, planetas, 
satélites…) se desloca no espaço, 
em direção à Estrela Vega, em um 
movimento em forma de hélice. 
Todavia, ele é muito lento não 
interferindo no recebimento de 
radiação, podendo ser desprezado 
do ponto de vista dos processos da 
Fonte: VAREJÃO-SILVA , 
2006
atmosfera.
MOVIMENTO DE TRANSLAÇÃO DA TERRA
Distância Terra-Sol: 3 Janeiro:147.500.000 km (periélio)
4 de julho:152.500.000 km (afélio)
2.1 MOVIMENTOS DA TERRA, ESTAÇÕES.
A terra percorre uma órbita elíptica em torno do sol a uma velocidade de 
113.000km/h. 
A distância entre a Terra e o sol é de 152.000.000 km.
Em Janeiro a Terra atinge o periélio 147.000.000km e em Júlio o Afélio 
150.000.000km
A mais importante razão para a variação na quantidade de energia solar recebida 
pela superfície é a altura do sol e o comprimento do dia.
O eixo imaginário da Terra que une os pólos faz um ângulo de 23, 270 com o plano 
da ecliptica.da ecliptica.
Ciclo completo (anual) da translação e diferenças 
sazonais da rotação
Definições
• Posição relativa Terra-Sol:
22/06 22/12
Soltícios
9
22/06 22/12
22/0323/09
Equinócios
Inverno Verão
Primavera Outono
Declinação Solar
• ângulo formado entre uma linha imaginária ligando o centro da Terra ao 
centro do sol, com o plano do Equador. Ao longo do ano, a declinação 
varia entre -23o27´ (solstício de verão) e +23o27´ (solstício de inverno). 
(Do latim: solstitiu = Sol Parado).
Solstício de Verão
22 ou 23 de Dezembro
Equinócio de Primavera: 22 ou 23 Setem. 
Equinócio de Outono: 22 ou 23 de Março
Solstício de Inverno
22 ou 23 de Junho
δ=+23o27’
δ=-23o27’
δ=0o
Efeito do formato da Terra / raios solares
ع solar: viaja em linha reta, sendo redirecionada na atmosfera terrestre por 
partículas e gases
Z
Caso 1
Zênite
Ângulo 
Zenital (Z1)
Ângulo Zenital (Z) – ângulo formado 
entre o Zênite e os raios solares. Varia 
de acordo com a latitude, a época do 
ano e a hora do dia. 
Zênite – linha 
imaginária que liga o 
centro da Terra e o 
ponto na superfície, 
prolongando-se ao 
espaço acima do 
observadorRad. Solar → Energia/(Area*Tempo)
Ângulo zenital (Z-ângulo formado entre o zênite e os 
raios solares) em diferentes latitudes, no dia de 
equinócio às 12h00
Z: varia com a latitude, a época do ano e o momento 
do dia
Efeito do ângulo sob a área que intercepta um feixe de 
radiação incidente 
I = SEN (A), 
onde:
I= Intensidade 
A= ângulo de incidência
SEN = função seno
SEN 90 =100 ou 100%
SEN 80 = 0.98 ou 98%
SEN 70 = 0.94 ou 94%
SEN 60 = 0.87 ou 87%
SEN 50 = 0.77 ou 77%
SEN 40 = 0.64 ou 64%
SEN 30 = 0.50 ou 50%
SEN 20 = 0.34 ou 34%
SEN 10 = 0.17 ou 17%
SEN 0 = 0.00 ou 0%
A insolação varia de acordo com o lugar, com a hora do dia e com a época 
do ano. 
Fonte: http://www.astro.ufrgs.br/estacoes/estacoes.htm
21 ou 
22/06
21 ou 
22/12
21/03 e 
23/09
O movimento aparente do sol tem um ciclo anual: passa 1 vez no zênite
de um ponto de cada trópico e 2 vezes em pontos do Equador
Hemisfério Sul:
21/12 – solstício - verão - declinação do sol: - 23027’
21/03 – equinócio - outono - declinação do sol: 00
22/06 – solstício - inverno - declinação do sol: + 23027’
23/09 – equinócio - primavera - declinação do sol: 00
Translação e formação 
das estações do ano
Esse movimento aparente se dá entre as latitudes de 23o27´N
(+23o27´) e 23o27´S (-23o27´), que correspondem respectivamente
aos Trópicos de Câncer e Capricórnio. O ângulo formado entre as
linhas imaginárias do Equador e a que liga o centro da Terra ao Sol
denomina-se Declinação Solar (δδδδ). δδδδ indica a latitude na qual o Sol
“está passando” num determinado instante no seu movimento
aparente N-S.
22/06 → δ = + 23o27´
22/12 → δ = - 23o27´
21/03 e 23 /09 → δ = 0o
Duração do dia (variável 
com o período do ano e 
latitude)Fotoperíodo:
intervalo entre o 
nascimento e o ocaso 
do sol; varia ao longo 
do ano de acordo com 
a latitude. 
• início do verão: dia > 
12 h.; 
• equinócio: 12 h. em • equinócio: 12 h. em 
todas as latitudes 
(exceto polos)
Variação na duração do dia ao longo do ano para algumas 
latitudes do Hemisfério Norte
Comprimento do dia em função da latitude e do dia 
juliano
Dias
Nascer, por do sol, crepúsculo e duração da luz do dia em Quito, Equador (0°11'24"S / 
78°30'00"W), altitude: ~2.600 m, no intervalo de um ano
Escuridão 
Alvorecer
Luz do sol 
Crepúsculo
H
o
r
Fonte: http://www.gaisma.com/en/location/quito.html
~27/08/2013
r
a
s
Nascer, por do sol, crepúsculo e duração da luz do dia em Campinas, (22°54'36"S / 
47°04'48"W), altitude: ~670 m), no intervalo de um ano
Escuridão 
Alvorecer 
Luz do sol 
H
o
r
a Crepúsculo 
Fonte: http://www.gaisma.com/en/location/campinas.html
~27/08/2013
a
s
Nasc: 06h23min
Ocaso:17h57min
Total=11h34min
Nascer, por do sol, crepúsculo e duração da luz do dia, Trondheim, Noruega 
(63°26'24"N /10°24'00"E), altitude: ~0 m), no intervalo de 1 ano
Escuridão 
Alvorecer
Luz do sol 
Crepúsculo
H
o
r
Fonte: http://www.gaisma.com/en/location/trondheim.html
Crepúsculo
27/08/2013
r
a
s
http://ptaff.ca/soleil/?lang=en_CAhttp://ptaff.ca/soleil/?lang=en_CA
Cálculo da Declinação
( )



 −
=
365
8036045,23 NDAsenδ
NDA é o número do dia juliano do ano
 Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez 
1 1 32 60 91 121 152 182 213 244 274 305 335 
2 2 33 61 92 122 153 183 214 245 275 306 336 
3 3 34 62 93 123 154 184 215 246 276 307 337 
4 4 35 63 94 124 155 185 216 247 277 308 338 
5 5 36 64 95 125 156 186 217 248 278 309 339 
6 6 37 65 96 126 157 187 218 249 279 310 340 
7 7 38 66 97 127 158 188 219 250 280 311 341 
8 8 39 67 98 128 159 189 220 251 281 312 342 
9 9 40 68 99 129 160 190 221 252 282 313 343 
10 10 41 69 100 130 161 191 222 253 283 314 344 
11 11 42 70 101 131 162 192 223 254 284 315 345 
12 12 43 71 102 132 163 193 224 255 285 316 346 
13 13 44 72 103 133 164 194 225 256 286 317 347 
14 14 45 73 104 134 165 195 226 257 287 318 348 
15 15 46 74 105 135 166 196 227 258 288 319 349 
NDA
15 15 46 74 105 135 166 196 227 258 288 319 349 
16 16 47 75 106 136 167 197 228 259 289 320 350 
17 17 48 76 107 137 168 198 229 260 290 321 351 
18 18 49 77 108 138 169 199 230 261 291 322 352 
19 19 50 78 109 139 170 200 231 262 292 323 353 
20 20 51 79 110 140 171 201 232 263 293 324 354 
21 21 52 80 111 141 172 202 233 264 294 325 355 
22 22 53 81 112 142 173 203 234 265 295 326 356 
23 23 54 82 113 143 174 204 235 266 296 327 357 
24 24 55 83 114 144 175 205 236 267 297 328 358 
25 25 56 84 115 145 176 206 237 268 298 329 359 
26 26 57 85 116 146 177 207 238 269 299 330 360 
27 27 58 86 117 147 178 208 239 270 300 331 361 
28 28 59 87 118 148 179 209 240 271 301 332 362 
29 29 88 119 149 180 210 241 272 302 333 363 
30 30 89 120 150 181 211 242 273 303 334 364 
31 31 90 151 212 243 304365 
 
Cálculo do Ângulo Zenital
• Zh = f(latitude, ângulo horário, declinação)
Cálculo do Ângulo Zenital
cosh.cos.cos.cos δφδφ += sensenZh
φ é a latitude do local (graus e décimos)
δ é a declinação do sol (graus e décimos)δ é a declinação do sol (graus e décimos)
Ângulo Zenital ao Meio-Dia
Quando o sol passa pelo meridiano no local (meio-dia):
H = 0 e cos 0 = 1
Assim, 
δφδφ +=12 1.cos.cos.cos sensenZ
φδ
φδ
−=
−=
12
12 )cos(cos
Z
Z