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Meteorologia e Climatologia - Varejão/ Silva

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de conceitos essenciais para discutir com seus alunos. Ficamos sensibilizados diante da opor-
tunidade de podermos ser úteis a esses colegas. 
Sugestões para revisões futuras são muito bem vindas, podendo ser encaminhadas através do
endereço eletrônico varejao.silva@uol.com.br. Baseados nessas sugestões foram incluídos aperfeiço-
amentos que motivaram o lançamento desta “versão digital 2”. Novas contribuições são esperadas de
modo a possibilitar o aprimoramento do texto e, assim, atender melhor aos estudantes. 
Esclarecemos que o uso do conteúdo, para fins de ensino-aprendizado, é inteiramente livre.
Fica proibida, porém a publicação ou utilização, por qualquer meio, impresso ou digital e a qualquer
título ou finalidade, do todo ou parte do conteúdo de Meteorologia e Climatologia, sem a citação ex-
plícita da fonte [Varejão-Silva, M. A.; Meteorologia e Climatologia, Versão Digital 2, Recife, 2006] e
do site onde foi obtida.
Recife, 26 de fevereiro de 2006
M. A. Varejão-Silva
Engo. Agrônomo.
mailto:varejao.silva@uol.com.br
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AGRADECIMENTOS
O autor exprime sua profunda gratidão ao amigo e entusiasta da Meteorologia e da Climatolo-
gia, Engo. Agrônomo Augusto Cesar Vaz de Athayde, cuja sensibilidade e capacidade administrati-
va, quando na direção do INMET, possibilitaram a publicação e divulgação das edições iniciais deste
trabalho, em 2000 e 2001. 
Deixa também registrados agradecimentos muito especiais, dirigidos ao amigo diplomata e in-
cansável pesquisador da Agrometeorologia e da Agroclimatologia, Engo. Agrícola Eduardo Delgado
Assad, pelo decisivo e irrestrito apoio dado à divulgação das primeira e segunda versões digitais de
Meteorologia e Climatologia.
Finalmente, direciona seus mais sinceros agradecimentos ao amigo e colega de trabalho, com
vasto e incansável potencial produtivo em Agroclimatologia, Engo. Agrônomo Alexandre Hugo Ce-
zar Barros, pelo dedicado incentivo e pela contribuição direta na montagem da versão do texto final
no formato “pdf”.
METEOROLOGIA E CLIMATOLOGIA
Mário Adelmo Varejão-Silva
Versão digital 2 – Recife, 2006
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METEOROLOGIA E CLIMATOLOGIA
Mário Adelmo Varejão-Silva
Versão digital 2 – Recife, 2006
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CAPÍTULO I
CONSEQÜÊNCIAS METEOROLÓGICAS DOS MOVIMENTOS DA TERRA.
1. Forma da Terra.
A Terra tem uma forma geométrica muito complexa, condicionada pela topografia bas-
tante irregular de sua superfície, a qual não pode ser rigorosamente descrita por uma expres-
são matemática simples. Caso se desejasse levar em conta a forma exata da Terra, tanto a
representação de sua superfície, como a resolução de medições efetuadas sobre ela, passari-
am a ser bastante complicadas. Para facilitar o estudo e a representação da Terra é necessá-
rio, então, assumir certas hipóteses simplificadoras quanto à sua forma, substituindo-a pela de
uma figura geométrica cuja equação matemática seja fácil de resolver. Tais hipóteses não de-
vem introduzir erros grosseiros nos cálculos e sua adoção vai depender do rigor desejado, ou
requerido, ao estudo específico que se pretenda realizar.
Como se sabe, cerca de 71% da superfície terrestre é líquida (Chow, 1964). Esse fato
sugere a adoção de uma forma geométrica bem simples para representar a Terra, baseada em
duas premissas:
- o planeta estaria totalmente recoberto de água em equilíbrio dinâmico (isto é: a Terra te-
ria movimentos, mas não ocorreriam marés, ventos, variações de pressão etc., capazes
de perturbar o equilíbrio da superfície hídrica);
- sobre a superfície líquida atuaria apenas a força de gravidade (resultante da força de
atração gravitacional e da força centrífuga, esta decorrente do movimento de rotação).
Nessas circunstâncias seria obtida uma figura geométrica denominada geóide que, in-
tuitivamente, seria um corpo de revolução, ligeiramente achatado nos pólos, apresentando uma
superfície lisa e perpendicular à direção da força de gravidade em todos os pontos. Uma refle-
xão mais profunda, porém, iria mostrar que essa figura geométrica não teria uma forma tão
simples como poderia parecer à primeira vista, já que a força gravitacional não teria as mesmas
características em todos os pontos de sua superfície. De fato, mesmo que fossem levados em
conta pontos eqüidistantes do eixo de rotação (onde a força centrífuga teria o mesmo módulo),
a força de atração gravitacional poderia variar, pois a massa não é uniformemente distribuída
no interior da Terra. Como conseqüência, o módulo da força de gravidade mudaria de ponto
para ponto e sua direção não seria necessariamente radial, o que efetivamente ocorre (existem
protuberâncias e reentrâncias na superfície definida pelo nível médio dos oceanos). Então, o
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geóide não constitui uma figura geométrica tão simples como inicialmente poderia parecer e
isso dificulta sua adoção como forma fundamental para a Terra. 
Tendo em vista não ser fácil exprimir matematicamente a forma real da Terra, procurou-
se interpolar um sólido que melhor se aproximasse dela. Em 1924, a União Internacional de
Geodésia e Geofísica concluiu que a Terra poderia ser convenientemente representada por um
certo elipsóide de revolução, que passou a ser designado como Elipsóide Internacional de Re-
ferência (EIR). Características geométricas do EIR e algumas constantes físicas da Terra
constam da Tabela I.1. As diferenças entre a Terra e o Elipsóide Internacional de Referência
são insignificantes. Sua adoção é recomendada sempre que se queira obter resultados com
grande precisão.
O achatamento (f) de um elipsóide de revolução é definido como a razão:
f = (a – b)/a (I.1.1)
onde a e b representam, respectivamente, os semi-eixos equatorial e polar. Para o EIR f vale
1/297 (Tabela I.1), enquanto que as primeiras observações, realizadas por meio de satélites, já
possibilitavam verificar que f = 1/298 para a Terra (Clark, 1973). A diferença é insignificante,
mostrando que o Elipsóide Internacional de Referência pode ser utilizado, sem nenhum pro-
blema, para representar a forma fundamental da Terra.
O pequeno valor do achatamento da Terra permite, em primeira aproximação, admitir
sua esfericidade para muitas aplicações, sem que isso conduza a erros apreciáveis. Por outro
lado, verifica-se que a diferença de nível entre o cume da mais alta cordilheira (Monte Evereste,
com cerca de 8,8 km) e o fundo do mais acentuado abismo oceânico (Fossa Challenger, com
cerca de 11 km) representa, apenas, 0,32% do raio médio da Terra. Por isso, em muitas ques-
tões de ordem prática, despreza-se, não apenas o achatamento polar do planeta, mas, igual-
mente, a rugosidade natural de sua superfície, considerando-o uma perfeita esfera, com 6371
km de raio. Por essa mesma razão é comum o emprego da expressão "globo terrestre", para
designar a forma da Terra. Também em primeira aproximação, a direção da força da gravidade
é considerada radial. Essas hipóteses simplificadoras serão adotadas neste texto.
2. Pontos, linhas e planos de referência.
A Terra possui um eixo de rotação (Fig. I.1), cujas extremidades constituem os pólos
verdadeiros ou geográficos, Norte (N) e Sul (S). O plano perpendicular àquele eixo, que passa
pelo seu centro, divide a Terra em dois hemisférios: o Hemisfério Norte ou Boreal e o Hemisfé-
rio Sul ou Austral, contendo os respectivos pólos. Esse plano é denominado plano equatorial e
sua interseção com a superfície do globo terrestre constitui uma circunferência: o equador (Fig.
I.1).
Planos paralelos ao do equador, que interceptem a superfície do globo terrestre, deter-
minam circunferências de menor raio, chamadas paralelos. Finalmente, semiplanos perpendi-
culares ao plano do equador e que tenham como limite o eixo terrestre, são ditos planos de
meridiano. As interseções destes com a superfície do globo formam semicircunferências co-
nhecidas como meridianos. Cada meridiano se inicia em um pólo e termina no outro (Fig. I.1).
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