Elementos da Hidrometeorologia

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Prof.ª Adriane Lisboa 
1° semestre de 2018 
Disciplina: Hidrologia Aplicada 
 
 
 
Unidade 3 
 
ELEMENTOS DE HIDROMETEOROLOGIA 
 
Tempo: é o estado físico das condições atmosféricas em um 
determinado momento e local. 
 Caracterizado por: temperatura do ar, pressão atmosférica, umidade relativa 
do ar, presença de nuvens ou ocorrência de chuvas e ventos. 
 “Agora está chovendo muito”, “A temperatura do ar está em 36 ºC” 
 
Clima: é o estudo médio do tempo para o determinado período em uma 
certa localidade. 
 Resultados dos registros históricos. 
 “Em Brasília, os invernos são secos e frios”. 
É o ramo das ciências atmosféricas e da hidrologia que estuda a 
transferência de água e energia entre a superfície e a atmosfera. É 
através desta ciência que se pode fazer a previsão de chuvas e 
alerta para eventos climatológicos. 
ELEMENTOS DE HIDROMETEOROLOGIA 
ELEMENTOS DE HIDROMETEOROLOGIA 
A atmosfera: é a camada gasosa que envolve a terra e a acompanha 
em seus movimentos. 
A atmosfera terrestre é uma mistura de gases que se constitui do ar 
seco acrescido de vapor de água. 
 
É normalmente dividida em 2 partes principais: 
Alta atmosfera e baixa atmosfera 
• A interface é denominada Estratopausa, localizada a aproximadamente 20 km de altitude (valor 
médio). 
 
A baixa atmosfera apresenta maior interesse para a hidrologia 
 É onde ocorrem os fenômenos hidrológicos. 
 
A baixa atmosfera subdivide-se em duas camadas 
 Troposfera 
 Localizada logo acima da superfície da Terra. 
 É o principal meio de transporte de massa, energia e quantidade de movimento. 
 Estratosfera 
 Localizada acima da Troposfera. 
 Limitada pela Estratopausa . 
 Contém a Camada de Ozônio. 
 
 
 
Ilustração sem escala 
ELEMENTOS DE HIDROMETEOROLOGIA 
 É a energia transferida do sol para qualquer 
corpo por meio de ondas eletromagnéticas. 
 
 O sol é a principal fonte de energia para a Terra. 
 Especialmente, para a realização do ciclo hidrológico. 
 
 A quantidade de radiação que atinge a 
superfície do planeta é variável. 
 Absorção e refletância da atmosfera, nuvens, 
superfícies, etc. 
 Inclinação dos raios de sol 
 Ângulo de incidência, varia ao longo do dia. 
 Eixo do planeta em relação ao sol, varia ao longo do ano. 
ELEMENTOS DE HIDROMETEOROLOGIA 
 Absorção e refletância 
 Albedo – quantidade de radiação solar refletida por um corpo em 
relação à radiação total recebida. 
 O albedo médio do planeta Terra é de 31% 
Um corpo branco é refletor e 
tem albedo próximo de 1,0 
Um corpo negro é absorvedor 
e tem albedo próximo de 0,0 
ELEMENTOS DE HIDROMETEOROLOGIA 
 Inclinação 
 Ângulo de incidência 
 Quanto menor o ângulo de 
incidência, menor quantidade 
de energia transferida para a 
superfície. 
 
 Varia ao longo do dia. 
 
 
 
 
 Latitude da superfície 
 
 Em conjunto com a inclinação 
do eixo do planeta, define a 
duração do dia. 
ELEMENTOS DE HIDROMETEOROLOGIA 
ELEMENTOS DE HIDROMETEOROLOGIA 
Como a distância Terra-Sol varia continuamente ao longo 
do ano, a irradiância solar extraterrestre também irá variar. 
 
 Actinógrafo (ou solarímetro) – Registram a 
quantidade de energia solar incidente na 
superfície da terra (radiação solar). 
 Mede a radiação pela diferença de dilatação 
entre placas bimetálicas (negras e brancas). 
 A dilatação é amplificada e transmitida por um 
sistema de alavancas que aciona uma pena 
que registra o movimento no diagrama. 
 
 
 Heliógrafo – mede o número de horas de 
insolação terrestre (horas em que o sol 
realmente brilhou). 
 Constituído de uma esfera de vidro 
transparente suspensa nas extremidades de 
um arco metálico. 
 Os raios solares convergidos pela esfera 
sobre o heliograma (tira de cartolina especial 
fixada na concha metálica), queimando-o. 
 
ELEMENTOS DE HIDROMETEOROLOGIA 
 
 Actinógrafo (ou solarímetro) – Registram a 
quantidade de energia solar incidente na 
superfície da terra (radiação solar). 
 Mede a radiação pela diferença de dilatação 
entre placas bimetálicas (negras e brancas). 
 A dilatação é amplificada e transmitida por um 
sistema de alavancas que aciona uma pena 
que registra o movimento no diagrama. 
 
 
 Heliógrafo – mede o número de horas de 
insolação terrestre (horas em que o sol 
realmente brilhou). 
 Constituído de uma esfera de vidro 
transparente suspensa nas extremidades de 
um arco metálico. 
 Os raios solares convergidos pela esfera 
sobre o heliograma (tira de cartolina especial 
fixada na concha metálica), queimando-o. 
 
ELEMENTOS DE HIDROMETEOROLOGIA 
ELEMENTOS DE HIDROMETEOROLOGIA 
https://www.youtube.com/watch?v=clgqmbsFnZM 
 
Umidade relativa (U%) 
 É a relação percentual que expressa a quantidade real de 
vapor no ar em termos relativos ao valor da saturação, 
para a mesma temperatura. 
 
 
 
 
 
U% = [(massa de vapor)/(massa máx. de vapor)] * 100 
ELEMENTOS DE HIDROMETEOROLOGIA 
Instrumentos para medir a umidade do ar: 
Psicrômetro ou Termômetro de 
bulbo seco e bulbo úmido. 
Mede a umidade relativa do ar - de 
modo indireto - em porcentagem 
(%). 
 
Compõe-se de dois termômetros 
idênticos, um denominado 
termômetro de bulbo seco, e outro 
com o bulbo envolvido em gaze ou 
cadarço de algodão mantido 
constantemente molhado, 
denominado termômetro de bulbo 
úmido. 
 
A diferença de temperatura entre os 
dois termômetros indica, por meio 
de equações, a umidade. 
 
Higrógrafo 
Instrumentos para medir a umidade do ar: 
Fibras higroscópicas 
(cabelo, por exemplo) 
aumentam de 
comprimento quando 
a umidade relativa 
cresce. 
 
Mediante calibração, 
um feixe dessas 
fibras, ligado a um 
ponteiro indicador, 
pode ser montado 
para registrar a 
umidade relativa. 
FORÇA DE CORIOLIS 
Esta força atua sobre grandes massas e é a causa dos ventos girarem, pois ela atua perpendicularmente à direção da 
velocidade. Esta força é produzida pelo efeito de rotação da Terra a qual se manifesta com uma deflexão até o 
Oeste da direção de movimento no hemisfério Norte e em direção até o hemisfério Sul. 
 Tem relação direta com a temperatura do ar. 
Coluna de ar aquecida  expande-se  fica menos pesada (menos densa)  
pressão local diminui  forma um núcleo de baixa pressão  conhecido como 
Centro de Baixa Pressão ou Ciclone. 
Coluna de ar resfriada  contrai-se  fica mais pesada (mais densa)  pressão 
local aumenta  forma um núcleo de alta pressão  conhecido como Centro de 
Alta Pressão ou Anti-Ciclone. 
 
ELEMENTOS DE HIDROMETEOROLOGIA 
 
 Como o planeta não é 
aquecido de modo uniforme, 
Ciclones e Anti-Ciclones são 
observados em diferentes 
localidades a todo momento. 
 
 Linhas isobáricas ou 
isóbaras – linhas que unem 
pontos de mesma pressão 
atmosférica. 
ELEMENTOS DE HIDROMETEOROLOGIA 
Carta sinótica 
Medição 
 Realizada por meio de barômetros e barógrafos. 
 Experiência de Evangelista Torriceli – primeiro barômetro. 
 Pressão atmosférica = 760 mmHg. 
Pontos de 
mesma pressão 
ELEMENTOS DE HIDROMETEOROLOGIA 
Microbarógrafo (INMET-Sudoeste-DF) 
Fixação de conceitos via KAHOOT 
(baixar aplicativo no celular) 
ELEMENTOS DE HIDROMETEOROLOGIA 
Fontes de consulta (algumas) 
Slides próprios. 
 
Notas de Aula – Prof. Felipe Eugênio. Disciplina: Hidrologia 
Aplicada. IESB. 
 
Notas de Aula – Hidrologia Aplicada. Escola Politécnica da 
Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia Hidráulica e 
Ambiental. 
 
COLLISCHONN, W.; DORNELLES, F. Hidrologia para 
engenhariae ciências ambientais. 2ª edição. ABRH. Porto Alegre. 
336p. 2015. 
 
TUCCI, C. E. M. (organizador). Hidrologia: Ciência e Aplicação. 4ª 
edição. Porto Alegre: Universidade/UFRGS:ABRH, 943p. 2009.