radiação solar

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Geografia 10º ano – Radiação Solar 
 
A Radiação Solar 
 
Conceitos: 
 
Radiação solar: Quantidade de energia eletromagnética emitida pelo sol, de natureza 
variável que se propaga pela atmosfera. Só uma parte é recebida pela superfície da terra , 
cerca de 48%. 
Constante solar: Quantidade de energia solar recebida no topo da atmosfera numa superfície 
de 1m
2
, perpendicularmente aos raios solares em cada minuto. 
 
1) Absorção 
• Ocorre maioritariamente no ozono estratosférico 
que absorve grande parte da radiação ultravioleta 
• Também o vapor de água, CO2, poeiras e nuvens 
existentes na troposfera retêm radiações, 
(maioritariamente as infravermelhas) 
• Em média, apenas 21% da radiação solar é 
absorvida pela atmosfera 
 
 
2) Reflexão 
• A radiação solar, ao incidir sobre qualquer corpo, vai, em maior ou menor quantidade, 
sofrer uma mudança de direção, sendo reenviada para o espaço por reflexão 
• A esta relação dá-se o nome de albedo que varia em função da superfície 
Albedo: Razão entre a radiação solar refletida por uma superfície e a radiação total que 
sobre ela incide, o albedo varia consoante as características da superfície: 
 
 
 
 
3) Difusão 
 
Geografia 10º ano – Radiação Solar 
 
• A radiação solar dispersa-se pelo espaço uma vez que é refletida em várias direções 
• Uma pequena parte desta radiação atinge a Terra: 
- De forma indireta – radiação difusa - energia que atinge indiretamente a superfície 
terrestre e que se mede em Langley, que corresponde a cerca de 16 % da radiação solar 
incidente no topo da atmosfera 
- De forma direta – radiação solar direta – radiação que atinge o planeta diretamente e que 
corresponde a cerca de 32% 
 
• Radiação solar global (48 %) = radiação direta + radiação difusa 
 
 32% 16% 
 
Quando a radiação global é absorvida pela superfície terrestre converte-se em energia 
calorífica que é reenviada para a atmosfera – radiação terrestre (Radiação emitida pela 
superfície terrestre. Processa-se em grande comprimento de onda – radiação 
infravermelha. 
 
Equilíbrio térmico da Terra 
• A temperatura mantém-se mais ou menos constante porque: 
- A Terra não acumula continuamente a energia solar que recebe 
- Pelo contrário, a Terra perde uma quantidade de energia equivalente à que recebe 
 
Radiação solar <=> radiação terrestre 
Equilíbrio térmico 
• É também permitido pelo efeito de estufa, função natural da atmosfera que evita a perda 
de calor para as altas camadas da atmosfera e o intenso arrefecimento noturno, porque o 
vapor de água e o CO2 absorvem, na troposfera, a radiação terrestre, devolvendo à Terra 
parte da energia que esta refletiu por um fenómeno de contrarradiação, mantendo a 
temperatura mais ou menos constante. 
 
 
 
 
 
A intensidade da radiação solar é variável de lugar para lugar e num mesmo lugar 
ao longo do dia devido a fatores como: 
- Inclinação dos raios solares/ângulo de incidência 
Geografia 10º ano – Radiação Solar 
 
- Massa atmosférica percorrida 
- Duração do dia natural 
- Duração da insolação 
- Latitude 
- Relevo 
1) Inclinação dos raios solares/ ângulo de incidência 
• O ângulo de incidência varia ao longo do dia e ao longo do ano como consequência dos 
movimentos de rotação e de translação, determinando: 
- Duração do dia e da noite 
- Sucessão das estações do ano 
Raio A 
• Ângulo de incidência máximo: os raios 
solares incidem na perpendicular da 
superfície terrestre 
• A área recetora de energia é pequena 
• Há uma maior concentração de energia 
recebida por unidade de superfície 
Raio B 
• O ângulo de incidência é menor que em A e maior que em C 
• A área recetor de energia é maior que em A e menor que em C 
• Concentração de energia recebida por unidade de superfície é menor que em A e maior 
que em C. 
Raio C 
• Ângulo de incidência menor que em B e A: representa o menor ângulo de incidência = 
maior inclinação dos raios solares 
• Área recetora de energia mais extensa que em A e B 
• Menor concentração de energia por unidade de superfície. 
 
Conclusão: Quanto maior a inclinação dos raios solares, maior a superfície que recebe 
radiação, assistindo-se a uma maior dispersão da mesma, do que resulta uma menor 
quantidade de energia recebida por unidade de superfície. Pelo contrário, se a inclinação 
dos raios solares for reduzida (maioângulo de incidência possível = 90º), a superfície a 
receber radiação é menor , logo, a quantidade de energia recebida por unidade de 
superfície é maior porque esta se encontra menos dispersa. 
 
2) Massa atmosférica percorrida 
Geografia 10º ano – Radiação Solar 
 
• As perdas de energia entre o limite superior da atmosfera e a superfície terrestre são 
tanto maiores quanto maior a massa atmosférica a atravessar pelos raios solares 
 
 
 
Analisando a figura conclui-se: 
• Ângulo de incidência é maior em A do que em B ou C 
• Em A, a superfície que recebe energia solar é menor que em B ou C 
• Em A, as radiações solares atravessam uma menor quantidade de atmosfera para atingir 
a superfície que em B ou C. 
Logo: 
 • As perdas de energia são menores em A porque as radiações: 
- Percorrem uma menor quantidade de atmosfera 
- Possuem um maior ângulo de incidência 
• Em B e C as perdas de energia aumentam porque: 
- Aumenta a quantidade de atmosfera percorrida 
- Diminui o ângulo de incidência 
 
Conclusão: Quanto maior a inclinação dos raios solares, maior é a espessura da camada 
atmosférica percorrida, o que se reflete numa maior perda energética pelos processos de 
absorção, reflexão e difusão. 
 
3) Duração do dia natural 
• A duração do dia natural é variável ao longo do ano como consequência do movimento 
de translação e da inclinação do eixo terrestre 
• Esta variação terá influências diretas na variação da intensidade da radiação solar pois: 
- Quanto maior a duração do dia natural, maior o período de tempo de receção de radiação 
solar pela superfície terrestre 
 
4) Duração da insolação 
Geografia 10º ano – Radiação Solar 
 
• Quanto maior a insolação, menor a quantidade de radiação solar perdida na atmosfera, 
sendo maior a quantidade de energia que atinge a superfície terrestre 
 
5) Latitude 
• O facto de a Terra ser esférica contribui para a diferente inclinação com que os raios 
solares atingem a superfície terrestre, diminuindo o ângulo de incidência (porque 
aumenta a inclinação dos raios solares) à medida que a latitude aumenta 
• À medida que a latitude aumenta, aumenta a inclinação dos raios solares, o que se traduz 
numa maior superfície recetora de energia, assim como uma maior espessura da 
atmosfera percorrida, resultando numa menor receção de energia 
 
6) Relevo Altitude 
 Orientação do relevo 
• Com a altitude aumenta a nebulosidade o que se traduz numa menor insolação e, como 
consequência, numa menor intensidade da radiação solar recebida 
• Em Portugal, o facto de o Norte apresentarem relevo mais acidentado justifica a menor 
insolação registada nesta região 
• A orientação das vertentes também 
influencia a quantidade de radiação solar 
recebida 
 
 
 
 
 
 
• No caso português, o movimento diurno aparente do sol justifica a diferente distribuição 
da radiação solar nas vertentes voltadas a norte ou a sul 
 
 
 
 
Variação diurna e anual da radiação solar global 
Geografia 10º ano – Radiação Solar 
 
 
1) VARIAÇÃO DIURNA DA RADIAÇÃO SOLAR 
Consequência de: 
• Movimento de rotação• Inclinação dos raios solares 
Provoca: 
• Sucessão dos dias e das noites 
• Variação do ângulo de incidência 
• Variação da massa atmosférica atravessada pelos raios solares 
 
 
 
NASCER DO SOL: 
• Ângulo de incidência nulo 
• Radiação solar praticamente inexistente 
SOL COMEÇA A ELEVAR-SE NO HORIZONTE: 
• Aumenta o ângulo de incidência 
• Diminui a massa atmosférica percorrida 
• Aumenta a radiação solar 
MEIO-DIA SOLAR: 
• Altura em que os raios solares incidem com menor obliquidade e a massa atmosférica 
percorrida é a menor possível 
• Intensidade da radiação solar é a mais elevada possível 
APÓS O MEIO-DIA SOLAR: 
• Sol inicia movimento descendente, o que se traduz em: 
� Maior inclinação dos raios solares 
� Aumento da massa atmosférica percorrida 
� Aumento das perdas de energia 
� Diminuição da radiação 
CONSEQUÊNCIAS NA TEMPERATURA 
Geografia 10º ano – Radiação Solar 
 
 
• Temperatura mínima atinge-se 
imediatamente antes de o sol nascer porque 
a Terra atingiu o imite máximo de horas 
sem receber radiação solar 
• O meio-dia solar deveria ser a altura 
do dia em que a temperatura deveria atingir 
o valor máximo, mas tal não acontece 
porque: 
 
� Terra continua a absorver calor até atingir a “saturação”, altura em que deixa de 
absorver a radiação recebida e começa a irradiar o excedente 
� Radiação solar e a radiação terrestre aumentam a temperatura da camada de ar 
em contacto com a superfície algumas horas após o meio-dia solar 
� Durante a noite a temperatura diminui progressivamente devido à inexistência de 
radiação solar e à perda de calor por radiação terrestre. 
 
2) VARIAÇÃO ANUAL DA RADIAÇÃO SOLAR 
Consequência de: 
• Movimento de translação 
• Inclinação do eixo da Terra em relação ao plano da sua órbita 
Provoca: 
• Variação da duração dos dias e das noites (exceto no Equador) 
• Variação da inclinação dos raios solares de lugar para lugar. 
 
SOLSTÍCIO DE JUNHO 
� Raios solares incidem com menor obliquidade (na perpendicular do Trópico de 
Câncer): 
• Maior quantidade de energia recebida 
• Menor superfície de receção de energia 
• Menor espessura de massa atmosférica percorrida 
• Maior duração do dia natural 
• Período de insolação mais longo 
 
Logo maior quantidade de energia recebida 
SOLSTÍCIO DE DEZEMBRO 
Geografia 10º ano – Radiação Solar 
 
� Maior inclinação dos raios solares (que incidem na perpendicular do Trópico de 
Capricórnio): 
• Menor duração do dia natural 
• Maior massa atmosférica percorrida 
• Maior superfície de receção de energia 
• Menor período de insolação 
 
Menor quantidade de energia recebida 
 
EQUINÓCIOS (SETEMBRO E MARÇO) 
• Sol incide na vertical do Equador 
• Duração do dia igual à da noite = 12 horas 
• Obliquidade dos raios solares e massa atmosférica percorrida igual para qualquer lugar 
situado à mesma latitude (norte ou sul) 
 
Distribuição da temperatura no território NACIONAL 
1) DISTRIBUIÇÃO SAZONAL DA RADIAÇÃO GLOBAL EM PORTUGAL CONTINENTAL 
 
No verão, o máximo de radiação solar ocorre no litoral 
algarvio. Segue-se toda a região a sul do Tejo, com 
prolongamento para norte, numa faixa oriental ao longo da 
fronteira com Espanha, e a região do Porto. Os valores 
mínimos registam-se entre os cabos Carvoeiro e Mondego, 
prolongando-se, gradualmente e em todas as direções, em 
torno desta mancha. Salienta-se ainda a região do Noroeste. 
A latitude e a proximidade do mar são os principais fatores que explicam estas 
variações. As regiões do Sul recebem sempre maior quantidade de radiação solar, devido 
à menor inclinação dos raios solares. 
A influência da proximidade do mar sobre a nebulosidade – quantidade de céu coberto por 
nuvens num dado momento – faz com que as regiões do litoral, sobretudo a norte do Tejo, 
recebam a radiação solar com menor intensidade, pois as nuvens refletem e absorvem 
parte da radiação solar incidente. Assim, torna-se importante considerar a insolação – 
número de horas de sol descoberto, acima do horizonte. 
A distribuição da insolação reflete também a influência da latitude e da proximidade do 
mar, pelo que, em geral, aumenta de norte para sul e de oeste para este. 
 
Geografia 10º ano – Radiação Solar 
 
2) VARIAÇÃO ESPACIAL DA INSOLAÇÃO MÉDIA ANUAL - PORTUGAL CONTINENTAL 
 
A variação espacial da insolação evidencia ainda a influência 
da altitude no aumento da nebulosidade e, em consequência, 
na redução do número de horas de Sol descoberto. O desenho 
das principais serras do território continental revela-se nos 
fracos valores de insolação. 
 
A exposição das vertentes também influencia a insolação: 
• As vertentes voltadas a sul estão mais expostas ao Sol 
e, como tal, têm maior insolação – encostas soalheiras; 
• As vertentes voltadas a norte têm mais horas de sombra e, por isso, nelas a 
insolação é menor – encostas umbrias 
3) FATORES JUSTIFICATIVOS DA VARIAÇÃO DA RADIAÇÃO SOLAR: 
 
� Latitude: quanto menor a latitude maior a radiação solar porque a inclinação dos 
raios solares é menor, logo o sul apresenta uma radiação solar mais elevada que o 
norte 
 
� Proximidade/afastamento do mar: locais mais próximos do mar apresentam 
maior humidade e nebulosidade, o que diminui a intensidade de radiação solar 
devido à menor insolação 
 
� Altitude: o aumento da altitude provoca um aumento da nebulosidade e uma 
redução da insolação, o que reduz a radiação solar 
 
� Exposição geográfica das vertentes: as vertentes voltadas a sul encontram-se 
mais expostas ao sol e recebem radiação solar durante mais tempo enquanto as 
vertentes expostas a norte recebem radiação solar por períodos de tempo mais 
curtos, aumentando as perdas de energia 
 
� A insolação apresenta uma variação semelhante uma vez que também aumenta de 
norte para sul e do litoral para o interior. Os valores mais elevados registam-se no 
interior do Alentejo e no Algarve e os valores mais baixos nas montanhas minhotas 
5) FATORES EXPLICATIVOS DA VARIAÇÃO DATEMPERATURA 
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A) LATITUDE 
� À medida que aumenta a latitude, diminui o ângulo de incidência 
� No norte, a temperatura média anual é mais reduzida porque: 
• Maior latitude 
• Menor ângulo de incidência 
• Maior massa atmosférica percorrida 
 
 Diminuição da radiação solar 
 
 Diminuição da temperatura 
� No sul, a temperatura média anual é mais elevada porque: 
• Menor latitude 
• Maior ângulo de incidência 
• Menor massa atmosférica percorrida 
 
Maior quantidade de radiação solar recebida 
 
Aumento da temperatura …mas também, a influência das massas de ar quente e seco 
provenientes de África fazem aumentar a temperatura nesta região 
 
B) RELEVO 
� À escala local, as elevações do solo e respetiva orientação condicionam a 
quantidade de radiação solar recebida e a temperatura. 
 Assim: 
⇒ ALTITUDE 
� À medida que aumenta a altitude diminui a temperatura porque: 
 
� Há uma menor absorção da radiação solar e da radiação terrestre devido à 
diminuição do vapor de água, CO2 e partículas sólidas e líquidas 
 
 ⇒ ORIENTAÇÃO GEOGRÁFICA DAS MONTANHAS EM RELAÇÃO AOS RAIOS SOLARES 
� Vertentes viradas a sul recebem mais radiação solar, logo registam temperaturas 
mais elevadas 
� Vertentes voltadas a norte recebem menos radiação solar, logo registam 
temperaturas mais reduzidas 
 
 
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⇒ ORIENTAÇÃO GEOGRÁFICA DAS MONTANHAS EM RELAÇÃO À LINHA DE COSTA 
 
� Relevo concordante: montanhas paralelas à 
linha de costa são um obstáculoà passagem de 
ventos húmidos 
� No seu trajeto, os ventos húmidos vão-se 
tornando mais secos, o que explica que à 
mesma latitude uma região do interior seja 
mais quente no verão e mais fria no inverno 
� Em Portugal isto ocorre no noroeste 
continental com as Serras Peneda-Gerês 
 
 
� Relevo discordante: montanhas 
perpendiculares ou oblíquas à linha de costa 
facilitam a entrada de ventos húmidos, 
amenizando as temperaturas ao longo do ano 
nas regiões do interior 
� Em Portugal, isto verifica se com a Cordilheira 
Central 
 
 
C) PROXIMIDADE/AFASTAMENTO DO OCEANO CONTINENTALIDADE 
� Oceanos exercem influência moderadora sobre a temperatura devido à influência dos 
ventos húmidos 
� Influência diminui: 
• De norte para sul, devido ao traçado da linha de costa que recua para este a sul do 
Cabo da Roca 
• De oeste para este porque os ventos húmidos vão perdendo humidade, tornando-se 
mais secos 
� Aumento do afastamento do mar provoca um aumento da amplitude térmica anual. 
Assim: 
• Áreas próximas do oceano apresentam uma amplitude térmica mais fraca 
 
• Regiões do interior sofrem maior influência das massas de ar provenientes do 
interior do continente europeu: 
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� No inverno, as massas de ar frio seco de leste provocam uma diminuição da 
temperatura 
� No verão, as massas de ar quente e seco de leste provocam um aumento da 
temperatura 
 
D) CORRENTES MARÍTIMAS 
� Correntes quentes provocam uma maior evaporação da água do mar, aumentando 
a humidade, o que provoca um aumento da temperatura 
� Correntes frias provocam uma fraca evaporação, tornando a atmosfera mais seca, 
que conduz a temperaturas mais quentes no verão e mais frias no inverno 
 
Valorização da radiação solar 
1) APROVEITAMENTO DA ENERGIA SOLAR 
Vantagens: 
• Diminuir a dependência energética do exterior relativamente aos combustíveis 
fósseis 
• Diminuir o défice da balança comercial 
• Contribuir para o equilíbrio ambiental porque é uma energia limpa e inesgotável 
Condicionamentos: 
• Variação diurna e anual da intensidade da radiação solar e variação em função dos 
estados de tempo 
• Dificuldades de captação de energia durante a noite ou em áreas de intensa 
nebulosidade 
• Dificuldades de captação de energia em áreas onde o dia natural é muito curto 
• Problemas de armazenamento, pois nem a energia solar nem a eletricidade que 
dela provém se podem armazenar em grandes quantidades 
 
FORMAS DE APROVEITAMENTO DA RADIAÇÃO SOLAR 
 
a) Sistemas solares térmicos 
 
• Consiste no aquecimento de um fluido (líquido ou gasoso) através de coletores 
solares para aquecimento de águas de uso doméstico, edifícios, piscinas 
• Forma de utilização mais vulgarizada em Portugal 
 
• Aproveitamento desta forma de energia tem ficado aquém do desejável devido a: 
Geografia 10º ano – Radiação Solar 
 
� Má imagem resultante de algumas más experiências na década de 80, 
associadas à falta de qualidade dos equipamentos e, sobretudo, das 
instalações 
� Falta de informação específica sobre as potencialidades e vantagens desta 
tecnologia junto dos potenciais utilizadores 
� Elevado custo do investimento inicial 
� Barreiras técnicas e tecnológicas à inovação ao nível da indústria de 
construção e da instalação de equipamentos térmicos 
� Insuficiência e inadequação das medidas de incentivo 
 
b) Sistemas solares passivos 
 
• Consiste no aproveitamento da energia solar para aquecimento de edifícios 
através de uma conceção cuidada e utilização de técnicas de construção 
inovadoras, ou seja, baseia-se em soluções de eficiência energética. 
• Pode ser obtida, por exemplo, através de: 
� Orientação do edifício 
� Isolamento térmico dos edifícios, como: 
- Paredes duplas com isolamento intermédio 
- Janelas com vidro duplo 
- Paredes com inércia térmica, que armazenam o calor e posteriormente irradiam-no 
 
c) Sistemas fotovoltaicos 
 
• Consiste na produção de energia elétrica por via foto voltaica, produzida 
recorrendo a células solares que convertem a radiação solar em eletricidade 
Vantagens: 
� Em termos ambientais, não liberta gases com efeito de estufa e não produzem 
ruído 
� Permite o aproveitamento da radiação solar difusa 
� Energia elétrica produzida apresenta uma elevada fiabilidade 
� Apresenta baixos ou nenhuns custos de manutenção 
� Permite a criação de novos postos de trabalho, sobretudo a uma escala local 
 
 
2) TURISMO 
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Importância da atividade turística devido: 
• Divisas estrangeiras que gera 
• Permite o equilíbrio da balança comercial 
• Efeitos multiplicadores: 
- Criação de postos de trabalho 
- Dinamização de atividades de serviços, transportes, construção civil, … 
- Dinâmica territorial 
- Preservação do património arquitetónico, paisagístico, gastronómico, … 
 
Importância do turismo em Portugal deriva de: 
 
• Clima 
• Extenso litoral com praias de areia branca 
• Diversidade paisagística 
• Património histórico e cultural 
• Características hospitaleiras da população portuguesa 
• Melhoria das acessibilidades 
• Proximidade geográfica aos países geradores de grandes fluxos turísticos 
 
Desenvolvimento do turismo, em particular turismo balnear 
 
 
Problemas da atividade turística em Portugal: 
• Caráter sazonal 
• Concentração da oferta num reduzido número de mercados 
• Dependência do produto sol/praia 
 
Solução: aproveitamento dos recursos endógenos através de: 
• Campanha de promoção da imagem de Portugal como destino turístico quer no 
mercado interno quer no externo 
• Dinamização e apoio à realização de grandes eventos e congressos internacionais 
• Apoios a programas e parcerias que visem o aumento da taxa de ocupação, de 
forma a atenuar a sazonalidade e a promover a procura em áreas turísticas menos 
conhecidas 
• Incentivo seletivo ao investimento e à requalificação de infraestruturas hoteleiras 
e de apoio e na gestão da exploração de forma a valorizar a oferta nacional