Aula 6 Agrometeorologia

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Pressão Atmosférica-Temperatura do ar e 
do solo 
AGROMETEOROLOGIA 
Prof. Fábio Adriano Monteiro Saraiva 
FARO – 2013 
 
Aula - 3 
Definindo pressão 
 Pressão é a força exercida em 
uma determinada área 
 A pressão atmosférica é a força 
exercida pelo peso do ar sobre 
uma determinada área. 
 Pressão = Peso do ar/área 
 Peso = m*gravidade 
Variação da pressão com a altura 
 A pressão em qualquer nível da 
atmosfera pode ser considerada como 
o peso do ar por unidade de área acima 
desta elevação. A alturas maiores, há 
menos moléculas de ar do que sobre uma 
superfície a uma altura menor. Por 
exemplo, há muito menos moléculas 
sobre uma superfície a 50km do que 
sobre uma superfície a 12 km da 
superfície, assim, a pressâo em 50 km 
também é muito menor que a 12 km. 
Variações de pressão devido à temperatura 
 Aquecendo uma coluna de ar: 
 Qual das colunas de ar tem 
densidade maior? 
 Qual das colunas de ar ocupa 
um volume maior? 
 Qual das pressões atmosféricas 
à superfície será maior: a da 
coluna de ar frio ou a da coluna 
de ar quente? 
Força do gradiente de pressão 
• Áreas com maior (menor) pressão estão associadas a massas de 
ar mais (menos) densas 
 Vento se desenvolve como resultado de diferenças espaciais na pressão 
resultantes de aquecimento diferencial 
 Os ventos se deslocam em superfície de regiões de alta pressão para regiões 
de baixas pressões. 
 
Formação de vento como resultado de diferenças de temperatura 
Animação 
 Aquecimento/resfriamento de uma 
coluna de ar pode originar diferenças 
horizontais de pressão, fazendo com 
que o ar se mova 
 Vermelho => aquecimento 
 Azul = > resfriamento 
 
Camada de 
Ozônio
TROPOPAUSA
14Km
18Km
50Km
90Km
350Km
TEMPERATURA DO AR 
A temperatura do ar é um dos efeitos mais importantes da radiação solar. O 
aquecimento da atmosfera próxima à superfície terrestre ocorre principalmente 
por transporte de calor, a partir do aquecimento da superfície pelos raios 
solares. O transporte de calor sensível (H) na atmosfera se dá por 2 processos: 
Condução Molecular 
Processo lento de troca de 
H, ocorrendo pelo contato 
entre as moléculas de ar. 
Assim, esse processo tem 
extensão espacial limitada, 
ficando restrito à camada 
limite superficial. 
Sup. quente 
Ar frio 
C
o
n
d
u
ç
ã
o
 m
o
le
c
u
la
r 
 
 
d
e
 c
a
lo
r 
s
e
n
s
ív
e
l 
(H
) 
Difusão Turbulenta 
Processo rápido de troca de energia, em 
que parcelas de ar aquecidas pela 
superfície entram em movimento convectivo 
desordenado, transportanto calor (H), vapor 
(LE), etc, para camadas superiores da 
atmosfera. 
A figura acima é uma representação real do que se vê na figura ilustrativa do 
processo de convecção. O vermelho indica temperaturas maiores e o azul menores. 
Processos de convecção 
Desta forma, a circulação convectiva do ar transporta calor 
verticalmente da superfície da Terra para a troposfera, 
sendo responsável pela redistribuição de calor das regiões 
equatoriais para os pólos. O calor é também transportado 
horizontalmente na atmosfera, por movimentos convectivos 
horizontais, conhecidos por advecção. O termo convecção 
é usualmente restrito à transferência vertical de calor na 
atmosfera. 
Na atmosfera, o aquecimento envolve os três processos, radiação, condução e 
convecção, que ocorrem simultaneamente. O calor transportado pelos 
processos combinados de condução e convecção é 
denominado calor sensível. 
Movimentos Atmosféricos 
Os movimentos 
atmosféricos ocorrem em 
resposta à diferença de 
pressão entre duas regiões 
As diferenças de pressão são 
devidas à incidência e absorção 
da radiação solar de maneira 
distinta entre duas regiões 
Na macro-escala, devido à 
posição relativa Terra-Sol, os 
raios solares são mais 
intensos e mais absorvidos 
na região Equatorial do que 
nos Pólos 
Isso faz com que a 
atmosfera seja mais 
expandida no equador e 
mais contraída nos pólos 
Fatores Determinantes da Temperatura do Ar 
Os fatores determinantes da temperatura do ar são aqueles associados às três 
escalas dos fenômenos atmosféricos: 
Fatores Macroclimáticos 
Relacionados à latitude, altitude, correntes oceânicas, 
continentalidade / oceanidade, massas de ar e frentes. 
Fatores Topoclimáticos 
Relacionados ao relevo, mais especificamente à 
configuração e exposição do terreno. 
Fatores Microclimáticos 
Relacionados à cobertura do terreno. 
VARIAÇÃO TEMPORAL DA TEMPERATURA DO AR 
A temperatura do ar varia basicamente em função da disponibilidade de 
radiação solar na superfície terrestre. O valor máximo diário da 
temperatura do ar ocorre normalmente de 2 a 3h após o pico de energia 
radiante, o que se deve ao fato da temperatura do ar ser medida a 
cerca de 1,5 a 2,0 m acima da superfície. Já a temperatura mínima 
diária ocorre de madrugada, alguns instantes antes do nascer do sol. 
Diária 
Tmin = 15,0oC 
Tmax = 37,5oC 
Diagrama de temperatura do ar 
Anual 
Também segue a disponibilidade de energia na superfície, com valores 
máximos no verão e mínimos no inverno. 
23,5
24,0
24,5
25,0
25,5
26,0
26,5
Temperatura Média - Porto Velho 
A Influência da Temperatura do Ar nas Plantas 
 
 A temperatura do ar é um dos principais fatores que controlam os 
processos biofísicos e bioquímicos que condicionam o metabolismo dos 
seres vivos e, portanto, o seu crescimento e desenvolvimento. 
 
 A temperatura afeta as plantas: 
 Crescimento 
 Floração 
 Frutificação 
 Germinação 
 
 Há plantas que resistem bem a altas temperaturas (ex. cactos) e baixas 
temperaturas (ex. musgos). 
 A penas os dados de temperatura não são suficientes para o planejamento 
agrícola , no entanto a determinação de indicies de temperatura que 
envolvam o relacionamento com a adaptação e a fenologia da cultura, ou a 
possibilidade de efeitos nocivos causados pelas temperaturas externas , é 
um subsidio para o planejamento agrícola; a temperatura basal é um 
desses índices . 
 
Utilização da Temperatura para o Planejamento Agrícola 
 Segundo Ometto (1981) existe um valor de energia mínima que aciona os 
mecanismos metabólicos das plantas, denominado temperatura base 
inferior, em que apenas estados energéticos acima deste limite são 
propícios ao crescimento e ao desenvolvimento dos vegetais. Assim, para 
cada espécie de planta, e para cada estágio de desenvolvimento, podemos 
fixar “temperaturas basais”; que são as temperaturas ótimas, mínimas 
e máximas, para a planta, no qual o crescimento e o desenvolvimento da 
planta, se dão com maior rapidez. 
 
Reaumur (cientista Frances) assumiu que a Constante Térmica representa a 
quantidade de energia que a espécie/variedade necessita para atingir um 
determinado estágio fenológico ou a maturação. Esse estudo foi o precursor 
do Sistema de Unidades Térmicas ou Graus-Dia, amplamente utilizado 
atualmente para fins de planejamento agrícola. 
Temperatura do ar e Desenvolvimento Vegetal 
Fonte: Pereira et. al., 2002 
T
a
x
a
 d
e
 d
e
se
n
vo
lv
im
e
n
to
 
Temperatura do ar (oC) 
Tb TB 
30 34 26 10 40 
Temperatura ótima 
Taxa de desenv. máxima 
Temperatura do ar e Desenvolvimento Vegetal 
O conceito dos Graus-Dia (GD) baseia-se no fato de que a 
taxa de desenvolvimento de uma espécie/ variedade vegetal 
está relacionada com a temperatura do meio. 
Esse conceito pressupõe a existência de temperaturas basais 
inferior– Tb e superior – TB, respectivamente aquém e além 
das quais a planta não se desenvolve. 
Na figura ao anterior pode-se observar tanto Tb como TB. 
Além disso, é possível ver que existe uma temperatura ótima 
(entre 26 e 34oC) na qual a taxa de desenvolvimento é máxima. 
Como normalmente Tmed é maior que Tótima, na prática 
assume-se que a relação entre a temperatura e o 
desenvolvimento vegetal é positiva e praticamente linear. 
Temperatura do ar e Desenvolvimento Vegetal 
 Cada espécie/variedade vegetal possui suas temperaturas basais, as 
quais ainda podem variar em função da fase fenológica da planta. 
 O conceito dos Graus-Dia leva em consideração apenas o 
efeito da temperatura do ar no desenvolvimento vegetal. Outros 
fatores, como deficiência hídrica, não são levados em consideração, 
pois dependendo da fase em que ocorre, o déficit hídrico pode levar 
a um retardamento ou antecipação do ciclo. 
 Para as condições brasileiras, especialmente no Centro-Sul do 
Brasil, as temperaturas médias não atingem níveis tão elevados e, 
assim, não ultrapassam TB. Portanto, no cálculo de GD leva-se em 
consideração apenas a temperatura média (Tmed) e a basal inferior 
da cultura (Tb): GD = (Tmed – Tb) (oC*dia) 
Temperatura do ar e Desenvolvimento Vegetal 
Para que a cultura atinja uma de suas fases fenológicas ou 
a maturação é necessário que se acumule a constante térmica 
(CT), que será dada pelo total de GD acumulados ao longo 
desse período: 
GDA = CT =  Gdi 
 
 Assim como para Tb e TB, cada espécie/variedade 
vegetal possui suas GDA para as diferentes fases de 
desenvolvimento e para o ciclo total. A seguir são 
apresentados valores de CT e Tb para algumas culturas. 



n
i
iGD
1
GDA térmicaConstante



n
i
iGD
1
GDA térmicaConstante
Cultura Variedade/Cultivar Período/Sub-período Tb (oC) GDA 
(oCd) 
Arroz IAC4440 Semeasura-Maturação 11,8 1985 
Semeadura-Emergência 18,8 70 
Emergência-Floração 12,8 1246 
Floração-Maturação 12,5 402 
Abacate Antilhana Floração-Maturação 10,0 2800 
Guatemalense Floração-Maturação 10,0 3500 
Híbridos Floração-Maturação 10,0 4200 
Feijão Carioca 80 Emergência-Floração 3,0 813 
Girassol Contisol 621 Semeadura-Maturação 4,0 1715 
IAC-Anhady Semeadura-Maturação 5,0 1740 
Milho Irrigado AG510 Semeadura-Flor.Masculino 10,0 800 
BR201 Semeadura-Flor.Masculino 10,0 834 
BR106 Semeadura-Flor.Masculino 10,0 851 
DINA170 Semeadura-Flor.Masculino 10,0 884 
Soja UFV-1 Semeadura-Maturação 14,0 1340 
Paraná Semeadura-Maturação 14,0 1030 
Viçoja Semeadura-Maturação 14,0 1230 
Cafeeiro Mundo Novo Florescimento-Maturação 11,0 2642 
Videira Niagara Rosada Poda-Maturação 10,0 1550 
Itáli/Rubi Poda-Maturação 10,0 1990 
Temperatura do ar e Desenvolvimento Vegetal 
Fonte: Pereira et. al., 2002 
Temperatura do ar 
Exemplo de aplicação do conceito de GD: 
 
Local: Botucatu, SP, latitude 22
o 51’ Sul; longitude 48o 26’ 
oeste e, altitude 786 m. 
Dados normais de temperatura média do ar (
o
C): 
Mês Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez 
Tmed 23,1 23,4 22,7 20,9 18,6 17,2 17,2 18,7 19,2 20,8 21,9 22,4 
 
Considerando a cultura de soja variedade/cultivar santa 
rosa com semeadura realizada em 10 de novembro. 
Calcule a data prevista de colheita. 
Tb = 14 
o
C GDA = 1275 
o
C.d 
Mês Tmed (oC) GDi (oC) N (dia) SomaGD(
oC) Soma GDA 
(oC.d) 
Novembro 21,9 21,9 - 14 
= 7,9 
21 165,9 165,9 
Dezembro 22,4 22,4 - 14 
= 8,4 
31 260,4 426,3 
Janeiro 23,1 23,1 - 14 
= 9,1 
31 282,1 708,4 
Fevereiro 23,4 23,4 - 14 
= 9,4 
28 263,2 971,6 
Março 22,7 22,72 -
14 = 8,7 
31 269,7 1.241,3 
Abril 20,9 20,9 - 14 
= 6,9 
5 34,5 1.275,8 
Portanto, a colheita será efetuada em condições normais em 5 de abril 
totalizando 1275 GD. 
Aplicações práticas do sistema dos Graus-dia 
 Planejamento de Semeadura/Poda: sabendo-se a data que se deseja realizar a 
colheita, determina-se a data recomendável de semeadura ou poda. 
Local: Ribeirão Preto, SP - Cultura: Soja Viçoja 
(GD_ ciclo = 1230oCd e Tb = 14oC) - Colheita: 15/03 
Mês Dias Tmed GDi GD 
mês 
GD 
ciclo 
Mar 15 24,1 10,1 151,5 151,5 
Fev 28 24,4 10,4 291,2 442,7 
Jan 31 24,1 10,1 313,1 755,8 
Dez 31 23,7 9,7 300,7 1056,5 
Nov 18 23,7 9,7 174,6 1231,1 
1230 – 1056,5 = 
173,5 / 9,7  18 dias 
Portanto, a data de semeadura deverá ser feita em 12/Nov 
Temperatura do ar e Desenvolvimento Vegetal 
Aplicações práticas do sistema dos Graus-dia 
 Planejamento de plantio no campo das mudas de eucalipto (simulação): 
sabendo-se a data de preparação das mudas nos tubetes, deseja-se saberem que 
data realizara o plantio dessas no campo. 
Local: Cacoal, RO - Cultura: Eucalipto 
(GD_ ciclo = 316,42oC e Tb = 10oC) – Preparação das estacas nos tubetes: 
Temperatura do ar e Desenvolvimento Vegetal 
Jan Fev Mar Abr Maio Jun Jul Agos Set Out Nov Dez 
25,4 25,3 25,5 25,6 24,4 23,9 23,7 25,0 26,3 26,2 25,9 25,6 
ESTAÇÃO Meteorológica de CACOAL ( LAT. 11º 29' 01" S ; LONG. 61º 22' 46" W ) 
Temperatura média (1998 -2012) dados SEDAM 
Datas: 15/09/2013 
15/06/2013 
Fonte consultada: Oliveira 2011 
Determinação do tempo térmico para o desenvolvimento de mudas de eucalipto na fase de enraizamento 
Tubetes com mudas de eucalipto 
Planejamento de plantio no campo das mudas de eucalipto 
Mês Tmed (oC) GDi (oC) N (dia) SomaGD(
oC) Soma GDA 
(oC.d) 
Set 26,3 26,3 - 10 
= 16,3 
15 244,5 244,5 
out 
nov 
dez 
Jan 
Fev 
Portanto, data realizara o plantio dessas no campo efetuada em condições 
normais em ____ de abril totalizando 316,42oC GD. 
TEMPERATURA DO SOLO 
TEMPERATURA DO SOLO 
O regime térmico de um solo é determinado pelo aquecimento da superfície 
pela radiação solar e transporte, por condução, de calor sensível para seu 
interior. Durante o dia, a superfície se aquece, gerando um fluxo de calor para o 
interior. À Noite, o resfriamento da superfície, por emissão de radiação terrestre 
(ondas longas), inverte o sentido do fluxo, que agora passa a ser do interior do 
solo para a superfície. 
-50
-45
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
15 20 25 30 35 40 45
Temperatura do solo (oC)
P
ro
fu
nd
id
ad
e 
do
 s
ol
o 
(c
m
)
13h
19h
23h
5h
9h
A variação da temperatura 
do solo ao longo do dia 
(temporal) e da 
profundidade (espacial) é 
estudada a partir da 
elaboração dos perfis de 
variação da temperatura, 
denominados de 
TAUTÓCRONAS 
Fatores Determinantes da Temperatura do Solo 
O fluxo de calor no solo depende, basicamente, da sua condutividade térmica, 
de seu calor específico e de sua emissividade, os quais por sua vez dependem 
do tipo do solo. Além disso, essa variação é afetada pela interação com outros 
fatores, dentre eles: 
Fatores Externos 
Relacionados aos elementos meteorológicos: 
irradiância solar global, temperatura do ar, 
nebulosidade, chuva e vento. 
Fatores Intrínsecos 
Relacionados ao tipo de solo, ao relevo e ao tipo de 
cobertura do terreno 
Tipo de Solo 
Relacionado à textura, estrutura e teor de matéria orgânica do 
solo. Solos arenosos tendem a apresentar maiores amplitudes 
térmicas diárias nas camadas superficiais e menores em 
profundidade. Isso ocorre pelo fato dos solos arenosos terem 
maior porosidade, havendo um menor contato entre as partículas 
do solos, dificultando assim o processo de condução. Os solos 
argilosos, por sua vez, apresentam maior eficiência na condução 
de calor, tendo menor amplitudetérmica diária. 
0
10
20
30
40
50
60
70
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Hora
Te
m
pe
ra
tu
ra
 d
o 
so
lo
 (
o C
)
Arenoso Argiloso
Variação horária da 
temperatura de um solo 
arenoso e de outro argiloso. 
Observe a menor amplitude 
diária no solo argiloso, o que 
se deve ao fato deste solo ser 
mais eficiente em transportar 
calor para seu interior 
Relevo 
Este é um fator topoclimático, que condiciona o terreno a 
diferentes exposições à radiação solar direta e, também, ao 
acúmulo de ar frio durante o inverno. Os terrenos de meia-
encosta voltados para o norte (no hemisfério Sul) recebem mais 
energia do que os voltados para o sul. Já nas baixadas ocorre 
um maior acúmulo de ar frio durante o inverno, o que acaba 
condicionando redução da temperatura do solo também nessa 
área. 
Ar frio 
Exposição e configuração do terreno 
Faces 
sul e 
sudoeste Face 
norte 
Cobertura do Terreno 
Este é um fator microclimático. Solos sem cobertura (desnudos) ficam 
sujeitos a grandes variações térmicas diárias nas camadas superficiais. 
A cobertura com vegetação ou resíduos vegetais (mulch) modifica o 
balanço de radiação e de energia, pois a cobertura intercepta a 
radiação solar, impedindo que esta atinja o solo. Esse fator é 
importante no sistema de plantio direto e nos pomares, onde as plantas 
ficam bem espaçadas. Em períodos críticos (inverno) e em locais 
sujeitos a geadas, a cobertura do terreno é um fator agravante das 
geadas, pois impede que o solo armazene calor durante o dia e 
liberando-o para a superfície à noite 
Sistema convencional 
solo exposto 
Sistema plantio-direto 
solo com mulch 
Mato na entrelinha 
do cafezal 
0
5
10
15
20
25
20 25 30 35 40 45 50
Temperatura do solo (
o
C)
P
ro
fu
nd
id
ad
e 
(c
m
)
0t/ha(6h) 14t/ha(6h) 28t/ha(6h)
0t/ha(14h) 14t/ha(14h) 28t/ha(14h)
Variação da temperatura do solo para dois horários do dia e até a profundidade 
de 20cm, para diferentes graus de cobertura com palha de café. Observe que o 
solo sem cobertura apresentou uma amplitude térmica (variação entre 6 e 12h) 
muito maior do que para o solo coberto com mulch. Os resultados confirmam 
que quanto maior a cobertura com mulch, maior o isolamento proporcionado. 
Solo sem cobertura e com cobertura 
Variação Temporal da Temperatura do Solo 
Diária 
Varia com a profundidade. Nas camadas mais 
superficiais, varia de acordo com a incidência de 
radiação solar, tendo o valor máximo entre 12 e 
14h. Em profundidades maiores, as máximas 
tendem a ocorrer mais tarde, assim como as 
mínimas. 
Anual 
Também segue a disponibilidade de 
energia na superfície, com valores 
máximos no verão e mínimos no 
inverno. Em profundidade, ocorre um 
pequeno atraso nos valores máximos 
e mínimos. A figura ao lado ilustra a 
variação anual da temperatura do 
solo em duas profundidades. 
Observe que no verão a temperatura 
média mensal é maior na superfície. 
Já no inverno, isso se inverte. 
15
17
19
21
23
25
27
29
Ja
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F
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M
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Ju
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C
)
2 cm 100 cm
-50
-45
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
15 20 25 30 35 40 45
Temperatura do solo (oC)
P
ro
fu
nd
id
ad
e 
do
 s
ol
o 
(c
m
)
13h
19h
23h
5h
9h
Instrumentos de Medida da Temperatura do Solo 
São utilizados os geotermômetros, cujo o elemento sensor é o 
mercúrio, cujo princípio de medida é a dilatação de um líquido. Além 
deles pode-se utilizar outros tipos de elementos sensores, como os 
termopares e os termistores. 
Geotermômetros instalados 
em gramado 
Geotermômetros instalados 
em solo desnudo 
Além dos geotermômetros padrões, existem outros tipos de 
geotermômetros de baixo custo, para uso em plantações. 
Sensor automático para 
medida da temp. do solo 
Termistor 
Geotermógrafo 
Medida da Temperatura do Ar 
O padrão para a medida da temperatura do ar visa homogeneizar as 
condições de medida, com relação ao topo e microclima, deixando essa 
variável dependente unicamente das condições macroclimáticas, o que 
possibilita a comparação entre locais. Assim, mede-se a temperatura do 
ar com os sensores instalados em um abrigo meteorológico, a 1,5 – 2,0 
m de altura e em área plana e gramada. 
Abrigos meteorológicos 
utilizados em estações 
meteorológicas 
convencionais 
Abrigo meteorológico 
utilizado em estações 
meteorológicas 
automáticas 
 “O tempo é o melhor autor.. Sempre encontra um final perfeito “. 
MENSAGEM PARA REFLEXÃO