Aula de Agrometeorologia - Conceitos Básicos e Quantificação de Energia

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19/08/2018 
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Agrometeorologia 
Prof. Dr. Glauco de Souza Rolim 
Depto de Ciências Exatas 
UNESP-Jaboticabal 
Temperatura do solo e do ar 
Aula 2: 
Introdução- Temperatura X Produtividade 
Potencial de produção de biomassa: Ligado à disponibilidade de radiação e temperatura 
(g C m-2 ano-1) 
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Qual temperatura é importante ? 
Definição de Temperatura: 
2) Atualmente: A temperatura é a medida da energia cinética de um sistema 
 em equilíbrio térmico 
Gás (qto >T>P) Compostos 
químicos/ Moléculas 
no caso de moléculas ou 
compostos químicos, o 
aumento da energia pode 
promover a mudança de 
temperatura ou de estado 
(p.ex. a evaporação da água) 
Aristóteles 
(Estagira, 384 a.C. – Atenas, 322 a.C): 
Pai da Meteorologia 
1) Antigos gregos: um material ou ambiente pode ser quente ou frio, sendo 
uma „condição‟ da matéria 
 
Introdução- Definição de Temperatura 
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“Qual a relação entre radiação e temperatura ?” 
Transporte! é uma forma de medida de E (E cinética) 
Introdução- Temperatura X Radiação 
Condução 
Convecção 
Na natureza existem 3 processos de transporte de Energia: 
 Radiação: Processo rápido de transporte de E por fótons 
 Condução:Processo lento de troca de E, 
 ocorrendo pelo contato entre as moléculas 
 Convecção ou difusão turbulenta: a E é transportada pelo meio que está 
 em movimento 
Radiação 
Solar 
(Qg) 
Condução (G) 
“Bolhas” de ar 
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Temperatura do solo (oC)
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13h
19h
23h
5h
9h
Condução (G) 
Temperatura X Radiação 
Aquecimento noturno 
(Fluxo de calor 
sensível, OL) 
Radiação: energia para aquecimento do solo (durante o dia) (Fator Determinante) 
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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. 
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Temperatura do solo (oC)
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13h
19h
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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 
Temperatura X Radiação 
Temperatura do solo x vida 
 transporte de nutrientes 
Os processos físicos no solo como: decomposição de M.O. 
 germinação de sementes, 
 crescimento de raízes, ... 
 
  Duplicam a cada 10°C de variação! (... Até 20-25°C!) 
 (Campbell, 1985, Soil Physics with basic transport models 
for soil plant system, 1st ed., 155p. Elsevier, New York, 1985 
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Fatores condicionantes da T solo 
Tipo de solo 
 
 
 
Relevo 
 
Tipo de Cobertura 
Capacidade térmica (volumétrica), calor específico 
Condutividade térmica 
Textura (arenosa <> argilosa), 
Matéria Orgânica 
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F
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s
 
Relacionados aos elementos meteorológicos: 
Irradiância solar global, 
Chuva, UMIDADE DO SOLO, 
Temperatura do ar, 
Nebulosidade, 
Vento, 
Evapotranspiração 
 
Calor específico (Cp) 
Temperatura do solo: Fatores Condicionantes 
Quanto E é necessário para aumentar em 1K a temperatura de 1 kg de solo 
Cp= Q/ (m.r.T) 
Q=m.c.DT 
... Quanto maior o calor específico (Cp) maior a E necessária para 
 aquecer a substância 
Material r (Densidade,kg m-3) Cp (J kg-1 K-1) 
Quartzo 2650 2,668 
Água 1000 15,247 
Ar 1,29 3,659 
Solos Minerais (seco) 2650 2,897 
Solos Orgânicos (seco) 1300 7,0137 
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Capacidade volumétrica de calor (C, MJ m-3 K-1)= calor específico multiplicado pela 
densidade do solo 
Temperatura do solo: Fatores Condicionantes 
d=m/V= densidade (kg m-3) 
Cp = calor específico (MJ kg-1 K-1) 
(... O quanto de massa existe por volume (densidade)) 
( ... Quanto E por 1 kg massa é necessário para 
 aumentar em 1K a temp.) 
Unidades: 
C= kg. m-3 . MJ kg-1 K-1 
(Quanto E é necessária 
para aumentar em 1K a temperatura de 1 m3 de solo) 
Exemplos: 
Solos pantanal 
C= 1,57  0,63 MJ m-3 K-1 
 
Solos arenosos (seco) = 1,1 MJ m-3 K-1 
Solos argilosos (seco) = 1,4 MJ m-3 K-1 
 Rocha= 2,1 MJ m-3 K-1 
 Água = 4,2 MJ m-3 K-1 
Sellers (1965) (C dado em MJ m-3 °C-1) 
Propôs uma equação empírica: C= 1,92.Xm + 2,51.Xo + 4,18.Xa 
(0  Xn <1) 
Sendo: 
Fração (em %) 
Xm= de minerais 
Xo= de M.O. 
Xa= de água retida 
C= d. Cp 
𝐶 =
𝑀𝐽
𝑚3. 𝐾 
 
Tipo de Solo 
Temperatura do solo: Capacidade Térmica do solo X umidade 
Alvalá et al. (1996) 
Secamento do solo 
(diminuição de C) 
C mínimo 
Chuva de alta intensidade 
> C ! 
A capacidade Térmica do solo depende muito da umidade (do solo) 
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Tipo de Solo 
De forma geral a temperatura do solo depende: 
Textura, estrutura, teor de matéria orgânica e umidade. 
Para solos secos: 
Solos arenosos: > 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 
(< Capacidade térmica), dificultando assim o processo de condução. 
Os solos argilosos, por sua vez, apresentam maior eficiência na condução 
de calor, tendo menor amplitude térmica diária. 
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Hora
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o 
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 (
o C
)
Arenoso Argiloso
Variação horária da 
temperatura de um 
solo arenoso e de 
outro argiloso, a 2 cm 
de profundidade. 
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 
Temperatura do solo: Fatores Condicionantes 
Condutividade Térmica (K) 
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Hora
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 (
o C
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Arenoso Argiloso
Temperatura do solo: Fatores Condicionantes 
Karenoso< Kargiloso 
10X maior! 
Capacidade de transmitir E: 
(velocidade da E através de uma 
Camada de 1 m variando 1 K) 
Solo arenoso: C  K  camadas 
Superficiais do solo aquecidas! 
 
Solo argiloso: C  K 
𝐺 = −𝐾
𝜕𝑇
𝜕𝑍
 
Peterson (1969) 
Kminerais> Kágua > KMO 
Material Capacidade Vol. 
calor (MJ m-3 K-1) 
K (W m-2 K-1) 
Ar em movimento 0,00126 0,013 
Ar parado 0,00126 0,025 
Areia Seca 1,26 0,16 
Solo úmido 1,68 1,68 
Gelo 1,89 2,27 
Água Parada 4,2 0,63 
Água em movimento 4,2 0,21 
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Filme água balão 
H2O: Alta capacidade Térmica e baixa Condutividade térmica 
...a água é a bateria de energia do ambiente !!! 
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. Como visto na aula de 
fatores climáticos, os terrenos demeia-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 
Temperatura do solo: Fatores Condicionantes 
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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 libere-o 
para a superfície à noite 
Sistema convencional 
solo exposto 
Sistema plantio-direto 
solo com mulch 
Mato na entrelinha 
do cafezal 
Temperatura do solo: Fatores Condicionantes 
Cobertura do Terreno 
Temperatura do solo: Fatores Condicionantes 
Seminários UFSM 
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Temperatura do solo (
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C)
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0t/ha(6h) 14t/ha(6h) 28t/ha(6h)
0t/ha(14h) 14t/ha(14h) 28t/ha(14h)
A figura acima mostra a 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 14h) muito maior do que para o solo coberto com 
mulch. Os resultados confirmam que quanto maior a cobertura com mulch, 
maior o isolamento proporcionado. 
Efeito da 
Cobertura 
do solo 
(palha de café) 
Temperatura do solo: Fatores Condicionantes 
(Pereira et al. 2002) 
Temperatura do solo: Fatores Condicionantes 
T > 38°C 
 Morte de plântulas 
(Lal et al. 1974) 
Silva et al. (2006), Ver. Bras Ciência do solo, 
Variação na temperatura do solo em 3 sistemas de manejo na cultura do Feijão 
Início do 
desenvolvimento 
das plantas 
Final do 
desenvolvimento 
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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. 
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2 cm 100 cm
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Temperatura do solo: variação temporal 
Medida da Temperatura do Solo 
São utilizados os geotermômetros, cujo 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 
Temperatura do solo 
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Temperatura do solo 
Como estimar a temperatura do solo? 
𝑇𝑚𝑎𝑥 = 1,12 × 𝑄𝑔 + 20,89 
Várias equações empíricas 
P.Ex. Tiba e Ghini (2006) 
10 cm de profundidade 
𝐴𝑚𝑝𝑙𝑖𝑡𝑢𝑑𝑒 𝑇é𝑟𝑚𝑖𝑐𝑎 𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑎 = 0,42 × 𝑇𝑚𝑎𝑥 − 7,52 
Arroz irrigado (Sena, 2013) 
𝑇5𝑐𝑚 = 0,6 × 𝑇𝑎𝑟 + 7,4 
Temperatura do solo 
Como estimar a temperatura do solo? 
]/)8([(sup) )/(),( DZTWSENeAmplitudeTT
DZ
mediatz 

T (z,t) = temperatura do solo na profundidade z(cm) no tempo t 
 
D = difusividade térmica do solo (m2 s-1) 
W = fator de calibração 
𝑇𝑚𝑎𝑥 = 1,12 × 𝑄𝑔 + 20,89 
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Temperatura 
do ar 
Radiação 
Líquida 
(Rn) 
Condução (G) Condução (G) 
Condução (H) 
Bolha de 
ar quente: 
Ecinética 
 Pressão 
Densidade 
 Peso 
SOBE 
C
o
n
v
e
c
ç
ã
o
 (
H
) 
Bolha de 
ar frio: 
Ecinética 
 Pressão 
Densidade 
 Peso 
DESCE 
Condução (H) 
Radiação (OL) 
 
(Pouca Conveção) 
“Bolhas” de ar 
Temperatura do ar 
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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
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d
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 c
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n
s
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(H
) 
Temperatura do ar 
Difusão Turbulenta (Convecção) 
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 
Temperatura do ar 
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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. 
Temperatura do ar 
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Horas
Tem
per
atu
ra
Temperatura
Radiação Solar
Temperatura do ar 
Padrão de Variação Horária 
Tmin 
Temperatura mínima: 
ocorre antes do nascer do sol 
Temperatura máxima: 
ocorre após o meio dia (13:30), devido 
A necessidade de aquecimento de toda 
A “massa” da atmosfera da região 
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Variação Anual 
Também segue a 
disponibilidade de energia 
na superfície, com valores 
máximos no verão e 
mínimos no inverno. 
A variação diária normalmente observada da temperatura do ar 
pode sofrer variações, especialmente com a entrada de frentes 
frias ou diasnublados, quando a temperatura do ar varia muito 
pouco e pode ter padrão típico de variação totalmente modificado. 
Temperatura média mensal do ar - Piracicaba, SP
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J M M J S N J M M J S N J M M J S N J M M J S N J M M J S N
Te
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en
sa
l (
C)
2001 2002 2003 2004 2005
dia típico dia com frente fria 
Jaboticabal-SP 
Temperatura do ar 
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 
Temperatura do ar 
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Os sensores utilizados para a medida da temperatura do ar podem ser 
divididos conforme o princípio de medida 
Dilatação de líquido: Esses termômetros são utilizados 
em estações meteorológicas convencionais, onde ficam 
instalados dentro do abrigo meteorológico. Dois 
termômetros são destinados a medir as temperaturas 
máxima (Tmáx) e mínima (Tmín) e outros dois se 
destinam a medir a temperatura do bulbo seco (Ts) e do 
bulbo úmido (Tu), os quais formam o conjunto 
psicrométrico, a ser utilizado na aula de umidade do ar 
Tmáx 
Tmín 
Ts Tu 
Temperatura do ar 
Dilatação de sólido: são denominados de termômetros, cuja sensor é uma 
placa bimetálica, a qual se dilata e contrai com a variação de temperatura. 
O termógrafo é um tipo desse sensor. São utilizados em estações 
meteorológicas convencionais, onde ficam instalados dentro do abrigo 
meteorológico. Eles medem a temperatura do ar continuamente, com o 
registro sendo feito com uma pena sobre um diagrama (termograma). 
Arco metálico 
Pena registrando a temperatura 
em um diagrama (termograma) 
Termograma 
Temperatura do ar 
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Pares termoelétricos: utilizam junções de 
dois metais diferentes. A diferença de 
temperatura entre as duas junções (uma 
no ambiente de medida e outra numa 
temperatura de referência) gera uma força 
eletromotriz proporcional. Na figura ao 
lado vemos sondas de termopar, nas quais 
uma junção é o sensor e a outra junção (de 
referência) se encontra conectada ao 
sistema de aquisição de dados. 
Sondas de Termopar 
Termistores: constituídos de material 
semi-condutor, com coeficiente térmico 
negativo (diminuição da resistência com 
o aumento da temperatura), permitindo 
seu acoplamento a sistemas de aquisição 
de dados. Ao lado vemos vários tipos de 
termistores e uma sonda de medida da 
temperatura do ar, cujo elemento sensor 
é um termistor. Esse sensor não exige a 
temperatura de referência. 
Termistores 
Sensor de temperatura 
Temperatura do ar 
Temperatura do ar 
Estimativa da Temperatura Média Mensal do Ar 
pelo método das coordenadas geográficas 
Caso não se disponha de dados médios mensais de temperatura do 
ar para um local. Esses podem ser estimados em função das 
coordenadas geográficas (latitude, longitude e altitude), devido à 
relação de dependência entre elas e a temperatura do ar: 
> Latitude < Temperatura média do ar 
> Altitude < Temperatura média do ar 
Longitude expressa a proximidade de oceanos (oceanidade) 
A estimativa da temperatura média normal de um local é de extrema 
utilidade para a agricultura, pois muitas vezes necessita-se dos 
dados de temperatura para o planejamento agrícola e a única forma 
de obtê-los é por meio de estimativas. 
A estimativa da Temperatura média mensal normal é obtida com o 
emprego de uma regressão linear múltipla: 
Tmed = a + b.ALT + c.LAT + d.LONG 
em que: ALT = altitude, em metros; LAT = latitude e LONG = 
longitude, ambas em minutos (graus x 60). As letras a, b, c e d, 
representam os coeficientes da equação, obtidos estatisticamente. 
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19 
Os coeficientes da equação variam de acordo com as características de 
cada local e também com a época do ano. Valores desses coeficientes estão 
disponíveis para vários estados brasileiros, porém aqui iremos apresentar 
apenas aqueles relativos ao estado de São Paulo, cujo modelo leva em 
consideração apenas a Altitude e a Latitude: 
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Ano 
a 32,02 32,62 35,10 36,11 36,49 36,61 39,31 42,35 50,19 47,39 42,03 34,93 38,98 
b -,0063 -,0060 -,0061 -,0058 -,0056 -,0051 -,0053 -,0055 -,0054 -,0059 -,0064 -,0063 -,0058 
c -,0045 -,0044 -,0066 -,0088 -,0110 -,0124 -,0148 -,0156 -,0201 -,0169 -,0120 -,0064 -,0113 
Obs: Esses coeficientes não são válidos para estimar a temperatura média no litoral do Estado de São Paulo 
e o coeficente „d‟ não é utilizado (d=0) 
Exemplos: 
Jan Tmed = 32,02 - 0,0063.1200 – 0,0045 (23*60) = 18,3oC Campos do Jordão 
(lat. = 23oS e 
alt = 1200m) Jul 
Jan Votuporanga 
(lat. = 20oS e 
alt = 400m) Jul 
Tmed = 39,31 - 0,0053.1200 – 0,0148 (23*60) = 12,5oC 
Tmed = 32,02 - 0,0063.400 – 0,0045 (20*60) = 24,1oC 
Tmed = 39,31 - 0,0053.400 – 0,0148 (20*60) = 19,4oC 
Tmed = a + b.ALT + c.LAT + d.LONG 
(ALT= altitude (m); LAT=latitude (em minutos! e valores positivos) 
Temperatura do ar 
Calcule a temperatura normal em Julho em Jaboticabal (21°15´S, 
605 m) e em São Paulo (23°32‟S, 760 m) pelo método das 
coordenadas (geográficas) 
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Ano 
a 32,02 32,62 35,10 36,11 36,49 36,61 39,31 42,35 50,19 47,39 42,03 34,93 38,98 
b -,0063 -,0060 -,0061 -,0058 -,0056 -,0051 -,0053 -,0055 -,0054 -,0059 -,0064 -,0063 -,0058 
c -,0045 -,0044 -,0066 -,0088 -,0110 -,0124 -,0148 -,0156 -,0201 -,0169 -,0120 -,0064 -,0113 
Obs: Esses coeficientes não são válidos para estimar a temperatura média no litoral do Estado de São Paulo 
e o coeficente „d‟ não é utilizado (d=0) 
Tmed = a + b.ALT + c.LAT + d.LONG 
(ALT= altitude (m); LAT=latitude (em minutos! e valores positivos) 
Resposta: 
Jaboticabal: 17,2 °C 
São Paulo: 14,34°C 
Exercício 
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20 
Importância Agronômica 
Os seres vivos, animais ou vegetais, requerem certas condições térmicas 
adequadas para seu pleno desenvolvimento, ou seja, para que seus 
processos metabólicos transcorram dentro da normalidade. 
Desenvolvimento vegetal Desenvolvimento de insetos/ doenças 
Produção animal 
Temperatura do ar 
Parei aqui 2017 
Temperatura do ar e Produção Animal 
Os animais de sangue quente (homeotermos) necessitam que a temperatura 
do ar e, conseqüentemente, a temperatura corporal estejam entre certos limites 
para que seus processos fisiológicos não sejam afetados negativamente, 
repercutindo no seu rendimento e na produção de carne, leite, ovos, lã, etc. 
A manutenção das temperaturas a níveis adequados mantém 
os animais saudáveis, produtivos e com maior longevidade 
Variável Tar = 18oC Tar = 30oC 
Temperatura retal (oC) 38,6 39,9 
Temperatura da pele (oC) 33,3 37,9 
Freqüência respiratória (resp/min) 32,0 94,0 
Consumo de água (L/dia) 58,0 75,0 
Produção de leite (kg/dia) 18,4 15,7 
Desempenho de vacas leiteiras Holandesas em diferentes 
condições térmicas. Adaptado de Müller (1989) 
Observa-se na tabela acima que no ambiente mais quente as vacas holandesas sofrem estresse ambiental, 
fazendo com que aumente a temperatura corporal. A resposta do animal é no sentido de aumentar a freqüência 
respiratóriae o consumo de água para eliminar calor corporal. Com isso, há um dispêndio de energia que 
resultará em redução de seu rendimento, representado pela produção de leite - cerca de 15% menor. 
19/08/2018 
21 
As condições de conforte térmico para os animais são fundamentais para que 
esses expressem suas potencialidades. No diagrama abaixo, as diferentes 
zonas de conforto são apresentadas, juntamente com as condições da 
temperatura corporal e da produção de calor pelo metabolismo. 
Zona A – Zona de conforto térmico  nessa zona a produção é máxima. 
Zona B – Zona sub-ótima por excesso de calor  inicia-se os processos de vaso-
dilatação, aumento da freqüência respiratória e do consumo de água, visando a 
eliminar calor e manter a temperatura corporal constante. 
Zona C – Zona fatal (Hipertermia)  perda de calor é menor que a produção de 
calor pelo metabolismo corporal. A temperatura corporal aumenta até se atingir a 
temperatura letal, na qual o animal entra em coma e morre. 
Ganho/Perda de peso (kg/dia) de suínos submetidos a diferentes condições 
térmicas ambientais. Adaptado de Müller (1989). 
O exemplo a seguir ilustra as condições de ganho de peso de suínos submetidos a 
diferentes condições de conforto térmico ambiental. Observe que o ganho de peso 
diminui gradativamente com o aumento da temperatura até que passa a haver 
redução do peso, em decorrência dos processos descritos anteriormente, 
caracterizando condições das zonas B e C. 
Peso (kg) 21oC 27oC 32oC 38oC 
45 0,91 0,89 0,64 0,18 
90 1,01 0,76 0,40 -0,35 
160 0,90 0,55 0,15 -0,15 
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22 
Ventiladores Ventiladores 
Abertura (lanternim) 
para saída do ar 
quente, por convecção 
Com relação às edificações para criação de animais, a temperatura e a umidade do 
ambiente são os principais elementos meteorológicos a interferir no conforto animal, 
sendo normalmente considerados em índices biometeorológicos de conforto. Um desses 
índices é o THI (Temperature-Humidity Index), o qual é muito útil para avaliação de 
ambientes quanto às condições de conforto para os animais homeotermos. 
Sistema Freestall 
Temperatura do solo 
E a planta ? Como a temperatura do solo influencia o desenvolvimento das plantas? 
Regra geral: 
“O mais importante é a temperatura dos tecidos meristemáticos (gemas). 
Quando os tecidos meristemáticos da planta estão dentro ou próximos do solo, a 
temperatura do solo é mais importante que a temperatura do ar. 
Quando os tecidos se distanciam do solo, a temperatura do ar se torna mais importante” 
 Stone et al. (1999). Effect of soil temperature on phenology, canopy development, 
biomass and yield of maize in a cool-temperate climate Field Crops Research, 
p. 169-178,v. 63, 1999. 
Pressupõem-se, então, que em épocas ou locais mais frios 
 os diferentes meristemas sofrem influência de diferentes origens 
De forma geral: 
Temperatura do solo afeta: 
 data de emergência das plantas 
 data de frutificação (plantas mais baixas) 
 Desenvolvimento e maturação de tubérculos 
 Desenvolvimento do sistema radicular 
... Tempo! 
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23 
T
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 D
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s
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v
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lv
im
e
n
to
 
Temperatura (ºc) 13 23 30 35 
Temp. base Inferior Temp. Base Superior 
Zona de 
T Ótima 
Citros 
Relação: Temperatura do ar e desenvolvimento dos vegetais 
Como surgiu essa relação ? 
Relação: Temperatura do ar e desenvolvimento dos vegetais: Radiação x Temperatura 
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24 
Temperatura 
P
ro
d
u
ç
ã
o
 d
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 B
io
m
a
s
s
a
 
horaha
kgCO
.
2
Respiração 
 Tx de absorção de CO2 = 
Fotossíntese Bruta 
Fotossíntese Líquida 
= gastos com manutenção 
= usado para crescimento 
Temp. base inferior Temp. base superior 
Relação: Acúmulo de biomassa com a fotossíntese, respiração e temperatura 
Ponto de 
Compensação 
fotossintética 
Ponto de 
Saturação 
Fotossintética: F(variedade, 
densidade de plantio) 
Necessidades 
Térmicas dos 
cultivos 
Ótimas 
ABACATE 10 2800 
ABACAXI 5 22-26 30 2300 
ALFAFA 5 24-36 30 
ALGODÃO 16 20-30 25 
AMENDOIM 18 22-28 33 
ARROZ 10 22-30 35 1985 
BATATA 10 15-20 25 
BANANA 8 25-30 35 
BETERRABA 
AÇUCAREIRA 
10 18-22 30 
CANA-DE- 
AÇÚCAR 
10 22-30 35 
CÁRTAMO 10 20-30 35 
CEBOLA 10 15-20 25 
CITROS 13 23-30 35 
ERVILHA 6 15-18 23 1225-1525 
FEIJÃO 5 15-20 27 813 
GIRASSOL 5 18-25 30 1715 
MELANCIA 18 20-30 35 
MILHO 10 24-30 35 800 
OLIVA 15 20-25 35 
PEPINO 8 710 
PIMENTÃO 15 18-23 27 
REPOLHO 10 15-20 24 
SOJA 14 20-25 30 1340 
SORGO 10 24-30 35 
TOMATE 7 18-25 28 
TRIGO 5 15-20 25 
UVA 10 20-25 30 1550 
Basal 
Inferior 
Basal 
Superior 
Ótimas 
Constante 
Térmica (ºC dia) 
Temperatura (ºC) 
Necessidades Térmicas dos cultivos 
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25 
Necessidades 
Térmicas dos 
cultivos: 
Diferentes 
Variedades 
Cultura Variedade/Cultivar Período/Sub-período Tb (oC) CT 
(oCd) 
Arroz IAC4440 Semeasura-Maturação 11,8 1985 
Semeadura-Emergência 18,8 70 
Emergência-Floração 12,8 1246 
Floração-Maturação 12,5 402 
Abacate Raça Antilhana Floração-Maturação 10,0 2800 
Raça 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 
Necessidades Térmicas dos cultivos 
Filocrono: definido como o intervalo de tempo entre o aparecimento de 
 duas folhas sucessivas na haste principal (WILHELM; McMASTER, 
1995), Unidade:°C dia-1 folha-1 
Necessidades Térmicas dos cultivos 
Variedades °C dia-1 folha -1 
 IAC 822045 
(precoce) 
107,4 
SP 711406 
(média) 
106,0 
CB 4176 
(Tardia) 
109,9 
Cana-de-açúcar 
Hanauer et al. (2011) 
19/08/2018 
26 
Ex: Feijão necessito 813 GD para completar o ciclo (semeadura-colheita) 
 Citros (Precoce)  2.500 ºC.dia (florescimento-colheita) 
 Pragas: Cochonilha (Tb= 13,0 e IT=420 GD (ciclo)), .... 
Temperatura base inferior 
= 13°C 
25°C 
15°C 
30°C 
12°C.dia +2°C.dia +17°C.dia =31°C.dia (GD) 
(no caso em 8 dias) 
dia 
°C 
+0°C.dia 
8°C 
Temperatura base superior 
= 32°C 
10°C 11°C 7°C 
+0°C.dia +0°C.dia +0°C.dia 
GD: importante para planejamento de semeadura, colheita 
35°C 
d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 
T
e
m
p
e
ra
tu
ra
 M
é
d
ia
 D
iá
ri
a
 
Índice Térmico ou Somatório de Graus dia (SGD) 
Princípio de utilização- Temperatura 
Necessidades 
Térmicas 
“especiais” das 
culturas 
O NHF varia entre 
espécies e variedades, e 
quanto mais exigente for 
a espécie/variedade 
maior o valor de NHF, 
como pode-se observar: 
Frutífera NHF < 7oC 
Maçã 250 a 1.700 h 
Amora Preta 100 a 1.000 h 
Kiwi 250 a 800 h 
Pêssego 0 a 950 h 
Figo 0 a 200 h 
Uva 0 a 1.300 h 
Cereja 500 a 1.400 h 
Pêra 200 a 1.500 h 
Ameixa 300 a 1.800 h 
Noz Pecã 300 a 1.000 h 
NHF: 
Número de horas de Frio 
19/08/2018 
27 
Exercício: 
Dados: 
 
Milho 
Temp. Base (inferior) = 10ºC 
SGD- ciclo = 1000 GD 
SGD-florada = 750 GD1° data de plantio 01/01/1998 (T media = 23°C) 
2° data de plantio 15/09/2008 (T media = 16°C) 
 
Considere todos os dias com temperaturas médias iguais e 
Responda: Qual a duração de cada período (plantio- florada e 
Plantio- colheita) para cada data de plantio ? 
SP 
RS 
RR 
(< acúmulos de GD)  ciclos + demorados 
(> acúmulos de GD)  ciclos + curtos 
Temperaturas Médias Mensais 
Clima 
19/08/2018 
28 
Temperaturas Médias Mensais Regionais 
Tempo 
Temperaturas Médias Mensais Regionais 
19/08/2018 
29 
Aplicações práticas do sistema dos Graus-dia 
 Planejamento de Colheita: sabendo-se a data de semeadura, poda ou florescimento da 
cultura, determina-se a data provável de colheita. 
 Local: Jundiaí, SP - Cultura: Uva Niagara rosada (CT = 1550oCd e Tb = 10oC) - Poda: 15/07 
Mês Dias Tmed GDi SGD mês SGD ciclo 
Jul 16 17,1 7,1 113,6 113,6 
Ago 31 18,6 8,6 266,6 380,2 
Set 30 19,7 9,7 291,0 671,2 
Out 31 21,3 11,3 350,3 1021,5 
Nov 30 22,4 12,4 372,0 1393,5 
Dez 13 23,0 13,0 169,0 1562,5 
1550 GD – 1393,5 GD = 156,5 GD/ 13°  13 dias 
Portanto, a data de colheita se dará em 13/Dez 
Outros exemplos 
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 (CT = 1230oCd e Tb = 14oC) - Colheita: 15/03 
Mês Dias Tmed GDi SGD mês SGD 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 GD – 1056,5 GD = 173,5 GD / 9,7 GD  18 dias 
Portanto, a data de semeadura deverá ser feita em 12/Nov 
Outros exemplos 
19/08/2018 
30 
Aplicações práticas do sistema dos Graus-dia 
 Escolha da melhor variedade para a região: sabendo-se que a duração ideal da fase 
semeadura-florescimento masculino do milho é de cerca de 60 dias, pode-se determinar qual o 
melhor híbrido a ser semeado na região para dada época de semeadura. 
 Local: Gália, SP - Cultura: Milho - Híbridos: AG510 (CT = 800oCd e Tb = 10oC) e 
DINA170 (CT = 884oCd e Tb = 10oC) – Semeadura: 01/11 
Mês Dias Tmed GDi SGD mês SGD ciclo 
Nov 29 23,5 13,5 391,5 391,5 
Dez 31 23,8 13,8 427,8 819,3 
Jan 5 24,5 14,5 72,5 891,8 
Mês Dias Tmed GDi SGD mês SGD ciclo 
Nov 29 23,5 13,5 391,5 391,5 
Dez 30 23,8 13,8 414,0 805,5 
AG510 
DINA170 
800 – 391,5 = 408,5 / 13,8  30 dias  Duração da fase = 59 dias 
884 – 819,3 = 64,7 / 14,5  5 dias  Duração da fase = 65 dias 
Portanto, o melhor híbrido é o AG510, com duração da fase 
de 59 dias, valor mais próximo dos 60 dias. 
Outros exemplos 
OVO 
ADULTO 
Ciclo de 
desenvolvimento da 
Cigarrinha 
A temperatura do ar afeta os insetos direta e indiretamente. Diretamente, influindo no seu 
desenvolvimento, já que a temperatura ambiente regula o metabolismo deles, existindo, assim, 
uma relação positiva entre temperatura e taxa de desenvolvimento dos insetos e uma relação 
negativa entre temperatura e duração do ciclo de desenvolvimento da praga. Indiretamente, porque 
a temperatura do ar afeta a disponibilidade de alimento, devido a seu efeito no crescimento e 
desenvolvimento dos vegetais. 
CONCEITO DE GRAUS-DIA 
Assim como para os vegetais, o conceito 
dos graus-dia também pode ser aplicado 
ao desenvolvimento dos insetos, já que 
todo inseto requer uma certa quantidade 
constante de energia, expressa em termos 
da temperatura do ar, para completar seu 
ciclo de desenvolvimento. Isso apenas não 
é válido para pragas que tem boa parte de 
seu ciclo no interior do solo, onde a 
temperatura varia pouco. 
Temperatura do ar e desenvolvimento de Insetos (Pragas) (=s doenças fúngicas) 
19/08/2018 
31 
T
a
x
a
 d
e
 d
e
s
e
n
v
o
lv
im
e
n
to
 
Temperatura do ar (oC) 
Tb TB 
30 34 26 10 40 
Temperatura ótima 
TLetal TLetal 
Z
o
n
a
 d
e
 h
ib
e
rn
a
ç
ã
o
 
Z
o
n
a
 d
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ti
v
a
ç
ã
o
 r
e
v
e
rs
ív
e
l 
Como os insetos não produzem calor 
metabólico, eles dependem da temperatura 
do ambiente para regular suas taxas de 
desenvolvimento. Assim existem 
temperaturas basais inferior e superior, 
respectivamente, aquém e além das quais 
os insetos paralisam seu desenvolvimento. 
Isso explica porque é mais comum vermos 
revoadas de insetos no verão. Isso não 
ocorre no inverno. Abaixo da temperatura 
basal inferior têm-se a Zona de 
Hibernação. Acima da temperatura basal 
superior a Zona de Estivação Reversível. 
Além dessas zonas, atinge-se as 
temperaturas letais para os insetos. 
Como normalmente Tmed < Tótima, na prática assume-se que a relação entre a temperatura e o 
desenvolvimento dos insetos é praticamente linear. Portanto, no cálculo de GD leva-se em 
consideração apenas a temperatura média (Tmed) e a basal inferior da cultura (Tb): 
 
 Caso Tb < Tmin  GD = (Tmed – Tb) (oC*dia) 
 Caso Tb  Tmin  GD = (Tmax – Tb)2 / 2*(Tmax – Tmin) (oC*dia) 
 Caso Tb > Tmax  GD = 0 
 
Temperatura do ar e desenvolvimento de Insetos (Pragas) (=s doenças fúngicas) 
A determinação de Tb e de CT dos insetos requer experimentação em laboratório, onde 
determinada praga é submetida a diferentes condições térmicas. Mede-se então a duração do ciclo 
dessa praga, desde a estádio de Ovo até o estádio Adulto. Com isso, determina-se CT. A Tb será 
aquela em que o inseto não apresenta desenvolvimento. 
Aplicação do conceito dos Graus-dia para o 
desenvolvimento de insetos 
Tb e de CT para algumas pragas 
Praga Tb (oC) CT (oCd) 
Cochonilha 13,0 420 
Broca do café 15,0 240 
Mosca das frutas 13,5 250 
As informações de Tb e CT possibilitam se determinar a duração 
do ciclo da praga e diferentes localidades e épocas, assim como o 
número de gerações da praga. Essas informações são de extrema 
importância no manejo integrado de pragas. 
Temperatura do ar e desenvolvimento de Insetos (Pragas) (=s doenças fúngicas) 
19/08/2018 
32 
Aplicações práticas do sistema dos Graus-dia 
 Determinação do número de gerações de uma praga em diferentes regiões: sabendo-se a 
Tmed anual das localidades abaixo, pode-se determinar a duração média do ciclo da praga ao 
longo do ano e com isso o número de gerações. Essa informação é fundamental e estratégica 
para a adoção de práticas de controle. 
 Praga: Broca do Café (CT = 240oCd e Tb = 15oC) 
 Locais: Ribeirão Preto, SP, Barra, BA e Maringá, PR 
 
  Ribeirão Preto, SP (Tmed = 22,4oC) 
 Ciclo = 240 / (22,4 – 15) = 32,4 dias  Gerações = 365 / 32,4 = 11,25 
 
  Barra, BA (Tmed = 25,5oC) 
 Ciclo = 240 / (25,5 – 15) = 22,9 dias  Gerações = 365 / 22,9 = 15,94 
 
  Maringá, PR ( Tmed = 16,4oC) 
 Ciclo = 240 / (16,4 – 15) = 171,4 dias  Gerações = 365 / 171,4 = 2,1 
 
 Observa-se assim, que em Maringá o risco de ocorrência da praga é mínimo, enquanto 
que em Barra e em Ribeirão Preto estratégias de controle deverão ser adotadas. 
Temperatura do ar e desenvolvimento de Insetos (Pragas) (=s doenças fúngicas) 
Exercício 
1) Calcule a data de colheita médio e duração do ciclo do cafeeiro Mundo Novo em Franca-SP 
e em Diamantina_MG, sabendo-se que a (1°) florada em média se dá aprox. 31 de agosto. 
Dados Tbase inferior =10,2°C e Constante térmica (entre florescimento e colheita) = 2887°C dia 
Período N° 
dias 
Temp. 
(°C) 
GD SGD/
mês 
SGD/
ciclo 
SET 30 20,7 
OUT 31 21,5 
NOV 30 21,5 
DEZ 31 21,7 
JAN 31 22,0 
FEV 28 22,1MAR 31 21,7 
ABR 30 20,1 
MAI 31 18,1 
JUN 30 17,0 
JUL 31 16,9 
AGO 31 18,9 
Franca, SP (Dados Normais 1971-90) Diamantina, MG (Dados Normais 1971-90) 
Período N° 
dias 
Temp. 
(°C) 
GD SGD/
mês 
SGD/
ciclo 
SET 30 17,4 
OUT 31 18,7 
NOV 30 19,1 
DEZ 31 19,3 
JAN 31 22,0 
FEV 28 20,5 
MAR 31 19,9 
ABR 30 18,5 
MAI 31 17,1 
JUN 30 16,0 
JUL 31 15,3 
AGO 31 16,5 
19/08/2018 
33 
Exercício 
1) Calcule a data de colheita médio e duração do ciclo do cafeeiro Mundo Novo em Franca-SP 
e em Diamantina_MG, sabendo-se que a (1°) florada em média se dá aprox. 31 de agosto. 
Dados Tbase inferior =10,2°C e Constante térmica (entre florescimento e colheita) = 2887°C dia 
Resposta 
Data de colheita: 22/maio 
Duração do ciclo: 264 dias 
Data de colheita: 17/agosto 
Duração do ciclo: 351 dias 
Exercício 
2) Calcule a data de plantio e duração do ciclo de cana-de-açúcar em Jaboticabal. O produtor 
deseja colher em 2 épocas: A) 17/março, B) 5/out. Dados Tbase inferior = 14,0°C e Constante 
térmica (entre plantio e colheita) = 1700°C dia 
Perío
do 
N° dias Temp
. 
GD SGD/
mês 
SGD/
ciclo 
JAN 31 24,7 
FEV 28 24,8 
MAR 31 24,4 
ABR 30 22,5 
MAI 31 20,3 
JUN 30 19,2 
JUL 31 19,1 
AGO 31 21,1 
SET 30 22,7 
OUT 31 23,6 
NOV 30 23,9 
DEZ 31 24,3 
Jaboticabal, SP 
(Dados Normais 1971-90) 
Perío
do 
N° dias Temp
. 
GD SGD/
mês 
SGD/
ciclo 
JAN 31 24,7 
FEV 28 24,8 
MAR 31 24,4 
ABR 30 22,5 
MAI 31 20,3 
JUN 30 19,2 
JUL 31 19,1 
AGO 31 21,1 
SET 30 22,7 
OUT 31 23,6 
NOV 30 23,9 
DEZ 31 24,3 
CICLO A 
(colheita 17/MAR) 
CICLO B 
(colheita 5/OUT) 
19/08/2018 
34 
Exercícios 
2) Calcule a data de plantio e duração do ciclo de cana-de-açúcar em Jaboticabal. O produtor 
deseja colher em 2 épocas: A) 17/março, B) 5/out. Dados Tbase inferior = 14,0°C e Constante 
térmica (entre plantio e colheita) = 1700°C dia 
Resposta 
Data de plantio: (31-28=) 3/outubro 
Duração do ciclo: 165 dias 
Data de plantio: (28-21=) 7/fevereiro 
Duração do ciclo: 240 dias 
31 
Quase 2,5 meses de diferença !.. 
Exercícios 
3) O NHF<7oC exigidos por uma variedade de pêssego é de 100h. Determine se 
essa variedade pode ser cultivada nas seguintes localidades do estado de São 
Paulo: São Roque (Tjul = 15,7oC); Franca (Tjul = 16,9oC); e Cunha (Tjul = 14,4oC). 
Apresente os cálculos do NHF para cada uma das localidades. Utilize as equações 
propostas por Pedro Júnior et al. (1979) 
4) Para as mesmas localidades acima, determine o ciclo e o número de gerações da 
mosca das frutas no período de desenvolvimento dos frutos de pêssego (de 
setembro a dezembro). Dados T base= 13,5 °C, CT=250°C dia 
Temperatura Média 
Período São 
Roque 
Franca Cunha 
SET 18,4 20,7 17,4 
OUT 19,5 21,5 18,6 
NOV 20,8 21,5 19,3 
DEZ 21,7 21,7 20,0 
NHF<7oC = 401,9 – 21,5 Tjul 
NHF<13oC = 4482,9 – 231,2 Tjul 
Resposta: 
São Roque, NHF<7°C=64,3 horas 
Franca, NHF<7°C=38,5 horas 
Cunha , NHF<7°C=92,3 horas 
Portanto nenhum local está apto 
Para produção de pêssego (apesar 
de Cunha chegar perto...) 
Resposta 
Qual local 
apresenta maior 
favorabilidade à 
doença? 
 Franca! 
19/08/2018 
35 
Utilizando a equação 1 e os coeficiente da tabela abaixo, calcule a 
temperatura média mensal para o local de seu nascimento para 
todos os meses. Apresente o resultado num gráfico do EXCEL. 
 
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Ano 
a 32,02 32,62 35,10 36,11 36,49 36,61 39,31 42,35 50,19 47,39 42,03 34,93 38,98 
b -,0063 -,0060 -,0061 -,0058 -,0056 -,0051 -,0053 -,0055 -,0054 -,0059 -,0064 -,0063 -,0058 
c -,0045 -,0044 -,0066 -,0088 -,0110 -,0124 -,0148 -,0156 -,0201 -,0169 -,0120 -,0064 -,0113 
(equação 1) Tmed = a + b.ALT + c.LAT + d.LONG 
Tabela 1. Coeficientes a,b e c da equação 1. Obs: o coeficiente d=0 
Exemplo de 
resultado 
Exercícios