CAPITULO IV - Parte 1

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HIDROLOGIA 
 
 
APLICADA 
 
 
 
 
 
 
 
Professor Responsável:LUIGI WALTER ANDRIGHI 
 
UniFOA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 CAPÍTULO IV 
 
 PRECIPITAÇÃO 
 
4.0.Precipitação é o termo usado para classificar todas as formas de umidades 
hidrológico se processa na atmosfera, mais precisamente na camada inferior 
denominada troposfera. Formas de precipitação: 
- estado líquido: chuva, neblina ou orvalho; 
- estado sólido: neve; geada; saraiva e granizo( grânulos de gelo com 
diâmetros maiores de 5mm ); 
 
4.1. Atmosfera, Circulação Geral dos Ventos.- 
4.1.1.Atmosfera, é a camada gasosa que envolve a terra e é constituída por uma 
mistura mecânica de gases que variam em função do tempo e da situação 
geográfica. Sob o ponto de vista hidrológico, a atmosfera é constituída pelos 
seguintes elementos: 
I- Ar seco ou atmosfera seca, é constituída por uma mistura mecânica e 
permanente de gases sob aproximadamente a seguinte proporção: 
- oxigênio e nitrogênio................................................99,00% 
- argônio.......................................................................0,93% 
- dióxido de carbono.....................................................0,03% 
- neônio, hélio, criptônio, hidrogênio, xenônio, etc......0,04% 
 II- Vapor d’água, é levado à atmosfera devido a evaporação da água: nos 
oceanos,lagos, rios, do solo e do lençol subterrâneo; e também levado a atmosfera 
devido a transpiração dos seres vivos. Esta presente na atmosfera a razão de quase 
0% nas regiões desérticas e frias, para até 4% nas regiões úmidas tropicais.- 
 III- Aerossóis ou partículas sólidas em suspensão, são provenientes do solo 
devido a: ação mecânica dos ventos, combustão de matérias orgânicas, explosão 
vulcânicas, da vivência do homem, etc.; são provenientes do espaço devido a 
queima de meteoros que invadem a atmosfera a excessivas velocidades.- 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.1.2.Circulação geral dos Ventos na atmosfera, os fenômenos meteorológicos que 
interessam a hidrologia se processam na camada inferior da atmosfera, 
denominada troposfera, a qual abrange na altura do equador uma altitude de 
18Km, para 9Km nos pólos; esta camada se caracteriza por apresentar movimento 
de ar tanto no sentido horizontal como no vertical, processado pela distribuição da 
energia solar que o ar recebe da reflexão dos raios solares sobre a superfície da 
terra. 
 O ar da troposfera é aquecido pela reflexão dos raios solares sobre 
a superfície da terra, neste processo há regiões que reflete com mais intensidade os 
raios solares e regiões que reflete com menos intensidades, desta forma a região 
que reflete com mais intensidade desenvolve uma região atmosférica de baixa 
pressão e conseqüentemente a que reflete com menos intensidade desenvolve uma 
região de alta pressão, e assim o ar tem a tendência física de se propagar no 
sentido da região de alta para baixa pressão; desta forma, se desenvolvem regiões 
em que predominam altas pressões e regiões em que predominam baixas pressões 
atmosféricas e se estabelece assim o sentido predominante de propagação dos 
ventos, que será alterado pela interferência de algum fenômeno meteorológico.- 
 
 
 
Distribuição da pressão e ventos sobre o globo 
 
 
 Desta forma caracteriza-se as seguintes faixas em predominam altas e baixas 
pressões atmosféricas: 
I-Faixa Equatorial de Baixas Pressões. Está localizada em torno do equador e se 
caracteriza por apresentar: ventos fracos e variáveis, correntes de ar ascendentes, 
grande umidade do ar, alto índice pluviométrico e altas temperaturas; 
II- Faixas Sub-tropicais de Baixas Pressões.- Estão localizadas em torno dos 
paralelos 30ºN e 30ºS e se caracterizam por apresentar: ventos fracos, correntes de 
ar descendentes, ar quase seco, poucas nuvens e baixo índice pluviométrico. Nesta 
faixa estão localizados os maiores desertos da terra; 
III- Faixas Polares de Baixas Pressões.- Estão localizadas em torno dos paralelos 
60ºN e 60ºS e se caracterizam por apresentar: clima muito variável, correntes de ar 
ascendentes e grandes tempestades; 
IV- Calotas Polares de Altas Pressões- Se caracterizam por apresentar: ar muito 
seco, correntes de ar descendentes e temperaturas baixas. 
 
 
 
4.2.Umidade Atmosférica.- Representa o teor de vapor d’água presente no ar 
atmosférico e é a responsável pelos fenômenos meteorológicos que acontecem na 
atmosfera, mais precisamente na troposfera. Logo temos que instituir métodos ou 
fórmulas que permitem medir a quantidade de vapor d’água 
 presente no ar atmosférico. Desta forma a umidade atmosférica pode ser avaliada 
por: 
a)Pressão Parcial de Vapor D’água (e )- é a pressão que uma determinada 
quantidade de vapor d’água exerceria se ocupasse o mesmo espaço 
separadamente. 
p=e+p’; sendo: p- pressão atmosférica; e- pressão parcial do vapor 
d’água; p’- pressão parcial do ar seco. 
 “Lei de Dalton”- a pressão total que uma mistura de gases exerce em um 
recipiente, é igual a soma das pressões parciais desses gases se ocupassem o 
mesmo recipiente separadamente.- 
 As principais evoluções do ar atmosférico, são evoluções adiabáticas e com 
comportamento de um gás perfeito, e portanto podemos estender ao ar atmosférico 
as leis da termodinâmica. 
 p.V=n.Ru.T; sendo: p- pressão do gás; V- volume da amostra; n- nº de moles; 
Ru- constante universal dos gases; T- temperatura absoluta. 
 Fazendo: p=e (pressão parcial do vapor), temos: 
e.V=mv.Ru.T/Mv.V, e sabendo que Ru=Mv.Rv=M’.R’ e Mv=18 gr, 
M’=28,966gr; e=1,61.mv.R’.T/V; em que R’=0,00283 atm.L/gr.ºC.- 
 
b) Umidade Absoluta- é a relação entre a massa de vapor d’água, pelo 
correspondente volume da amostra de ar.- 
u.a=mv/V ( gr de vapor por litro de ar atmosférico) 
 
c) Umidade Relativa- é a razão entre a massa de vapor d’água presente em uma 
determinada amostra pela massa de vapor que poderia estar presente na condição 
de saturação, nas mesmas condições na amostra de ar.- 
 h=mv/mvs.100%=e/es.100% 
 
Diagrama de um Psicrômetro, mostrando o principio do termômetro de bulbo úmido 
 
d) Umidade Especifica- é a razão entre a massa de vapor d’água pela massa total 
da mistura ( ar úmido ).- q=mv/m=0,622.e/p ( gr de vapor por gr de ar 
atmosférico). 
 
e) Razão de Mistura- é a razão entre a massa de vapor d’água pela massa de ar 
seco da amostra de ar atmosférico.- r= mv/m’=0,622.e/p’ ( gr de vapor/ gr de ar 
seco ). 
 
f)Cálculo da Altura d’água Precipitável de Uma Camada Atmosférica.- É 
calculada pela fórmula: 
Na prática se utiliza a expressão: 
W=0,0004.qm.dp; ….sendo que:qm- umidade específica média e dp= (p2-p1) 
W-[polegadas]; W=0,001.qm.dp; [ mm ] .- 
 
g) Temperatura do Ponto de Orvalho.-( To) é a temperatura na qual o ar evolui 
isobaricamente até atingir o ponto de condensação; é o inicio da formação do 
orvalho, geralmente durante a madrugada.- 
 
h) Temperatura do Ponto de Condensação.- ( Tc ) é a temperatura na qual o ar 
evolui adiabaticamente até atingir o ponto de condensação; é o inicio da formação 
das precipitações.- 
 
i) Exercícios Aplicativos: 1- Uma amostra de 10 lts de ar colhida ao nível do mar 
apresentou uma temperatura de 30ºC; sabendo-se que a amostra apresentou 0,10 
gr de vapor d’água, pede-se: as pressões parciais de vapor e do ar seco; as 
umidades absoluta e relativa; a umidade especifica e a razão de mistura? 
2- Uma segunda amostra de ar de 10 lts de ar atmosférico foi colhida a 8 Km de 
altura da amostra do ex. “1”, e apresentou uma temperatura de –20ºC, uma pressão 
atmosférica de 0,70 atm e uma massa de 0,05 gr de vapor d’água; nas condiçõesda camada atmosférica definida pelas duas amostras, pede-se determinar a altura 
d’água precipitável? 
 
4.2.1.Distribuição Geográfica da Umidade.- A umidade atmosférica está 
relacionada com a presença da água na região e a temperatura; desta forma a 
umidade atmosférica é máxima nas regiões úmidas tropicais e mínima nas regiões 
desérticas e de baixa temperatura.- 
 
4.2.2 Variação da Umidade no Tempo.- Considerando os seguintes intervalos de 
tempos podemos generalizar: 
a) Variação da umidade durante o ano na região.- 
 
Umidade Máxima Mínima 
Absoluta Verão Inverno 
Relativa Inverno Verão 
 
 
b) Variação da Umidade durante o dia ( 24 horas).- 
 
Umidade Máxima Mínima 
Absoluta Ao meio-dia Ao amanhecer 
Relativa Ao amanhecer Ao meio-dia