Aula 6 Temperatura do Ar e do Solo

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

*
*
*
Temperatura do Ar e do Solo
Aula 6
*
*
*
 É sobre a superfície do solo (vegetada ou não) que recai a grande totalidade da radiação atmosférica. 
 Esta radiação varia sua intensidade durante as 24 horas do dia e durante os 365 dias do ano, gerando as variações diárias e anuais de temperatura do ar e do solo.
*
*
*
No decorrer de um dia, as temperaturas do ar e solo irão variar de acordo com a posição do Sol acima do horizonte, e no decorrer de um ano (aonde ocorre a mudança das estações), as temperaturas irão depender da declinação solar e das coordenadas geográficas do local. 
Esta variação nos valores de temperatura é chamada de balanço de radiação.
*
*
*
No balanço de radiação durante o dia, as temperaturas do ar e do solo aumentam também de acordo com a posição do Sol, atingindo um valor máximo (coincidente com a altura máxima do Sol). 
Após este ponto ocorre o declínio das temperaturas. Tal fenômeno irá se estender após o pôr-do-sol e continuar durante toda a noite e madrugada (Figura 1). As temperaturas só voltarão a aumentar com um novo nascer do Sol.
*
*
*
Você saberia afirmar com precisão qual é a menor temperatura do ar no dia? 
	A resposta é que a mesma ocorre alguns segundos antes do Sol nascer e a superfície do solo voltar a receber radiação.
*
*
*
Figura 1. Variação das temperaturas do ar e do solo, e a radiação incidida nas 24 horas de um dia. (*)
*
*
*
 Juntamente com a radiação que recebe e absorve do Sol, a Terra também emite radiação (radiação efetiva terrestre) e que também é crescente com o nascer do Sol, atinge um valor máximo e decresce com passar do dia, porém ao contrário da radiação solar, se mantém durante a noite e a madrugada. 
 Assim, podemos dividir o balanço de radiação em balanço de radiação positivo (durante o dia) e balanço de radiação negativo (durante a noite).
*
*
*
 No balanço positivo de radiação (+) a energia excedente é utilizada para o aquecimento do solo (que diminui com o aumento da profundidade). O solo promove o aquecimento do ar (que diminui com a altitude). 
No balanço negativo de radiação (-) o calor existente no solo é utilizado para aquecer a atmosfera (gerando o resfriamento do solo) e o calor existente no ar é utilizado para suprir a perda de calor do solo (gerando o resfriamento do ar) (Figura 2).
*
*
*
Figura 2. Balanço positivo e negativo de radiação. (*)
*
*
*
Tanto no balanço positivo quanto no balanço negativo de radiação uma parte do calor disponível é sempre direcionada para realizar a evaporação.
*
*
*
TRANSPORTE DE CALOR NO SOLO E NO AR PRÓXIMO AO SOLO
 O aquecimento do solo e do ar próximo ao solo, é regido pelo balanço de radiação na superfície. 
No solo, o calor é transportado e armazenado para camadas inferiores pelo processo físico da condução de calor. 
*
*
*
A temperatura armazenada irá diminuir com a profundidade e irá depender de certas características do solo como estrutura, composição, teor de umidade, densidade aparente, condutibilidade térmica, etc. 
No ar que se encontra próximo ao solo, os processos responsáveis pelas trocas de calor são a condução e a convecção de calor. Este último é o principal responsável pelo aquecimento do ar próximo ao solo (Figura 3).
*
*
*
Figura 3. Movimento convectivo responsável pelo aquecimento da atmosfera.
*
*
*
 A convecção de calor vai aumentando no decorrer do dia, alcançando um valor máximo de temperatura na superfície por volta de 12:00 horas e no ar por volta de 15:00 horas. A partir deste ponto este movimento se inverte e o ar passa a perder calor.
*
*
*
MEDIÇÃO DA TEMPERATURA DO SOLO E DO AR
 Para medir a temperatura do solo utilizam-se os geotermômetros (aparelhos que apenas medem) (Figuras 4 e 5) e os geotermógrafos (aparelhos que medem e também registram por meio de um tambor de relojoaria). 
 São termômetros especiais que são instalados a profundidades definidas, variando de 2 a 100 centímetros. 
*
*
*
A temperatura do ar é medida em abrigos meteorológicos (Figura 6), por meio de termômetros (Figura 7) e termógrafos de mercúrio. 
Os abrigos meteorológicos são “pequenas casinhas”, instaladas a 120 centímetros de altura, pintadas de branco e com ventilação natural. 
*
*
*
Geralmente dentro destes abrigos também são instalados medidores de umidade do ar (higrômetros e os psicrômetros). 
Apesar da máxima radiação que atinge a superfície ocorra por volta de 12:00 horas, a temperatura máxima do ar só ocorre em torno de duas a três horas depois (Figura 1).
*
*
*
Figura 1. Variação das temperaturas do ar e do solo, e a radiação incidida nas 24 horas de um dia. (*)
*
*
*
Figura 4. Bateria de geotermômetros instalados a profundidades diferentes.
*
*
*
Figura 5. Desenho de um geotermômetro visto de perfil
*
*
*
Figura 6. Abrigo meteorológico.
*
*
*
Figura 7. Termômetros.
*
*
*
AMPLITUDE TÉRMICA
 Denomina-se amplitude térmica a diferença entre a temperatura máxima e a mínima no decorrer das 24 horas de um dia (amplitude térmica diária) e entre a temperatura do mês mais frio e a do mês mais quente (amplitude térmica anual). 
*
*
*
A temperatura do ar também varia de acordo com a altura em relação à superfície do solo (gradiente vertical de temperatura), diminuindo em média cerca de 0,6 °C a cada 100 metros de altura, em condições de ar parado, sem vento.
*
*
*
 Para que uma cultura possa se desenvolver plenamente é necessário que ocorra uma temperatura mínima apropriada para cada fase do seu ciclo fisiológico, sendo denominada temperatura base. Várias culturas já tiveram suas temperaturas base determinadas, possibilitando assim a utilização do conceito de graus-dia.
A TEMPERATURA DO AR E O CONCEITO DE GRAUS-DIA
*
*
*
 Este conceito é bastante interessante para se determinar datas prováveis de colheita ou se estabelecer o melhor dia para o plantio de uma cultura, visando a sua colheita em uma data pré-definida. 
 Graus-dia é a diferença entre a temperatura média do dia e a temperatura base (considerando existir uma única temperatura base). 
*
*
*
 O somatório dos graus dia ao longo de todo o ciclo de uma cultura é denominado de constante térmica. 
 Cada cultura teoricamente possui três faixas de temperatura em que as mesmas devem se desenvolver: a temperatura mínima (abaixo da qual a cultura não se desenvolve), a temperatura ótima de desenvolvimento (ideal) e a temperatura máxima (acima da qual o desenvolvimento será prejudicado ou impossibilitado). 
*
*
*
 Vamos resolver um exemplo em passos: uma cultura que possui exigência de 740,0 graus dia (gd) e uma temperatura base de 6,0 °C, vai ser semeada no dia 15 de agosto. 
 Qual será a data provável da colheita? 
 É necessário conhecer primeiramente as temperaturas médias mensais, a partir do mês em questão:
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
PROBLEMAS NO CONCEITO DE GRAUS-DIA
Utiliza somente uma única temperatura base em todo ciclo da cultura (a temperatura base varia de acordo com o estágio de desenvolvimento);
Não considera o número de horas de insolação no dia e que o crescimento planta varia de acordo com a faixa de temperatura no qual a mesma está exposta.
Apesar de sua praticidade, este conceito apresenta alguns problemas:
*
*
*
Não leva em conta a disponibilidade de nutrientes no solo, o espaçamento entre plantas, a textura do solo, sua temperatura e a disponibilidade de água durante todo o ciclo da cultura.
*
*
*
Fim....