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Introdução Meteorologia e Climatologia Aula 1 Professor Pabrício Lopes O que é Meteorologia? “Ciência que estuda a atmosfera terrestre” Meteoros = Elevado no ar Logos = Estudo www.brasilemalta.com.br/ Aspectos da Meteorologia: previsão do tempo e do clima. Escala de tempo meteorológico = 24 horas Tempo meteorológico: estado instantâneo da atmosfera. Clima é uma generalização ou a integração das condições do tempo para um certo período, em uma determinada área. Importância da Meteorologia Zootecnista: Aplicar em climas ambientes e animais, com vista ao conforto térmico e ao melhor desempenho produtivo. Agrônomos e Fitotecnistas: Aplicar nas relações de causa e efeito clima-agricultura, visando o aumento da produção e da produtividade. Engenheiros agrícolas e/ou florestais: Aplicar em atividades de irrigação, zoneamentos agroflorestais, etc. Via láctea e Sistema solar Fonte: www.teinteresasaber.com Sistema solar Fonte: NASA (2012) Características do Sol Estrela que se encontra mais próxima da Terra Diâmetro é de aproximadamente 1.400.000 km Possui um intenso campo gravitacional ao seu redor, sendo por isso o astro central do Sistema Solar Hidrogênio é o principal constituinte com cerca de 75% da matéria solar Hélio apresenta-se com 23%. Estrutura do Sol Núcleo Zona convectiva Fotosfera Camada invasora Cromosfera Coroa Características da Terra Estrutura da Terra Núcleo (espessura = 2.000 km; Estado líquido; Núcleo interno: raio 1200 km) Manto (espessura = 3.000 km; Temperatura elevadíssima; Estado líquido; Crosta (espessura variável, mas não excede 40 km; Todas as formações terrestres) Atmosfera (camada mais externa da Terra; inicia-se junto à Crosta - densidade máxima vai até cerca de 100 km; nos primeiros 50 km a massa total da atmosfera é de 99,9%) Formas da Terra A Terra tem várias formas ? Esfera perfeita Terra vista do espaço, com os característicos sistemas de nuvens Corpo de revolução, ligeiramente achatado nos polos, apresentando superfície lisa e perpendicular à direção da força de gravidade em todos os pontos. Geóide 1 miligals = 10-3 gals = 10-3 cm/m² Linha teórica que segue o nível médio dos mares, criada para fins geodésicos e cartográficos, constituindo-se numa superfície regular e apropriada para fins de mapeamento Elipsóide Comparação entre as formas da Terra Geóide (vermelho) Elipsóide(preto). Superfície da Terra +8850m (Monte Everest) -1100m ( (Fossa das Marianas) Geoide: ±100 m Longitude (ʎ): é o ângulo formado entre o meridiano de Greenwich e o ponto ou local de interesse -180° (W= oeste) ≤ ʎ ≤ +180° (E= Leste) Principais paralelos http://www.uff.br/geoden/index_arquivos/orientacao_geodem.htm Latitude (Φ): é o ângulo formado entre a linha do equador e o ponto ou local de interesse. -90 (S) ≤ Φ ≤ + 90 (N) Exercícios 1. Quais as coordenadas geográficas dos pontos A, B, C, e D da figura abaixo? 2. Qual a distância de um ponto localizado em Recife (8° 18’ S) até a linha do equador? Considere o raio médio da Terra 6378 km. 3. Se você caminhar um grau (1°) sobre o paralelo da linha do equador quantos quilômetros percorreu? MOVIMENTOS DA TERRA Duração: 23 h 56 min 4 s Velocidade no equador: ~ 1.670 km/s Conseqüências: Movimento aparente diário do Sol (leste-oeste). Fusos horários. Achatamento dos pólos e abaulamento do Equador. Movimento das massas de ar e desvio dos ventos alísios (efeito coriolis) Distância média Terra-Sol: 1 U.A = 149,6 x 106 km (4 de abril e 5 de outubro) Distância mínima Terra-Sol - Periélio = 147,1 x 10 ^6 km (3 de janeiro); Distância máxima Terra-Sol - Afélio = 152,1 x 10 ^6 km (4 de julho); Duração: 365,249 dias ~ 365 dias e 6 horas ~ 1 ano Velocidade orbital: 29,8 km/s Movimento de Translação Considerações sobre a orbita da Terra Excentricidade da elipse (0,0167) é muito pequena logo podemos assumir a órbita da Terra como circular. Estações do ano: são períodos caracterizados por condições médias atmosféricas. Solstícios e Equinócios: São eventos que marcam o inicio das estações do ano. Vianello e Alves (2012) Declinação do Sol δ É o ângulo compreendido entre a linha do equador e os raios do Sol que chegam em um local da superfície terrestre Vianello e Alves (2012) Declinação do Sol δ Vianello e Alves (2012) Declinação do Sol δ Cálculo da Declinação do Sol: Muito embora a declinação do sol varie continuamente com o tempo, em Meteorologia ela é considerada como função discreta, assumindo-se que seu valor não muda ao longo do dia. Quando uma aproximação um pouco mais grosseira é permitida, pode-se usar uma fórmula bem simples (Klein, 1977), que assume a órbita da Terra como circular e também se baseia no número de ordem (Dj) do dia em questão: A declinação do Sol é fornecida em graus e décimos. DJsen 284 365 360 45,23 Orientação pelo Sol thiagoazeredoclimatologia.blogspot.com Exercícios 1. Determinar a declinação solar na data do seu aniversário? Nesta data, qual o lado de um galpão em Recife (8° 18’S) será iluminando pelo Sol? 2. Idem, Solistícios de verão e de inverno, Equinócio de primavera. Vianello e Alves (2012) Definições importantes Zênite: É o ponto de interseção entre a vertical do local e o meridiano do local O Meridiano do local contém o zênite de um lugar Meio dia solar (12 h): o Sol está em cima do meridiano (longitude ) do lugar Ângulo Zenital (Z): É o formado entre a vertical do local e os raios solares. Variação Z: Com a latitude, hora do dia e a época do ano. Nascer e por do sol: Z = 90° , Meio dia solar: Z = 0° Ângulo azimutal (a): É o ângulo entre a projeção dos raios solares no plano do horizonte e o sul Ângulo horário (h): É ângulo que a Terra falta para girar para que o Sol ilumine o meridiano local. h = (HS – 12 ) x 15 HS = Hora solar TRIANGULO ESFÉRICO h Z Lei dos cosenos Considere o triângulo esférico abaixo: cos a = cos b x cos c + sen b x sen c x cos A Lei dos senos Considere o triângulo esférico abaixo: Lei dos cossenos para determinarmos o ângulo zenital: cos Z = sen φ x sen δ + cos φ x cos δ x cos h Lei dos cossenos para determinarmos o ângulo azimutal: cos a = (sen φ x cos Z - sen δ) / (sen Z x cos φ) Lei dos senos para determinarmos o ângulo azimutal: sen a = (cos δ x sen h) / senZ Exercício: Estime para Recife ( 8° 18’ S; 34° 55’W; 2m ) a elevação e o azimute do Sol para 31 de março de ano não bissexto. Hora solar (11 horas) Fotoperíodo (N) É a quantidade de brilho solar em hora e décimos de hora e na ausência de nuvens. Duração máxima de horas de brilho solar. Fotoperíodo teórico. Insolação (n) É a quantidade de brilho solar em hora e décimos de hora e na presença de nuvens. Medido pelo Heliógrafo. Fotoperíodo real. http://www.tiempo.com/ram/1762/ Fonte: ATLAS Solarímétrico do Brasil. Recife : Editora Universitária da UFPE, 2000. (Adaptado) Fotoperíodo (N) Hora do Nascer do Sol: NS = 12 – (N / 2) Hora do Pôr do Sol: PS = 12 + (N / 2) H = cos-1 (- tan φ x tan δ) N= (2 x H) / 15 Ângulo horário (H, graus) Exercício: Estime para Recife ( 8° 18’ S; 34° 55’W; 2m ) o fotoperíodo,os instantes do nascimento e ocaso do Sol para 07 de abril de ano não bissexto. INFLUENCIA DO FOTOPERIODO NA FLORAÇÃO DAS PLANTAS fisiologiavegetal.webnode.com.br Certo ou errado 1. Ângulo formado entre a linha do Equador e os raios solares é a latitude 2. A culminação zenital do Sol na linha do Equador marca o início do verão no Hemisfério Sul e o início do inverno no Hemisfério Norte. 3. O meio dia solar em Recife acontece quando o Sol está em cima da latitude dessa Cidade. 4. Hoje o Sol está mais para o norte do que para o sul de Recife, pois está chegando o inverno. 5. O ângulo formado entre a vertical local e o Sol é o azimutal. 6. Se h é igual a 60° significa que falta 60° para o Sol fica em cima do meridiano de Recife. 7. Hoje a sua sombra está voltada para o norte as 15 horas solares.
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