A maior rede de estudos do Brasil

Grátis
Seminário - climatologia

Pré-visualização | Página 4 de 5

de gases e inclui quantidades variáveis de água em estado de vapor. O ar seco, isento de água, é composto por gases em porcentagens diversas: nitrogênio (N2) – aproximadamente 78% –, seguido de oxigênio (O2) – aproximadamente 21% –, e argônio (Ar) – cerca de 1% –, além de outros gases como dióxido de carbono (CO2), neon (Ne), metano (CH4) em quantidades menores. Vamos entender como a água, ou mais especificamente o vapor d’água, comporta-se
na atmosfera. Por exemplo, ao passearmos à beira de um lago ou de uma represa no fim da tarde, quando a temperatura baixou repentinamente, normalmente nos deparamos com a neblina. Como se explica esse fenômeno? A neblina é o efeito mais visível da umidade do ar Com o nascer do sol e com o passar do dia, a temperatura tende a aumentar e, ao fim do dia, diminuir. Este fato é bastante importante, pois a quantidade de vapor de água que o ar pode conter aumenta com a temperatura. Quanto maior a temperatura, maior a quantidade de água possível no ar. Mas há limites para essa quantidade. Há um ponto de saturação, ou seja, a quantidade máxima de vapor d’água que o ar pode conter em determinada temperatura. As unidades utilizadas são pressão relativa de vapor de água, em relação massa/massa (gramas de vapor d’água por kg de ar) ou ainda massa/volume (gramas de vapor d’água por metros cúbicos de ar). De qualquer modo elas demonstram o quanto de água o ar pode conter. Este valor limite é chamado de Ponto de Orvalho (Dew Point, em inglês).
Para entendermos a situação da formação da neblina, vamos atribuir valores ao exemplo acima. Imaginem um dia quente, coma temperatura próxima a 30ºC, e a quantidade de vapor d’água a beira do lago estivesse bem próxima do limite de saturação, do ponto de orvalho. A 30ºC o valor é cerca de 30 g/m3. Agora imaginemos que a temperatura diminuísse em 5ºC, sendo que para a temperatura de 25ºC o ponto de orvalho de 23 g/m3. A diferença de aproximadamente 7 g/m3 de vapor d’água que estava no ar, não “cabe” mais, ou seja, o ar não consegue retê-la. O
vapor então se condensa em minúsculas gotículas de água líquida que fica suspensa no ar formando a neblina.
O ar presente no ambiente é composto por vários tipos de gases, partículas em suspensão e também água no estado gasoso. A quantidade de água que um metro cúbico de ar contém define a humidade absoluta. Se introduzirmos humidade numa determinada massa de ar a sua humidade absoluta vai aumentando. A questão está em saber que quantidade de humidade podemos introduzir sem que ocorra condensação.
Ponto de Orvalho ou Ponto de Saturação designa a temperatura à qual, a uma determinada pressão atmosférica, ocorre acondensação. O ponto de orvalho é um ponto de saturação. A água condensada no solo é denominada orvalho e normalmente forma névoa ou neblina. Quando a temperatura do ponto de orvalho é menor que zero, chama-se ponto de geada e ocasiona geada.
O ar que nos envolve é composto por vários tipos de gases, partículas em suspensão e também água no estado gasoso (vapor de água que é invisível). A quantidade de água que um metro cúbico de ar contém define a humidade absoluta. Normalmente a humidade absoluta é dada em g/m3. Naturalmente, se introduzirmos humidade numa determinada massa de ar a sua humidade absoluta vai aumentando. A questão está em saber que quantidade de humidade podemos introduzir sem que ocorra condensação.
O ar tem uma capacidade limitada de suportar vapor de água sem que ocorra condensação. De forma a simplificar o entendimento do processo foi criado o conceito de humidade relativa. A humidade relativa estabelece a relação entre a humidade absoluta duma massa de ar e a quantidade máxima de humidade que essa massa de ar pode conter. Em termos matemáticos a humidade relativa pode ser obtida dividindo a humidade absoluta pelo ponto de saturação e multiplicando por 100, para que o resultado venha dado em percentagem.
*
*
Condensação na Atmosfera
Para que haja condensação na atmosfera, há necessidade da presença de
núcleos de condensação, em torno dos quais se formam os elementos de
nuvem (pequenas gotículas de água que permanecem em suspensão no ar). O
principal núcleo de condensação é o NaCl. No entanto, em algumas regiões
específicas, outras substâncias podem atuar como núcleos de condensação,
como é o caso do 2-metiltreitol, álcool proveniente da reação do isopreno
emitido pela floresta com a radiação solar, considerado o principal núcleo de
condensação para formação das chuvas convectivas na região Amazônica.
Além dos núcleos de condensação, há necessidade de que o ar fique saturado
de vapor, o que ocorre por duas vias: aumento da pressão de vapor d´água no
ar e resfriamento do ar (mais eficiente e comum). Esse resfriamento do ar se
dá normalmente por processo adiabático, ou seja, a parcela de ar sobe e se
resfria devido à expansão interna, que se deve à redução de pressão.
A taxa de decréscimo da temperatura do ar com a elevação é
denominada de GRADIENTE ADIABÁTICO (G):
Gar seco = - 0,98o C / 100m
Gar saturado = - 0,4oC / 100m
Gar úmido = - 0,6oC / 100m
A ascensão de uma parcela de ar irá depender das condições atmosféricas. Isso
explica por que em alguns dias ocorre formação intensa de nuvens pelo processo
convectivo e em outros dias não. Quando as condições atmosféricas favorecem a
formação dos movimentos convectivos e, conseqüentemente, a formação de
nuvens, a atmosfera é dita “instável”, ao passo que sob condições desfavoráveis à
formação de nuvens, a atmosfera é dita “estável”.
*
*
Essas gotículas eram vapor de água que estavam no ar, e ao serem resfriadas pela superficie gelada do copo, condensaram.
*
O resfriamento do ar se dá por um processo adiabático.
*
Essas figuras exemplificam o que ocorre com os movimentos convectivos nas três condições atmosféricas: instável, estável e neutra. Observe que na condição estável a ascensão da parcela de ar é inibida, não havendo, portanto, possibilidade de formação de nuvens. Isso porque as condições atmosféricas favorecem ou não a formação de movimentos convectivos, que formam as nuvens. Nas outras condições
há movimentos ascendentes, sendo mais intensos na condição de instabilidade atmosférica.
Como se mede?
Há dois aparelhos básicos para medir a umidade do ar: o psicrômetro e o higrômetro. A umidade do ar é medida normalmente através de psicrômetros e higrômetros, e registrada por higrógrafos.
.
*
O psicrômetro Assmann é considerado padrão para a medida da umidade do ar. No entanto, este é um equipamento mecânico É constituído por dois termômetros de mercúrio idênticos que são expostos ao ar: um com o bulbo descoberto (bulbo seco) e o outro coberto por gaze umedecida (bulbo úmido). A água quando evapora da gaze, resfria o bulbo, assim quanto mais seco estiver, mais água perde e mais resfria o bulbo. Através da diferença de temperatura pode-se calcular a umidade relativa do ar.
*
Os higrógrafos mecânicos, normalmente associados ao termógrafo bimetálico, usam como elemento sensor,
para umidade do ar, o cabelo humano, o qual tem a propriedade de se dilatar e contrair em função da umidade
do ar. Esses equipamentos são empregados para a obtenção de medidas contínuas nas estações
meteorológicas convencionais e registram os valores de UR no higrograma. Esse equipamento requer
calibrações freqüentes, pois o cabelo vai perdendo elasticidade com o tempo.
*
Os resultados permitem sintetizar as seguintes conclusões: a pressão de saturação do vapor d’água não depende da pressão atmosférica, mas sim da temperatura. Como o vapor d’água é um dos constituintes da atmosfera, a soma das pressões parciais dos diversos constituintes (vapor d’água mais ar seco) será igual a pressão atmosférica total, de acordo com a Lei de Dalton.
*
*
Medida da Umidade do ar em Condições Padrões
Os sensores de UR, para medidas rotineiras, devem ser instalados dentro dos abrigos
meteorológicos (1,5 a 2,0 m de altura), tanto nas estações convencionais como nas
automáticas
*
Esse sensor é empregado

Crie agora seu perfil grátis para visualizar sem restrições.