Aula 1 - G - Fatores e Elementos do Clima (1)

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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS
CLIMATOLOGIA AGRÍCOLA
AULA 1 --- ELEMENTOS E FATORES DO CLIMA
		 Responsável: Dr. João Francisco Escobedo
IMPORTÂNCIA
1) Caracterização dos elementos e fatores do clima.
2) Estrutura meteorológica do Brasil.
3) Métodos de monitoramento dos elementos meteorológicos.
4) Estações meteorológicas de superfície.
5) Instrumentos meteorológicos de superfície: estações mecânica e automática.
1. Elementos e Fatores do Clima
TEMPO: O tempo meteorológico é o estado instantâneo da atmosfera caracterizado por elementos de clima .
1. Elementos e Fatores do Clima
.
CLIMA: Clima é uma generalização ou a integração das condições de tempo para um período mínimo em um lugar.
1.1 ELEMENTO DE CLIMA: Os elementos de clima são grandezas meteorológicas que comunicam ao meio atmosférico suas propriedades físicas. Os principais elementos de clima são:
a) Temperatura
b) Umidade
c) Velocidade e direção do vento, 
d) Pressão 
e) Precipitação
f) Radiação Solar
g) Insolação
h) Quantidade, tipo e altura de nuvens, entre outros.
1.2 FATORES CLIMÁTICOS: São aqueles que influenciam os elementos de clima no tempo e no espaço. Os fatores de clima podem ser classificados em 2 (duas) categorias: Global e Regional.
Em escala Global, os fatores que modificam o clima são:
a) Flutuações da quantidade de energia emitida pelo Sol.
b) Variações da órbita terrestre e do eixo de rotação da Terra.
c) Atmosfera (estrutura, composição e interação)
d) Aumento ou diminuição de dióxido de carbono e/ou poeira atmosférica.
1.2 FATORES CLIMÁTICOS
Em escala Regional, os fatores que modificam o clima são:
a) Altitude
b) Relevo
c) Latitude
d) Continentalidade/Oceanalidade
e) Presença de mar
f) Tipo de solo
g) Vegetação
h) Correntes oceânicas
	
 	Altitude: Quanto mais alto mais frio (a cada 100m a temperatura cai 0,6ºC; 
 	Relevo: Um relevo pode atrapalhar num região a entrada de massas de ar;
 	Latitude: Quanto mais próximo da linha do equador mais quente; 
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 	Continentalidade: Quanto mais longe do oceano ou mar menos úmido e maior a variação da temperatura;
 	Proximidade do mar (Maritimidade): inverso da Continentalidade;
 	Vegetação: Um local com muito vegetação deixa mais úmido e menor a variação da temperatura;
 
 	Tipo de solo, entre outros... 
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EXEMPLO1: A elevação em ALTITUDE resulta em um decréscimo de temperatura, que é devido à rarefação do ar e a diminuição da pressão.
 a) Campos do Jordão: Latitude de –22,44º, altitude 1600 m. Temperatura média anual 13,3ºC.
 b) Ubatuba: Latitude –22,05º, altitude nível do mar (0). Temperatura média anual 20,6ºC.
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EXEMPLO2: PRESENÇA DE MAR gera ventos locais denominada brisa terra-mar, que ocorrem devido a diferença de temperatura e pressão entre a terra e o mar, formando uma célula de pequena circulação.
Brisa Marítima
Brisa Terrestre.
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EXEMPLO2: PRESENÇA DE MAR gera ventos locais denominada brisa terra-mar, que ocorrem devido a diferença de temperatura e pressão entre a terra e o mar, formando uma célula de pequena circulação. 
EXEMPLO3: RELEVO. A presença de montanha e vale geram, devido as diferenças de temperatura entre pontos em altitude, brisa de vale (dia) e brisa de montanha (noite).
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EXEMPLO4: CORRENTE OCEÂNICA. As correntes oceânicas proporcionam efeitos sobre elementos de clima de temperatura e chuva em águas adjacentes de um continente. Vejamos o caso de Salvador/BA banhado pelo Atlântico e Lima (Peru) banhado pelo Pacífico que se encontram na mesma latitude:
Salvador/BA Temp. Média Anual 22,9ºC Precipitação acumulada 1850 mm.
Lima (Peru) Temp. Média Anual 19,4ºC Precipitação acumulada 40 mm.
corrente de Humboldt ou corrente do Peru.
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Outras fontes de observações meteorológicas:
INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais)
FUNCEME (Fundação Cearense de Meteorologia)
IAC (Instituto Agronômico de Campinas)
IAPAR (Instituto Agronômico do Paraná)
INSTITUIÇÕES PRIVADAS (ClimaTempo, Somar etc)
2. Estrutura meteorológica do Brasil
As observações meteorológicas em escala nacional são feitas pelos ministérios da Agricultura, Aeronáutica e Marinha. Os ministérios da Aeronáutica e Marinha visam os interesses específicos da navegação aérea e marítima, enquanto que o da Agricultura, através do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), é o responsável pela coordenação e desenvolvimento das atividades meteorológicas do país. 
Em escala Nacional, as funções do INMET são:
Observação
Coleta dos dados
Análise das observações
Previsão de tempo
3. Métodos de monitoramento dos elementos meteorológicos
 As principais técnicas utilizadas no diagnóstico e prognóstico das condições do tempo e do clima são:
Observações de superfície
Observações de altitude (radiossondagem)
Observações por satélites meteorológicos
Observações por radares meteorológicos
3.1 Observações de Superfície
São destinadas a avaliação das condições do tempo presente e da sua variação no local da estação. Nelas são feitas dois tipos de observações:
Visuais: tipo de nuvem, altura da base das nuvens e visibilidade do horizonte. 
Instrumentais: Temperatura, pressão, velocidade e direção de vento, umidade, precipitação, radiação e insolação.
As principais estações de superfície são:
Estação meteorológica sinótica
Estação climatológica
Estação agrometeorológica
Estações especiais (radiometria solar, oceânica, aeronáutica, turbidez atmosférica entre outras)
3.2 Observações em Altitude: São balões atmosféricos que medem temperatura, umidade, pressão e vento e transmitem para a superfície terrestre.
Balão Atmosférico
3.3 Observações por Satélite: São satélites que fotografam as nuvens (movimento, altura etc) na camada atmosférica. Um processador de imagens efetua a montagem do mosaico e um transmissor encaminha para um receptor na Terra a dinâmica da nebulosidade.
IMAGENS DE SATÉLITES
3.4 Observações por Radar: As informações dos radares auxilia na previsão do tempo (previsão de chuva) à curto prazo (4 horas). O princípio utilizado é o efeito Doppler similar aos utilizados nas estradas. Uma estação de radar encontra-se instalada no IPMet/UNESP. 
4. Estações meteorológicas de superfície
4.1 Estação meteorológica sinótica: Sinótico significa “ao mesmo tempo”. São destinadas ao monitoramento de elementos meteorológicos no mesmo tempo nos horários estabelecidos pela Organização Mundial de Meteorologia (OMM) tomado como referência o tempo médio de Greenwich. O número de observações ocorre a cada 3 horas. 
4. Tipos de estações sinóticas
Superfície: pressão atmosférica, temperatura do ar, umidade, direção e velocidade do vento, quantidade, tipo e altura de nuvens e caracterização de fenômenos especiais (elétricos, granizo, névoa).
Oceânica: além dos já citados de superfície, temos temperatura da água, período e altura das ondas e gelo.
4. Estações meteorológicas de superfície
4.2 Estações Climatológicas: São destinadas à obtenção de dados meteorológicos para caracterização do clima. Existem dois tipos de estações: Principal e Ordinária. Nessas estações, exigem-se pelo menos uma leitura ao dia dos seguintes elementos:
Principal: pressão atmosférica, precipitação, umidade, temperaturas do ar (média, máxima e mínima), direção e velocidade de vento, radiação, insolação, temperatura do solo, quantidade, tipo e altura de nuvens, visibilidade do horizonte.
Ordinária: temperatura do ar (média, máxima e mínima), precipitação e umidade.
4. Estações meteorológicas de superfície
4.3 Estações Agrometeorológicas: Tem por objetivo obter informações necessárias das atividade agrícolas ou biológicas. Além das observações atmosféricas, são também realizadas observações fenológicas. 
Os elementos meteorológicos monitorados são: precipitação,velocidade e direção do vento, radiação, insolação, evaporação, temperatura do solo, temperatura e umidade do ar a diferentes alturas até 10 m.
Os elementos fenológicos são: crescimento e desenvolvimento da cultura, ocorrência de pragas e doenças, danos causados por condições adversas de tempo.
4. Estações meteorológicas de superfície
4.4 Estações Especiais: enquadram-se nesta categoria todas estações que se destinam à observação de elementos ou fenômenos especiais. 
Exemplo:
Estação de Radiometria Solar de Botucatu mede as componentes da radiação solar que atingem a superfície terrestre: global, difusa, direta na incidência, ultra-violeta, infra-vermelho, fotossinteticamente ativa etc. 
5. Instrumentos meteorológicos de superfície: estação tradicional
Os instrumentos meteorológicos nas estações de superfície podem ser classificados como instrumentos de leitura direta e instrumentos registradores mecânicos.
Os instrumentos de leitura direta são aqueles cuja leitura indica apenas o valor do elemento meteorológico assumido em determinado instante.
Instrumentos registradores são aqueles capazes de processar o registro contínuo dos valores assumidos pela variável meteorológica considerada num intervalo de tempo.
Abrigo meteorológico
Temperatura máxima e mínima e umidade relativa do ar.
Fonte: Vareja-Silva (2005).
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3) Termógrafo
4) Termômetro de máxima e mínima
TEMPERATURA DO AR
1) Termômetro
2) Termômetro de Relva
Fonte Varejão-Silva, 2005
DIFERENTES TIPOS DE TERMÓGRAFOS
UMIDADE
4) Higrógrafo
3) Psicrômetro
1) Psicrógrafo
2) Higrômetro
Ts
Tu
TEMPERATURA E UMIDADE
1) Termohigrógrafo
Fonte Varejão-Silva, 2005
TEMPERATURA DO SOLO
1) Geotermógrafo	
2) Geotermômetro
PRECIPITAÇÃO
1) Pluviômetro
2) Pluviógrafo
PRESSÃO ATMOSFÉRICA
1) Barógrafo
2) Barômetro
RADIAÇÃO GLOBAL
1) Actinógrafo
Fonte Varejão-Silva, 2005
Piranômetro : o elemento sensor é uma placa com uma série de termopares (“termopilhas”), sendo que parte é enegrecida (junções “quentes”) e parte é branca (junções “frias”). O aquecimento diferencial entre as junções “frias” e “quentes” gera uma força eletromotriz proporcional à irradiância. O sinal gerado é captado por um sistema automático de aquisição de dados.
Junção quente
Junção quente
Junção fria
Junção fria
RADIAÇÃO GLOBAL
2) Piranômetro
INSOLAÇÃO
1) Heliógrafo
EVAPORAÇÃO
2) Evaporímetro Tanque Classe A 
1) Evaporímetro de Piché
VENTO
1) Anemômetro
2) Anemógrafo
ESTAÇÃO METEOROLÓGICA AUTOMÁTICA 
SENSORES ELETRÔNICOS
ESTAÇÃO METEOROLÓGICA AUTOMÁTICA 
Vantagens
1) Elimina a figura do observador (leituras diretas e gráficas)
2) Leituras em fração de tempo menor .
3) Maior precisão.
4) Maior flexibilidade com os sistemas computacionais e estatísticos.
Desvantagens
1) Sensores dos elementos ainda não estão completamente desenvolvidos e necessitam ainda um grande intervalo de tempo para verificação da estabilidade
2) Problemas de fenômenos externos elétricos (raios, faíscas e quedas de tensão).
3) Necessita de operador qualificado tanto na aquisição como no tratamento dos dados.
Fim