Deus- Aula 10 AGRO-Vento (1)

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VENTO
Profª Virgínia
Vento: velocidade e direção
Circulação Geral da Atmosfera
	8.0 – Circulação Geral da atmosfera/ventos predominantes
A atmosfera se movimenta em resposta à diferença de pressão entre duas regiões.
Pressão->incidência e absorção dos raios solares.
Regiões equatoriais x polares.
Ar menos denso x ar mais denso
- A força vertical exercida pela atmosfera sobre a superfície é denominada de pressão atmosférica.
-Em superfície, as massas frias (alta pressão) sempre avançam para as regiões mais aquecidas (baixa pressão). Em altitude a circulação é no sentido contrário
*
Circulação Geral da Atmosfera
	A parcela de ar está sujeita a três forças:
da gravidade;
da flutuação térmica; e
do gradiente horizontal de pressão.
	A força de atração gravitacional é sempre direcionada no sentido do centro da Terra, sendo a principal responsável pela pressão.
	A força, devido a flutuação térmica, contribui sig. para a variação da pressão local, tanto pode 
	A força devido ao gradiente horizontal de pressão é a responsável pela movimentação da atmosfera de uma região para outra.
	Essa 3 forças são denominadas de forças primárias.
*
Duas colunas de ar – mesma temperatura
 mesma distribuição de massas 
*
Resfrie a coluna da esquerda;
aqueça a coluna da direita
*
O nível da superfície de 500 mb varia; a
pressão à superfície permanece inalterada
*
Desenvolve-se uma diferença de pressão na
direção horizontal acima da superfície
*
O ar move-se da alta para a baixa pressão no meio da coluna, provocando a variação da pressão na superfície.
*
O ar move-se da alta para a baixa pressão em superfície …
*
O que que observamos?
	Introduzimos uma aquecimento diferencial numa
atmosfera inicialmente em repouso
	O aquecimento diferencial causa taxas diferentes
de expansão do fluido
	As diferentes taxas de aquecimento resultam em
pressões diferentes ao longo da superfície horizontal
	As diferenças de pressão introduzem escoamento
ao fluido
	Isto é uma análise em pequena escala de como a
atmosfera converte calor em movimento
*
Os movimentos atmosféricos
ocorrem em resposta à
diferença de pressão entre
duas regiões
As diferenças de pressão são
devidas à incidência e absorção
da radiação solar de maneira
distinta entre duas regiões
Na macro-escala, devido à
posição relativa Terra-Sol, os
raios solares são mais intensos
e mais absorvidos na região
Equatorial do que nos Pólos
Isso faz com que a
atmosfera seja mais
expandida no equador e
mais contraída nos pólos
Circulação Geral da Atmosfera
Forças secundárias:
Força devido ao atrito; sempre contrária ao movimento.
A fricção é importante próxima a superfície da Terra
	O arrasto friccional exercido pela superfície diminui a velocidade do vento
	– Magnitude
		• Depende da velocidade da parcela de ar
		• Depende da rugosidade do terreno
		• Depende de quão uniforme é o campo do vento
	– Direção
		• Age sempre na direção oposta ao movimento da parcela
	– Importante na camada de fricção (camada limite planetária)
	• ~ < 1000 m na atmosfera
*
2 – Força de Coriolis
	Força aparente devido ao movimento de rotação da Terra
	Magnitude {Fco= 2 . VH sen (lat)}
	– Depende da latitude e da velocidade do movimento da parcela de ar
	– Quanto maior a latitude, maior a força de Coriolis
	– zero no equador, máxima nos pólos
	Quanto maior a velocidade, maior a força de Coriolis
	– A força de Coriolis sempre age perpendicularmente à direção do movimento
	 Para a direita no hemisfério norte
	 Para a esquerda no hemisfério sul
*
Como já discutido anteriormente, os ventos se originam em decorrência da diferença de pressão atmosférica entre duas regiões. Os fatores da macroescala são responsáveis pela formação dos ventos predominantes, enquanto que os fatores da topo e da microescala tem influência na formação dos ventos locais.
Vento: velocidade e direção
VENTO
O vento, especialmente a sua velocidade, tem efeitos consideráveis em vários aspectos relacionados à agricultura, atuando tanto de modo favorável como desfavorável. 
Logicamente, os efeitos desfavoráveis são os mais relevantes nos estudos envolvendo a agricultura, e nesse caso os ventos excessivos podem ser controlados com o uso dos quebra ventos (estrutura natural ou artificial destinada a reduzir a velocidade do vento). 
Para tanto é necessário se conhecer sua direção e velocidade. 
Além disso, a velocidade do vento é muito importante no processo de evapotranspiração, exercendo grande influência no consumo hídrico das plantas. Essa variável será também muito útil na estimativa da evapotranspiração das culturas e, conseqüentemente, para o manejo da irrigação.
Medida do Vento
Direção do vento
A direção do vento é indicada pela direção de onde o vento é proveniente, ou seja, de onde ele vem. A direção é expressa tanto em termos da direção de onde ele provém como em termos do azimute, isto é, do ângulo que o vetor da direção forma com o Norte geográfico local. Assim, um vento de SE terá um ângulo variando entre 91 e 179º.
0o
90o
180o
270o
1 a 89o
91 a 179o
181 a 269o
271 a 359o
Velocidade do Vento
A velocidade do vento expressa a distância percorrida pelo vento em um determinado intervalo de tempo. É medida a 10 m de altura (para fins meteorológicos) ou 2 m (para fins agronômicos). Normalmente é expressa em metros por segundo (m/s), quilômetros por hora (km/h) ou knots (kt):
1 kt = 0,514 m/s ou 1 m/s = 1,944 kt
1 m/s = 3,6 km/h ou 1 km/h = 0,278 m/s
A velocidade do vento aumenta exponencialmente com a altura. Isso se dá em função da redução do atrito conforme o fluxo de ar se distancia da superfície. Assim, a velocidade do vento a 10m de altura (p/ fins meteorológicos) será maior do que aquela medida a 2m (p/ fins agronômicos)
U2m = 0,748 * U10m
Velocidade do vento (m/s)
PERFIL DE VENTO
Altura acima da superfície (m)
Medida do Vento
Equipamentos
Anemômetro Universal – Equipamento mecânico que fornece dados de direção, velocidade e rajadas
Bateria de anemômetros de caneca para medida automática da velocidade do vento
Anemômetro de hélice – Equipamento automático para medida da velocidade e direção do vento
Sensor automático de baixo custo – mede a direção e velocidade do vento
Medida do Vento
Anemograma, obtido pelo Anemógrafo Universal, do vendaval ocorrido em 29/03/2006 em Piracicaba. Neste dia, a rajada máxima do vento chegou a cerca de 44 m/s, o que correspondeu a 158 km/h, recorde observado na cidade.
Direção
Distância percorrida (km)
Rajada instantânea (m/s)
Escala de Vento de Belfort
Essa escala ajuda a interpretar os dados de velocidade máxima do vento (rajadas) medidos nas estações meteorológicas convencionais (a 10 m de altura)
	Grau	Descrição	Velocidade (km/h)
	0	Calmaria	0 – 2
	1	Vento Calmo	2 – 6
	2	Brisa Amena	7 – 11
	3	Brisa Leve	12 – 19
	4	Brisa Moderada	20 – 29
	5	Brisa Forte	30 – 39
	6	Vento Forte	40 – 50
	7	Vento Muito Forte	51 – 61
	8	Vento Fortíssimo	62 – 74
	9	Temporal	75 – 87
	10	Temporal Forte	88 – 101
	11	Temporal Muito Forte	102- 117
	12	Tornado, Furacão	> 118
Importância Agroecológica dos Ventos 
Os ventos apresentam aspectos favoráveis, quando moderados, e desfavoráveis, quando intensos
Efeitos Favoráveis
Efeitos Desfavoráveis
	 Redistribuição de calor
	 Dispersão de gases e poluentes
	 Suprimento de CO2 p/ FS
	 Transpiração
	 Dispersão de sementes, polén
	 Deformação paisagem/plantas
	 Eliminação de insetos poliniz.
	 Desconforto animal (remoção excessiva de calor)
	 Danos mecânicos nas plantas
	 Aumento da transpiração
	 Fechamento dos estômatos, reduzindo a FS
	 Redução da área foliar
Dano mecânico
	Quando o vento encontra uma planta, parte da sua energia é transferida e dessa interação resulta a chamada ação mecânica do vento. A intensidade dessa transferência pode provocar benefícios como o auxílio na polinização.
Deformação da paisagem
Direção do Vento
Dano mecânico (acamamento)
Dano mecânico em árvores
Conseqüências dos ventos excessivos e contínuos (acima de 10km/h)
Redução docrescimento e atraso no desenvolvimento
Internódios menores e em menor número
Nanismo da parte aérea
Menor número de folhas
Folhas grossas e menores
Menor número de estômatos por folha e de menor tamanho
REDUÇÃO DO RENDIMENTO
U = 7km/h
U = 15km/h
U = 24km/h
Plantas submetidas a diferentes velocidades do vento. Observe o nanismo da parte aérea nas plantas submetidas a 15 e 24 km/h
Quebra-vento
	O quebra-vento é um sistema aerodinâmico, natural ou artificial, que serve como anteparo para atenuar o padrão de velocidade média e da turbulência do vento, proporcionando melhorias às condições ambientais através do controle do microclima da área protegida. 
Quebra-vento
	O grau de proteção oferecido por um quebra-vento depende da sua orientação, da altura, do comprimento e da espessura da barreira, da densidade (que condiciona a porosidade), da composição das espécies e do sistema de quebra-vento. 
	Aspectos agronômicos do uso dos QVS
	O uso de QV modifica significativamente o microclima da área a ser protegida. É melhorar as condições da área protegida de modo a permitir maior e melhor produção, devido á redução dos efeitos desfavoráveis do vento.
	A redução na velocidade de ventos excessivos contribui para o desenvolvimento mais rápido das plantas em razão delas não sofrerem efeitos estressantes causados pela agitação continua.
Quebra-Ventos (estrutura física cujo objetivo é reduzir a velocidade do vento)
Quebra-Ventos
Tipos
Vegetal permanente (árvores)
Vista frontal
Vista lateral
Vegetal permanente (árvores)
Quebra vento e cultura anual
Quebra vento e cultura perene (citros)
Vegetal permanente (árvores)
Vegetal temporário (culturas anuais ou semi-perenes)
Vegetal misto (culturas anuais, arbustos e árvores)
Design de um quebra vento misto
Artificiais
Tela preta de nylon com malha de 50%
Cultura da Maçã (Portugal)
Tela branca de nylon com malha de 70%
Proteção individual
Viveiros
Pomares
Funções
	- proteção do solo contra a erosão eólica, das culturas evitando a queda de galhos, folhas, flores e frutos, e dos animais amenizando o resfriamento e a ação mecânica; 
	- conservação da umidade do solo, através da diminuição das perdas da água; 
	- aumenta a eficiência da irrigação e do uso da água, diminuindo as perdas por deriva de gotas e diminuindo, também, a evapotranspiração da cultura; 
	- produção de madeira para uso na propriedade como lenha ou em benfeitorias, ou para a comercialização; 
	- fornecimento de combustível através da madeira; 
	 - conservação da fauna e outros valores ecológicos, servindo como atrativo e de abrigo para animais silvestres, além do uso no manejo integrado de pragas; 
	 - melhoria estética da paisagem com conseqüente valorização da propriedade; 
	 - produção de néctar e pólen para abelhas. 
	
Funções
Características desejáveis dos quebra ventos vegetais
 Hábito de crescimento
	Altura 
	Postura ereta
	Crescimento rápido
	Raízes pivotantes e profundas
	Folhas perenes
Flexibilidade : plantas flexíveis absorvem melhor o impacto do vento, enquanto plantas rígidas favorecem o turbilhonamento.
	Plantas flexíveis
	Plantas rígidas
Permealibilidade
 Caso não haja permealibilidade, ocorrerá turbilhonamento logo após o QV, o que é muito prejudicial á cultura a ser protegida. Uma noção desse efeito pode ser observado nas figura abaixo, em que se observa aumento da distancia protegida com a redução da densidade do QV.
Efeito do quebra vento com boa permealiblidade
Permeabilidade – deve ser de 40 a 50%, o que depende do tipo de planta e do espaçamento, no caso dos QV vegetais.
Alta densidade
Baixa densidade
Redução média do vento quando do uso de QV de boa permeabilidade
Direção do vento
Distância do QV
% de redução da vel. do vento
Zonas de redução da velocidade do vento antes e após o QV
Disposição retangular
Orientação – depende da direção predominante do vento e de sua intensidade
Espaçamento – depende da altura (H) do QV 
 Disposição paralela – E = 15 a 20xH
 Disposição retangular – E = 30xH (na direção do
 vento predominante) e 40xH (nas outras direções) 
DISPOSIÇÃO DOS QV
Disposição Paralela
Disposição Paralela Mista
QUEBRA-VENTOS DE Grevillea robusta A. CUNN – 
EFEITOS SOBRE A VELOCIDADE DO VENTO,
UMIDADE DO SOLO E PRODUÇÃO DO CAFÉ
 A indicação desta espécie se deve ao fato de ser a que mais se aproxima da árvore ideal para quebra-ventos, que deve ser ereta, perenifólia, de rápido crescimento, pouco agressiva na competição radicular e de copa não muito densa.
	 Os quebra-ventos foram dispostos perpendiculares ao vento dominante de 6 anos de idade com altura de 10 m, distância de 6 m dentro da linha e 6 m entre linhas
Características desejáveis dos quebra ventos vegetais
	Orientação
 O QV deve ser o mais perpendicular possível à predominantes dos ventos.
Grevillea robusta
QUEBRA-VENTOS DE Grevillea robusta na cultura do café 
Grevillea robusta na pastagem
Incidência e Severidade de Cancro Cítrico em Laranja ‘Pêra Rio’ sob Condições de Controle Químico e Proteção com Quebra-Vento 
 Controle cultural (cortinas quebra-vento)
 
 Para determinar a influência do vento sobre a incidência e severidade de cancro cítrico, quebra-ventos artificiais foram instalados visando simular o efeito da proteção normalmente promovida por quebra-ventos arbóreos. Para isso, mourões de eucalipto, com três metros de altura acima do nível do solo, serviram de suporte para tela sombrite com 70% de retenção, disposta no perímetro das parcelas com cortina quebra-vento. 
 Os danos a cultura da banana
	 Desidratação da planta devido a grande evaporação; 
	Fendilhamento das nervuras secundárias; 
	Diminuição da área foliar pela dilaceração da folha fendilhada; 
	Rompimento das raízes; 
	Quebra do pseudocaule; 
	Tombamento da bananeira; 
	Amarelecimento e seca parcial das folhas que, por vezes, chegam a secar quando decorridos 8 a 10 dias da passagem de um vento forte; 
	Exposição do fruto à radiação solar; 
 - Os cachos não atingem o tamanho e o peso normal, não atingindo assim cotação comercial. 
Planta de banana mostrando um exagerado fendilhamento das folhas, fator que contribui para a obtenção de cachos menores.
Excelente cacho, em ambiente protegido, onde o fendilhamento das folhas é bastante reduzido
Planta de banana, mostrando o pseudocaule quebrado pela ação do vento.
Quebra vento com bambu
Na formação de quebra-ventos para bananeiras uma boa opção é o plantio de renques de bambu (Bambusa oldhami), cuja altura atinge 15 a 20 m 
Resultados experimentais em Jundiaí demonstraram que a 
utilização de um QV artificial de 4m de altura e permeabilidade 
de 40% reduziu a velocidade do vento e aumentou a 
produção da videira Niagara rosada em cerca de 22%.
Velocidade do vento
	Efeitos benéficos  transpiração, 
	suprimento de CO2  Fotossíntese.
	Efeitos desfavoráveis (ventos excessivos)  danos mecânicos, aumento excessivo da transpiração, queda de flores e frutos  redução de produção.
Quebra ventos em instalações zootécnicas
nas Figuras 13, 14, 15 e 16.
 
Figura 13. Posicionamento do aviário em relação à direção do vento dominante.             
 
Funções: diminuir a velocidade do vento e reduzir os danos por ele provocados
Ripado para proteção do gado contra ventos frios