Aula 6 - Umidade e Precipitacao

Prévia do material em texto

AULA 6
Umidade do ar e Precipitação
Climatologia Agrícola
Condiciona:
Pragas e moléstias 
em vegetais e 
animais
Umidade do AR
Água na
atmosfera
Processos Físicos de
Transporte e distribuição de calor
Evaporação e
Evapotranspiração
Absorção de determinados comprimentos 
de onda da radiação solar
Conforto Animal
Conservação de
Produtos vegetais
• Conforto animal
• Consumo hídrico das plantas
• Relação plantas-doenças/pragas
• Armazenamento de produtos
• Incêndios florestais
Umidade do AR
Estados físicos da água...
⚫ Fase sólida: moléculas dispostas com regularidade, em
arranjo cristalino, possuindo forma e volume bem
definido, permitindo apenas ligeira vibração entre as
moléculas (vibração).
⚫ Fase líquida: moléculas com um grau de movimentação
maior e forças de coesão intensas (vibração e rotação)
⚫ Fase gasosa: Substâncias não possuem forma nem
volume definido, com forças de coesão extremamente
fracas que permitem grande liberdade de movimentação
às moléculas (vibração, rotação e translação)
Umidade do AR
A água é a única substância que ocorre nas três fases na atmosfera. A
água na atmosfera e suas mudanças de fase desempenham papel
importantíssimo em diversos processos físicos naturais:
• Transporte e distribuição de calor (ciclo hidrológico)
• Absorção de comprimentos de onda da radiação solar e terrestre
• Evaporação/Evapotranspiração
• Condensação/Orvalho
Consumo de energia na 
superfície p/ evaporação
Liberação de energia na 
atmosfera devido à 
condensação
Libera 590 cal
(vaporização)
1g de H2O 1g de H2O 1g de H2O
(fase líquida) (fase vapor) (condensação) (fase
líquida)
Consome 590 cal
Processos Físicos de
Transporte e distribuição de calor
Teor de água na atmosfera...
⚫ ...a evaporação é a vaporização espontânea de
um líquido, sob quaisquer condições, como
resultado da agitação térmica molecular.
⚫ A qualquer temperatura, algumas moléculas do
líquido adquirem energia cinética superior à média
e conseguem vencer as forças de coesão entre as
partículas, abandonando o líqudo através da
superfície livre.
Teor de água na atmosfera...
⚫ ...água na fase de vapor...
⚫ Fontes Naturais:
– Superfícies de água, gelo, neve, solo, vegetais e
animais.
– Passagem de fase se dá por processos físicos de
evaporação, transpiração, e evapotranspiração
– Sublimação.
– Varia de 0 a um máximo de 4% em volume em
regiões quentes e úmidas.
Equipamentos de determinação da 
umidade relativa do ar (UR)
⚫ Conjunto Psicrométrico ou Psicrômetro.
⚫ Higrômetros de fio de Cabelo.
⚫ Higrógrafos.
⚫ Sensores Capacitivos.
Os psicrômetros podem ser de
ventilação natural, como os dois
apresentados à direita e à
esquerda, ou de ventilação
forçada, como o da figura abaixo.
Conjunto Psicrométrico ou Psicrômetro
⚫ 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.
⚫ Fornecem medidas contínuas nas estações meteorológicas
convencionais e registram os valores de UR no
higrograma.
⚫ Requer calibrações freqüentes, pois o cabelo vai perdendo
elasticidade com o tempo.
Higrômetro de fio de cabelo
Temperatura do ar
Umidade Relativa do ar
Higrômetro de fio de cabelo
Sensor capacitivo de UR
Esse sensor é empregado nas estações
meteorológicas automáticas. O sensor
constitui-se de um filme de polímero que ao
absorver vapor d´água do ar altera a
capacitância de um circuito ativo. Requer
calibração e limpeza periódicas.
Instalação dos sensores de UR
Os sensores de UR, para medidas rotineiras, devem ser instalados dentro dos
abrigos meteorológicos, tanto nas estações convencionais como nas automáticas
Abrigos meteorológico – Estação Convencional
Abrigo meteorológico –
Estação Automática
Fonte :Sentelhas/Angelocci
O teor de vapor d´água na atmosfera varia de 0 a 4% do volume de ar.
Isso quer dizer que em uma dada massa de ar, o máximo de vapor
d´água que ela pode reter é 4% de seu volume:
T2 > T1 e V2 > V1
O aumento da 
temperatura provocou 
aumento do volume, 
devido à expansão do ar
• Caso a umidade corresponda a 0% do volume de ar  AR SECO
• Caso a umidade corresponda a um valor entre 0% e 4% do volume de ar  AR ÚMIDO
• Caso a umidade corresponda a 4% do volume de ar  AR SATURADO
De acordo com a Lei dos Gases Ideais (PV = nRT  V = nRT/P),
vemos que o ar atmosférico tem a capacidade de se contrair e expandir
com a variação de sua temperatura. Assim, a capacidade do ar em
reter vapor d´água, em termos absolutos, irá aumentar com a
temperatura:
T1
Aquecimento
V1 V2
Conceitos
V1 = 100
Vapor = 4
V2 = 200
Vapor = 4
T1
T2
Aquecimento
Consideremos valores arbitrários de V1 e V2, para fins de exemplificação. Se V1 =
100, o máximo de vapor d´água que ele poderá reter é 4 (4% de seu volume). Se de
fato houver 4 de vapor d´água em V1, o valor relativo de umidade ou umidade
relativa (o que realmente tem de vapor em relação ao máximo que pode reter) será
100%. Com o aquecimento, haverá a expansão do ar, atingindo V2, cujo valor
arbitrário será 200. Como o sistema é fechado, não houve nem perda e nem ganho
de vapor d´água, o qual permaneceu igual a 4. Como o máximo de vapor que V2
pode reter agora é 8 (4% do volume), o valor relativo de umidade neste caso será
50%. Esse exemplo é uma analogia ao que ocorre diariamente na atmosfera. Com o
aumento da temperatura, o ar tem uma maior capacidade absoluta de reter vapor
(em termos percentuais é sempre 4% do volume) e com o resfriamento essa
capacidade diminui. Como a quantidade real de vapor no ar varia muito pouco ao
longo do dia, a variação da umidade relativa do ar se dará em função da variação
da capacidade máxima absoluta do ar reter vapor d´água.
Máximo de 
vapor = 8
Máximo de 
vapor = 4
Umidade 
relativa = 100%
Umidade 
relativa = 50%
Teor de água na atmosfera
⚫ Ar atmosférico: mistura de gases.
⚫ Cada gás tem uma pressão de vapor.
“A pressão atmosférica total é igual a soma das
pressões exercidas por todos constituintes
atmosféricos exceto o vapor de água, mais a
pressão exercida pelo vapor de água (ea). ”
Patm=Par seco+ea
Patm = PN + PO + ... + PCO2 + PO3 + PH2Ov
Patm = PAr Seco + PH2Ov
UR = (ea / es) * 100
1 atm = 760 mmHg = 1013,3 mb = 1013,3 hPa = 101,33 kPa
A pressão parcial exercida pelo vapor d´água (PH2Ov) é simbolizada pela letra
“e”. Para a condição de saturação, ou seja, para o máximo de vapor d´água
que o ar pode reter, utilizamos o símbolo “es” e para a condição de ar úmido,
ou seja, para a condição real de vapor d´água no ar, utilizamos o símbolo “ea”.
Portanto, para chegarmos à umidade relativa (UR, em %), teremos a seguinte
equação:
“ea” e “es” são expressos em unidade de pressão (atm, mmHg, mb, hPa ou kPa)
Pressão parcial de Vapor (ea)
⚫ Representa a pressão exercida pelo teor atual de 
vapor de água existente na atmosfera.
⚫ Varia de zero a um valor máximo denominado 
pressão de saturação de vapor (es).
⚫ Obedece a Lei dos Gases Ideais, V=nRT/P, ou 
seja: O volume de um gás se contrae/expande 
em função da variação da temperatura.
es = 0,611 * 10 [(7,5*Tar)/(237,3+Tar)] (kPa)
7h  Tar = 16oC  es = 0,611 * 10 [(7,5*16)/(237,3+16)] = 1,82 kPa 
14h  Tar = 28oC  es = 0,611 * 10 [(7,5*28)/(237,3+28)] = 3,78 kPa
Equação de Tétens
Equação de Tétens
Tar
Tar
es += 5,237
*5,7
10*58,4
(mmHg)
Tar
Tar
es += 5,237
*5,7
10*11,6
(mb)
Tar
Tar
es += 5,237
*5,7
10*611,0
(kPa)
T : Temperatura do ar em ºC
Gráfico psicrométrico
Cálculo da Umidade do Ar
Conjunto 
Psicrométrico
ea = esTU –  (Ts – Tu)
 = 0,067 oC-1 para psicrômetros ventilados e 
 = 0,081oC-1 para psicrômetros não ventilados
Cálculo da Umidade do Ar
Conjunto 
Psicrométrico
ea = esTU –  (Ts – Tu)
 = 0,067 oC-1 para psicrômetros ventilados e 
 = 0,081oC-1 para psicrômetros não ventilados
 é a constante psicrométricado instrumento( KPa°C-1)
Papsipsi *=
apsi = 0.000662 para psicrômetros ventilados ( ventilação 
forçada ~ 5m/s 
0.000800 para psicrômetros com ventilação natural 
~1m/s
0.001200 para psicrômetros não ventilados indoor
Déficit de saturação do ar e = es – ea (kPa)
Temperatura do
Ponto de Orvalho
To = (237,3 * Log ea/0,611) / (7,5 – Log ea/0,611)
Razão de Mistura w = (0,622 * ea) / (Patm – ea) (g de vapor / g de ar)
Umidade Absoluta UA = 2168 [ea / (273 + Ts)] (g/m3)
Umidade de Saturação US = 2168 [es / (273 + Ts)] (g/m3)
Tar
Tar
es += 5,237
*5,7
10*58,4 (mmHg)
T : Temperatura do ar em ºC
T
e
UA a
+
=
273
.289
em g de vapor / m3.
T
e
US s
+
=
273
.289
em g de vapor / m3.
100*(%)
US
UA
UR = 100*(%)
s
a
e
e
UR =
Umidade Absoluta
Umidade Saturação
Umidade Relativa
Unidade de pressão: mmHg
(g/ m3)
Umidade Específica
)(
273
289
as ee
T
UAUSD −
+
=−=
aatm
a
eP
e
W
−
= 622.0
aatm
a
eP
e
q
378,0
622,0
−
=
 
4,48
ea
 Log-7,5
4,48
ea
 Log . 237,3
 To
























=
Temperatura do 
ponto de Orvalho
Déficit de Saturação
Razão de Mistura
Unidade de pressão: mmHg
Exemplo: Ts = 28oC e Tu = 17oC (psicrômetro não ventilado) Patm = 94 kPa
es = 0,611 * 10[(7,5*28)/(237,3+28)] = 3,78 kPa
esTU = 0,611 * 10
[(7,5*17)/(237,3+17)] = 1,94 kPa
ea = 1,94 – 0,081 (28 – 17) = 1,05 kPa
UR = (1,05/3,78) * 100 = 27,8%
e = 3,78 – 1,05 = 2,73 kPa
To = (237,3 * Log 1,05/0,611) / (7,5 – Log 1,05/0,611) = 7,7oC
UA = 2168 * 1,05/(273+28) = 7,56 g/m3
US = 2168 * 3,78/(273+28) = 27,23 g/m3
w = (0,622 * 1,05) / (94 – 1,05) = 0,007 g vapor/g ar
Cálculo da Umidade Relativa Média do ar
URmed = (UR9h + URmáx + URmín + 2.UR21h) / 5
URmed = ( URi) / n
Estação Convencional:
Estação Automática :
INMET
IAC URmed = (UR7h + UR14h + 2.UR21h) / 4
Valores 
Extremos
URmed = (URmáx + URmín) / 2
Real
URi é a umidade relativa do ar medida a cada 
intervalo de tempo e n é o total de observações 
feitas ao longo de um dia
Higró-
grafo
URmed = ( URi) / 24
URi é a umidade relativa do ar medida a cada 
intervalo de 1 hora e 24 é o total de observações 
feitas ao longo de um dia
Variação da Umidade do Ar
⚫ Pressão parcial de vapor (ea) varia pouco no dia.
⚫ Pressão de saturação de vapor (es) varia
exponencialmente com a temperatura do ar durante
as 24 horas do dia.
⚫ Assim , UR terá tendência de evolução inversa a da
temperatura do ar.
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
 Temp. Ar
 UR. Ar
HORA DO DIA
T
E
M
P
E
R
A
T
U
R
A
 D
O
 A
R
 (
ºC
)
30
40
50
60
70
80
90
U
M
ID
A
D
E
 R
E
L
A
T
IV
A
 D
O
 A
R
 (%
)
 
Figura 3. Evolução diária da temperatura e umidade relativa do ar em Botucatu, SP 
Variação da Umidade do Ar - Evolução Diária
Variação temporal da umidade do ar - escala diária
Piracicaba, 14/08/2004
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324
Horário
T
s
 (
 o
C
 )
0
20
40
60
80
100
120
U
R
 (
%
)
Ts
UR Piracicaba, 14/08/2004
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Horário
P
re
s
s
ã
o
 d
e
 v
a
p
o
r 
(k
P
a
)
es
ea
Na escala diária praticamente não há variação
de “ea” ao longo do dia, ao passo que “es”
varia exponencialmente com a temperatura do
ar. Isso faz com que a UR varie
continuamente ao longo do dia, chegando ao
valor mínimo no horário de Tmax e a um valor
máximo a partir do momento em que a
temperatura do ponto de orvalho (To) é
atingida.
Desse modo, a UR tem uma variação
inversa à da temperatura do ar (Ts),
como pode-se observar na figura
acima, porém o efeito direto da Ts é
sobre “es”, como pode-se observar
na figura ao lado.
Fonte :Sentelhas/Angelocci
Temperatura do Ponto de Orvalho
 
4,48
ea
 Log-7,5
4,48
ea
 Log . 237,3
 To
























=
To = (237,3 * Log ea/0,611) / (7,5 – Log ea/0,611)
mmHg
Kpa
Temperatura do Ponto de Orvalho
⚫ Orvalho: é a água condensada sobre uma superfície
quando a temperatura cai (abaixo da temperatura de ponto
de orvalho).
⚫ Temperatura de Ponto de Orvalho: é a temperatura na qual
uma dada parcela de ar deve ser resfriada sob pressão e
teor de vapor constantes a fim de que haja a saturação.
⚫ Condicionador natural da ocorrência de doenças em plantações e tem
profundas aplicações no manejo das culturas
Índíce de Conforto Higrométrico para 
Animais Homeotermos
⚫ Índice de avaliação de ambientes quanto ao estresse animal.
⚫ THI (Temperature-Humidity Index).
THI=Tar+0,36To+41,2
Onde: Tar=temperatura do ar (oC)
To=temperatura do ponto de orvalho (oC).
- Específico para cada espécie animal
- Ex: Vacas leiteiras THI menor ou igual a 70.
Exemplo de Cálculo do THI
THI = Tar + 0,36 To + 41,2
sendo Tar = temperatura média do ar no ambiente, em oC; To = temperatura do
ponto de orvalho, em oC, função da pressão parcial de vapor (ea):
To = [237,3 . Log (ea/4,58)] / [7,5 – Log (ea/4,58)]
ea = (UR% . es) / 100
es = 4,58. EXP [(7,5 . Tar) / (237,3 + Tar)]
Portanto, para se determinar THI é necessário ter-se a temperatura e a umidade
relativa do ambiente, ou então, as temperaturas do bulbo seco e do bulbo úmido,
quando então determina-se ea pela equação psicrométrica.
Exemplo de cálculo do THI Tar = 28oC e UR = 65% 
Tar = 28oC  es = 4,58 . EXP [(7,5 . 28) / (237,3 + 28)] = 28,3mmHg
UR = 65%  ea = (65 . 28,3) / 100 = 18,4mmHg
To = [237,3 * Log (2,46/ 4,58)] / [7,5 – Log (2,46/ 4,58)] = 20,8oC
THI = 28 + 0,36 . 20,8 + 41,2 = 76,7 (Desconforto)
Molhamento de Superfícies Vegetais pelo Orvalho
⚫ Germinação de Esporos e Fungos
⚫ Penetração do tubo germinativo através dos estômatos
e folhas.
“O tempo de duração que o orvalho permanece na folha é mais
importante que a quantidade de orvalho sobre a planta”.
Duração do Período de Molhamento (DPM)
⚫ É a quantificação da permanência do Orvalho 
sobre a planta. Em termos gerais:
– Curta DPM < 6horas
– Média 6≤DPM ≤10Horas
– Longa DPM>10 horas
Fonte :Sentelhas/Angelocci
Determinação da Duração do Período de Molhamento (DPM)
DPM é o tempo em que as surperfícies vegetais
(folhas, frutos, flores e colmo) se apresentam com
molhamento, o qual é principalmente proveniente
da condensação de orvalho. Essa variável é de
extrema importância no contexto da fitossanidade
vegetal, já que ela é fundamental para o processo
infeccioso de doenças fúngicas e bacterianas.
Lesões causadas por 
doenças em folhas e 
frutos
A DPM, portanto, tem relação direta
com a umidade do ar, já que somente
haverá condensação quando a
umidade relativa estiver próxima de
100%. A DPM pode ser medida por
sensores ou estimada em função do
tempo (número de horas) em que a
UR ficou acima de 90%.
Medida da Duração do Período de Molhamento (DPM)
Utilização de sensores eletrônicos, cujo princípio é baseado na redução da
resistência entre eletrôdos quando existe a presença de água no forma líquida.
Esses sensores podem simular uma folha ou, então, serem instalados diretamente
no tecido vegetal onde se deseja monitorar essa variável.
Folha artificial –
sensor plano
Folha artificial – sensor cilíndrico
Fonte :Sentelhas/Angelocci
Medida da Duração do Período de Molhamento (DPM)
Sensor para gramado
Sensor para caule e folhas
Fonte :Sentelhas/Angelocci
Estimativa da Duração do Período de Molhamento (DPM)
O método mais comum para a estimativa da DPM é por meio do número de horas com
UR maior do que 90% (NHUR>90%). Esse método funciona bem para climas úmidos,
como o do Estado de São Paulo. No entanto, para climas semi-áridos é necessário se
reduzir o limiar para se considerar a superfície com orvalho.
DPM = NHUR>90%
DPM = 8h DPM = 10h DPM = 17h DPM = 17h DPM = 11h
Fonte :Sentelhas/Angelocci
Maioria das Doenças exige DPM > 10horas
Exemplo –Amendoim - Cercosporiose
Adaptado de Jensen & Boyle(1966)
Fonte :Sentelhas/Angelocci
Variação temporal da umidade do ar - escala anual
Variação Anual da UR (%)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
J F M A M J J A S O N D
Mês
M
é
d
ia
 m
e
n
s
a
l 
d
a
 U
R
 (
%
)
Piracicaba, SP
Manaus, AM
Brasília, DF
Fonte :Sentelhas/Angelocci
Variação da Umidade do Ar - Evolução Anual
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
16
17
18
19
20
21
22
23
24
 Temp. ar
 UR. ar
MESES DO ANO
T
E
M
P
E
R
A
T
U
R
A
 D
O
 A
R
 (
ºC
)
60
62
64
66
68
70
72
74
76
78
U
M
ID
A
D
E
 R
E
L
A
T
IV
A
 D
O
 A
R
 (%
)
Figura 4. Evolução mensal da temperatura e umidade relativa do ar em Botucatu, SP.
Variação espacial da umidade do ar
Também segue o regime de chuvas das regiões. No estado de São Paulo a UR média 
anual é maior na faixa litorânea e menor no norte e noroeste do estado.
Fonte :Sentelhas/Angelocci
PRECIPITAÇÃO...
Chuva
⚫ Definição: É a forma principal pela qual a
água retorna para a superfície terrestre
após os processos de evaporação e
condensação, completando assim o ciclo
hidrológico.
Chuva
⚫ Condensação na atmosfera:
- Presença de núcleos de condensação
NaCl
2-Metiltreitol, álcool
- Condições tendem a saturação:
- Aumento da pressão de vapor.
- Resfriamento do ar.
2-metiltreitol, álcool
-Limite – tensão superficial.
-Quando a ação da gravidade supera a força de 
sustentação, tem-se a PRECIPITAÇÃO.
A taxa de decréscimo da temperatura do ar com a 
elevação é denominada de GRADIENTE 
ADIABÁTICO ():
ar seco = - 0,98
oC / 100m
ar saturado = - 0,4
oC / 100m
ar úmido = - 0,6
oC / 100m
(Lutgens 1992)
O processo de colisão não é 
100% eficiente! Portanto, a 
colisão nem sempre resulta em 
coalescência.
Gotículas maiores implicam em 
velocidades maiores e mais colisões.
Em média, são necessárias 1.000.000 de 
gotículas para formar uma gota de 
chuva.
Rgotíc ~ 20μm << fio de cabelo (75μm)
captura direta
captura de retaguarda
(Deve-se à região de menor resistência 
formada pela divergência das linhas de 
corrente formadas por onde a gota passa)
⚫ Chuvas: 
São resultados da saturação do vapor d`água
que se condensa passando do estado
gasoso para o líquido.
⚫ Tipos de chuvas:
- Frontais
- Orográficas
- Convectivas
⚫ Frontais:
Quando duas massas com temperatura e
pressão opostas e proporcionais se
encontram ocorre a condensação do vapor e
a precipitação da água em forma de chuva.
Tipos de Chuva
Chuva Frontal
Originada do encontro de massas
de ar com diferentes
características de temperatura e
umidade. Dependendo do tipo de
massa que avança sobre a outra,
as frentes podem ser
denominadas basicamente de
frias e quentes. Nesse processo
ocorre a “convecção forçada”,
com a massa de ar quente e
úmida se sobrepondo à massa fria
e seca. Com a massa de ar quente
e úmida se elevando, ocorre o
processo de resfriamento
adiabático, com condensação e
posterior precipitação.
Características das 
chuvas frontais
Distribuição: generalizada na região 
Intensidade: fraca a moderada, dependendo do tipo 
de frente 
Predominância: sem horário predominante 
Duração: média a longa (horas a dias), dependendo 
da velocidade de deslocamento da frente.
Quando ocorre o encontro de duas massas de ar, elas não se misturam imediatamente. A
massa mais fria (mais densa) é sobreposta pela massa mais quente (menos densa),
formando uma zona de transição, denominada de frente.
Frentes
Frente Fria Frente 
Quente
Se a massa fria avança em
direção à massa quente, a
frente é denominada FRIA
Se a massa quente avança em
direção à massa fria, a frente é
denominada QUENTE
Além da frente fria, que provoca a ocorrência de chuvas durante a passagem do
sistema frontal e queda na temperatura, e da frente quente, que promovem chuvas
amenas antes da passagem do sistema frontal e logo após aumento da temperatura,
existem ainda as frentes oclusas e as frentes estacionárias. Nesses dois últimos
casos, as chuvas são intensas e por períodos prolongados.
Frente Fria Frente 
Oclusa
Fria
Quente
Fria
Quente
Quente
Fria
Veja nas figuras a seguir as diferenças entre os quatro tipos de frentes mencionados
Frente 
Estacionária
Frente 
Quente
Quente
Quente
Fria
Fria
Fria Fria
Quente
Quente
Na frente estacionária, não há predomínio de avanço de uma massa em direção à
outra, fazendo com que o sistema fique estacionário sobre uma região, provocando
chuvas contínuas.
A figura a seguir mostra uma frente fria e uma frente quente sobre a região S e SE
do Brasil. A área branca corresponde à nebulosidade, formada devido à ação das
frentes.
⚫ Orográfica:
Quando a massa de ar encontra uma barreira natural
(montanha) é obrigada a ganhar altitude onde pode
ocorrer a queda de temperatura e a condensação do
vapor.
São chuvas comuns no nordeste continental
(Chapada Diamantina) e no sudeste (Serra do mar).
Chuva Orográfica
Ocorrem em regiões onde
barreiras orográficas forçam a
elevação do ar úmido,
provocando convecção forçada,
resultando em resfriamento
adiabático e em chuva na face a
barlavento. Na face a sotavento,
ocorre a sombra de chuva, ou
seja, ausência de chuvas devido
ao efeito orográfico.
Santos – P = 2153 mm/ano
Cubatão – P = 2530 mm/ano
Serra a 350m – P = 3151mm/ano
Serra a 500m – P = 3387 mm/ano
Serra a 850m – P = 3874 mm/ano
S.C. do Sul – P = 1289 mm/ano
Exemplo do efeito 
orográfico na Serra do Mar, 
no Estado de São Paulo
⚫ Convectiva:
Ocorre em função da subida do ar contendo
muito vapor d`água e que ao ganhar altitude
entra em contato com as camadas frias e
sofre condensação e posterior precipitação.
Chuva Convectiva
Originada do processo de
convecção livre, em que ocorre
resfriamento adiabático,
formando-se nuvens de grande
desenvolvimento vertical.
Características das 
chuvas convectivas
Distribuição: localizada, com grande variabilidade 
espacial 
Intensidade: moderada a forte, dependendo do 
desenvolvimento vertical da nuvem 
Predominância: no período da tarde/início da noite 
Duração: curta a média (minutos a horas)
Equipamentos para medida da chuva
Pluviômetros
Os pluviômetros são instrumentos normalmente operados em estações meteorológicas convencionais ou
mini-estações termo-pluviométricas. O pluviômetro padrão utilizado na rede de postos do Brasil é o Ville
de Paris (foto da esquerda). Outros tipos de pluviômetro (fotos do centro e da direita) são comercializados
ao um custo menor e tem por finalidade monitorar as chuvas em propriedades agrícolas. A durabilidade
desses pluviômetros e sua precisão, em função da menor área de captação, são menores do que a dos
pluviômetros padrões. A área de captação mínima recomendável é de 100 cm2.
Ville de Paris (A = 490 cm2) KCCI (A = 176 cm2)
SR (A = 15 cm2)
funildobocadaÁrea
ColetadoVolume
h =
Pluviômetro
Pluviógrafo
Os pluviógrafos são dotados de um sistema de registro diário, no qual um
diagrama (pluviograma) é instalado. Ele registra a chuva acumulada em 24h,
o horário da chuva e a sua intensidade. São equipamentos usados nas
estações meteorológicas convencionais
O pluviograma acima mostra uma chuva
ocorrida no dia 11/03/1999, em que foi
registrado cerca de 76mm em 5h. A chuva
se concentrou entre 20h do dia 10/03 e 1h
do dia 11/03. A intensidade máxima foi
observada entre 20:30 e 21:30, com cerca
de 53mm/h.
Pluviômetros de báscula
Os pluviômetros de báscula são sensores eletrônicos
para a medida da chuva, usados nas estações
meteorológicas automáticas. Eles possuem duas
básculas, dispostas em sistema de gangorra, com
capacidade para armazenar de 0,1 a 0,2mm de chuva.
Conforme a chuva vai ocorrendo o sistemaé acionado
e um contador disposto no sistema de aquisição de
dados registra a altura pluviométrica acumulada. Esse
equipamento registra o total de chuva, o horário de
ocorrência e a intensidade.
Básculas dispostas 
em um sistema de 
gangorra
t
h
i


=
Cálculo da altura pluviométrica
)(11,0
10000
1000
1
1
2
3
2
chuvammcm
cm
cm
m
litro
h ====
Quantidade
Intensidade
Chuva
Evolução mensal da precipitação pluviométrica em Botucatu, SP.
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
P
R
E
C
IP
IT
A
Ç
Ã
O
 P
L
U
V
IO
M
É
T
R
IC
A
 (
m
m
)
MESES DO ANO
Variabilidade Espacial das Chuvas
Na escala diária, a variabilidade
espacial depende dos sistemas
meteorológicos que atuam na
região. Esses sistemas são em
suma a resultante da interação dos
fatores determinantes do clima nas
três escalas estudadas.
As figuras mostram a variabilidade
espacial das chuvas em três dias
consecutivos. Observe as chuvas
causadas por um sistema frontal
avançando da Argentina para o
Brasil.
Variabilidade Espacial 
das Chuvas
A variabilidade espacial das chuvas
na escala diária, gera também a
variabilidade espacial na escala
mensal, que por sua vez gera tal
variabilidade na escala anual.
A figura ao lado ilustra a chuva
acumulada no mês de novembro de
2004. Observa-se que os maiores
índices pluviométricos foram
observados no oeste do Paraná, no
Acre e no sudoeste do Amazonas.
Por outro lado, os menores índices
de chuva foram observados no
extremo norte da Região Norte,
entre o Pará e Roraima, e também
nos estados nordestinos do CE,
RN, PB, PE e AL.
Variabilidade Espacial e 
Temporal das Chuvas
Como dito anteriormente, a variabilidade espacial das
chuvas na escala diária, gera também a variabilidade
espacial na escala mensal, que por sua vez gera tal
variabilidade na escala anual. Essa variabilidade ao
longo do tempo é denominada variabilidade temporal.
Variabilidade Espacial das Chuvas no Mundo
Variabilidade Temporal das Chuvas no Brasil
Dependendo da região do país, as chuvas se
distribuem diferentemente ao longo do ano.
Novamente, isso é conseqüência da interação
dos diversos fatores determinantes do clima.
Em João Pessoa, PB, a estação chuvosa se
concentra no meio do ano, enquanto que em
Brasília essa estação se dá entre o final e o
início do ano. Por outro lado, em Bagé, RS, as
chuvas se distribuem regularmente ao longo
de todo o ano.
João Pessoa, PB
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
300,0
350,0
400,0
J F M A M J J A S O N D
C
h
u
v
a
 (
m
m
/m
ê
s
)
Brasília, DF
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
300,0
350,0
400,0
J F M A M J J A S O N D
C
h
u
v
a
 (
m
m
/m
ê
s
)
Bagé,RS
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
300,0
350,0
400,0
J F M A M J J A S O N D
C
h
u
v
a
 (
m
m
/m
ê
s
)
Chuva
Variação 
Temporal e 
Espacial da 
Distribuição 
Pluviométrica 
em alguns 
Estados do 
Brasil
Circulação Atmosférica na América do Sul
A circulação geral da atmosfera é modificada por uma séries de fatores ao longo
do ano, tendo grande variação temporal e espacial. Na América do Sul, além dos
ciclones e anticiclones, um fenômeno bastante conhecido, é a variação da
circulação no sentido zonal (leste – oeste), conhecido como El Niño Oscilação Sul
ENOS) que provoca alterações no padrão de circulação geral da atmosfera,
fazendo com que haja mudanças também nos padrões climáticos normalmente
observados. Simplificadamente, conhece-se esse fenômeno com El-Niño/La-Niña.
América 
do Sul
B
A
A figura mostra a circulação observada
no Oceano Pacífico Equatorial em anos
normais. A célula de circulação com
movimentos ascendentes no Pacífico
Central/Ocidental e movimentos
descendentes no oeste da América do
Sul e com ventos de leste para oeste
próximos à superfície (ventos alísios,
setas brancas) e de oeste para leste em
altos níveis da troposfera é a chamada
célula de Walker. Esse célula de
circulação contribui para o aumento da
chuva na costa Australiana e diminuição
dela na costa oeste da América do Sul.
Fonte :Sentelhas/Angelocci
América 
do Sul
El Niño é um fenômeno atmosférico-oceânico
caracterizado por um aquecimento anômalo
das águas superficiais no oceano Pacífico
Tropical, que pode afetar o clima regional e
global, mudando os padrões de vento em
escala mundial, e afetando assim, os regimes
de chuva em regiões tropicais e de latitudes
médias. Na verdade, ocorre um ciclo de
aquecimento/resfriamento (respectivamente,
“El-Niño” e “La-Niña”) da superfície do
oceano Pacífico ao longo dos anos.
Nota-se que os ventos em superfície, em alguns
casos, chegam até a mudar de sentido, ou seja,
ficam de oeste para leste. Há um deslocamento
da região com maior formação de nuvens e a
célula de Walker fica bipartida.
Fonte :Sentelhas/Angelocci
Impactos do El Niño de dezembro a fevereiro
Impactos do El Niño de junho a agosto
La Niña representa um fenômeno oceânico-atmosférico com características opostas ao EL
Niño, e que caracteriza-se por um esfriamento anormal nas águas superficiais do Oceano
Pacífico Tropical. Alguns dos impactos de La Niña tendem a ser opostos aos de El Niño,
mas nem sempre uma região afetada pelo El Niño apresenta impactos significativos no
tempo e clima devido à La Niña
Anomalia de temperatura da superfície do mar
em dezembro de 1988. Plotados somente as
anomalias negativas menores que -1ºC.
Fonte :Sentelhas/Angelocci
Esquema da Circulação Zonal na ocorrência de La-Niña e El-Niño 
(Fonte: Varejão-Silva. Meteorologia e Climatologia, INMET, 2001)
Frente Fria
Frente Fria
Na condição de La Niña, há 
um favorecimento ao avanço 
das frentes frias, que atingem 
as regiões N e NE, 
provocando chuvas acima do 
normal para essas regiões. Na 
região S, no entanto, as 
chuvas são reduzidas, já que 
as frentes passam 
rapidamente pela região.
Na condição de El Niño, há 
uma redução dos movimentos 
convectivos nas regiões N e 
NE, gerando um bloqueio ao 
avanço das frentes frias, que 
ficam semi-estacionárias no 
sul do Brasil, aumentando, 
assim, os níveis de chuva, 
especialmente nos estados da 
região Sul. Nas regiões N e 
NE as chuvas ocorrem abaixo 
dos índices normais.
Bloqueio
A B
B A
Fonte :Sentelhas/Angelocci
Impactos da La Niña de dezembro a fevereiro
Impactos do La Niña de junho a agosto
Nevoeiro e Neblina
⚫ Definição: suspensão de minúsculas gotículas de água ou 
cristais de gelo numa camada de ar próxima à superfície da 
Terra. Ou seja, trata-se de uma nuvem cuja base está em contato 
com o solo.
– Nevoeiro: quando a visibilidade horizontal no solo é inferior a 1 km; 
– Neblina: quando a visibilidade horizontal no solo é superior a 1 km. 
nevoeiro neblina