Introdução à Climatologia

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ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA 
Atividade 1 – Referente às aulas 1, 2, 3 e 4
Disciplina: Climatologia
Profa. MSc. Danielle Cristine Pedruzzi
AULA 1: O SISTEMA CLIMA
1- Qual a diferença de meteorologia e de climatologia? Quais são as vertentes de cada uma delas?
*Meteorologia-estudo relacionado as alterações físicas, químicas e dinâmicas da atmosfera no seu estado momentâneo, tanto para o presente quanto para o futuro. Ela procura medir e explicar as variações das temperaturas na última semana, por exemplo.  
*Climatologia dedica-se ao estudo dos fenômenos atmosféricos a médio e longo prazo, igual ou superior a 30 anos.
Dessa forma, fica posta a diferença entre os dois ramos do conhecimento, pois a meteorologia estuda o tempo atmosférico (também chamado de tempo meteorológico) e a climatologia estuda o clima.
As vertentes são:
*Climatologia clássica também chamada de climatologia separativa, uma vez que os elementos climáticos, tais como temperatura do ar, pressão atmosférica, umidade, precipitação, direção e velocidade do vento e radiação solar, são tratados de maneira independente;
*Climatologia Dinâmica leva em conta a interação de todos os fenômenos que ocorrem na atmosfera possibilitando assim o entendimento das possíveis alterações climáticas de acordo com a união de fatores.
2- Para estudo do clima pode-se analisar séries de dados meteorológicos, para tal devem ser consideradas as escalas temporais e espaciais, explique cada uma delas. 
Escalas temporais:
Para estudo do clima pode-se analisar séries de dados meteorológicos, desde a formação do nosso planeta, permitindo um entendimento e um exame critico de diversas situações.
*Escala Geológica: a análise dos fenômenos climáticos desde a formação do planeta Terra, antes mesmo do surgimento da vida humana;
*Escala Histórica: a escala histórica é analisada a partir dos primeiros apontamentos meteorológicos registrados pelo homem;
* Escala Contemporânea: a escala contemporânea compreende a análise clima atual, podendo ser realizada a partir de dados meteorológicos de estações e locais diferentes.
Escalas espaciais:
As escalas espaciais do clima estão relacionadas com as mudanças climáticas de acordo com a localização e características de determinado local. As escalas espaciais são divididas em macroclima, mesoclima e microclima.
* Macroclima: determina o clima pertencente a um local de grande escala, como exemplo, oceanos, grandes países e continentes;
* Mesoclima: é definida como o estudo do clima de uma determinada região com características distintas, como uma floresta, vales, áreas de cultivo agrícola e
áreas litorâneas;
* Microclima: clima de um local pré-definido de pequena proporção, como exemplo, um ambiente fechado como uma sala de aula, uma rua, dentro deum veículo, entre outros.
3- Explique as interações entre a atmosfera, hidrosfera, biosfera e litosfera e responda como essas relações podem alterar o clima de um local. 
Biosfera significa “esfera da vida”, ou seja, onde existe vida. É justamente na biosfera que acontecem as interações entre os seres vivos e esses com os elementos naturais em diferentes lugares do mundo, dessa forma cada região do planeta possui aspectos particulares de luminosidade, relevo, clima, vegetação, água entre outros. A biosfera é o agrupamento de todos os elementos naturais que favorecem e dão condições para a manutenção da vida no planeta. A “esfera da vida” ou biosfera é constituída por três elementos naturais de extrema importância para a vida na Terra, nesse caso estão a hidrosfera, atmosfera e litosfera:
*A primeira representa a esfera das águas, composta por toda água existente no planeta em diferentes lugares como em rios, lagos, geleiras, oceanos e mares;
*O segundo consiste na esfera dos gases, que corresponde ao conjunto de gases que envolvem a Terra e automaticamente a hidrosfera e a litosfera e que tem forte influência na composição dos climas devido à dinâmica da atmosfera e seus fenômenos;
*=O terceiro corresponde ao conjunto, principalmente a partir de rochas e solos, onde encontramos diversos tipos de minérios;
Qualquer alteração de uma delas altera a outra trazendo problemas para o ser humano.
AULA 2: FATORES E ELEMENTOS DO CLIMA
1- Defina o Tempo e o Clima e cite exemplos. 
*O tempo é o estado da atmosfera em um local determinado e em um momento definido, com estado ou forma momentânea da atmosfera;
-Frio, Calor, amplitude térmica, unidade do ar, chuvas, massas de vento;
 *Clima é a condição média da atmosfera durante um longo período, baseado no intervalo igual ou superior a 30 anos. Assim, dizemos que o clima em Belém é equatorial, com temperaturas elevadas e chuvas bem distribuídas ao longo do ano, estes dados são baseados em dados e estatísticas anuais.
2- Qual a diferença entre os fatores e os elementos do clima?
*Fatores do Clima: Intervém e altera a dinâmica dos elementos através de propriedades físicas e químicas;
*Elementos do Clima: determinam quais as características e variáveis do clima de distintas regiões, são definidos por fatores climáticos, circunstâncias que não estão diretamente relacionadas à atmosfera, mas que exercem influência sobre os elementos climáticos.
3- Cite e explique os principais elementos climáticos. 
Os elementos climáticos, como o próprio nome indica, são os fenômenos que compõem o clima. São eles: a temperatura, a umidade do ar, a pressão atmosférica, radiação solar, precipitação e vento
*A temperatura é o registro do calor atmosférico e costuma ser medida em graus Celsius (ºC) ou em outras unidades que são utilizadas em outros países, como o Fahrenheit (ºF) e o Kelvin (K); 
*A umidade do ar é a quantidade de água presente no ar atmosférico em forma de vapor. Ela é dividida em umidade absoluta, que é a quantidade total de água existente no ar, e umidade relativa, que é a umidade de água presente no ar em comparação com o necessário para começar a chover;
*A pressão atmosférica é o “peso” que a atmosfera exerce sobre as nossas cabeças e sobre a superfície terrestre, sendo medida em milibares (mb) ou em outras unidades de medida;
*A radiação solar é o calor produzido pelo sol e recebido pela Terra. Ela é muito importante para manter o aquecimento do nosso planeta e, assim, controlar as temperaturas para propiciar a manutenção da vida. Contudo, nem toda a radiação recebida pelo nosso planeta chega à superfície, a maior parte é absorvida ou refletida pela atmosfera;
*Precipitação nada mais é do que a água em forma liquida ou solidada quando lançada da atmosfera para superfície terrestre, pode ser chuva ganizo ou neve;
*Vento é o ar em movimento através das áreas de baixa e alta pressão, assim os ventos são formados, podendo ser constantes, ou regulares, periódicos, variáveis ou irregulares, e locais.
4- Cite e explique os principais fatores climáticos. 
Os principais fatores dos climas são: altitude/relevo, latitude, continentalidade/oceanidade, Correntes marinhas e vegetação;
*Latitude: ela interfere na incidência de raios solares recebidos por determinada região. Latitudes próximas ao Equador recebem maiores quantidades de raios solares, incidindo sobre uma área maior da superfície terrestre, a latitude é o fator responsável pela diferenciação das zonas climáticas: tropical, temperada e polar;
*Altitude/relevo: quanto maior a altitude, mais rarefeito se torna o ar. Consequentemente, a temperatura tende a ser menor, pois nessas condições as moléculas de ar, em baixa concentração, não conseguem reter calor e umidade;
*Continentalidade/oceanidade: correspondem à maior ou menor proximidade de grandes massas de água. Além de exercerem variação na umidade, interferem também na temperatura da região. Por exemplo, em lugares que sofrem influência da continentalidade (localizados no interior do continente, distantes dos oceanos) há uma variação maior da temperatura ao longo do dia, com altas taxas de amplitude térmica;
*Correntes Marítimas: são porções de águas extensas que fazem um movimento de descolamento nos oceanos. São movimentadas pelasações dos ventos e pelo movimento de rotação da Terra. As correntes marítimas têm o poder de interferir na temperatura atmosférica e no movimento das massas de ar;
*Vegetação possui a capacidade de referimento local, além das arvores liberarem agua através da evapotranspiração, aumentado assim a umidade doa ar, a presença de vegetação de parques e bosques pode gerar um resfriamento localizado.
AULA 3: MASSAS DE AR E FRENTES
1- Como podemos definir as massas de ar? Como elas são formadas? 
*Massas de ar são a junção de um grande volume de ara que possui características de temperatura e umidade praticamente semelhantes em toda sua extensão;
*São formadas a partir da fixação da mesma em um local por determinado tempo, assumindo assim características homogêneas com a superfície.
2- Quais são os tipos de massas de ar? Cite as possíveis classificações de acordo com a localização geográfica e com as propriedades termodinâmicas?
*Massas equatoriais – as massas de ar equatoriais podem se oceânicas (úmidas e continentais (mais quentes e secas), essas massas de ar são formadas nas proximidades da linha do Equador;
*Massas tropicais – as massas tropicais tendem a possuir temperatura elevada e são formadas em locais de baixa pressão, atuam nos dois hemisférios, sendo mais intensas no hemisfério sul;
*Massas polares – as massas polares são oriundas dos polos sul e nortes e são caracterizadas pelas baixas temperaturas, são firas e secas e as oceânicas menos frias e úmidas.
3- Explique o que são as frentes e qual a definição de frente quente, fria, oclusa e estacionária. 
Frentes são zonas de transição entre duas massas de ar com temperaturas e densidades diferentes. Elas estendem-se não só na horizontal, mas também na vertical.
*Frente Quente: extremidade principal de uma massa de ar quente que ao avançar substitui uma massa de ar relativamente fria que está indo embora;
*Frente fria; extremidade principal de uma massa de ar fria avança deslocando o ar quente de seu caminho, geralmente com a passagem de uma frente fria a temperatura e a umidade diminuem e a pressão sobe e o vento muda de direção;
*Frente estacionária; frente que e quase estacionaria, ou que se move muito pouco desde sua última posição sinóptica, também conhecida como frente semi-estacionaria;
Rente oclusa: e quando uma frente fria ou quente deixa de existir, isto ocorre quando uma frente fira ou quente movesse mais depressa, ultrapassa e obstrui a frente quente ou fria, fazendo elevar-se todo o ar quente ou frio, assim o ar frio passa a ocupar o setor que anteriormente era quente e vice-versa.
AULA 4: PRESSÃO E MOVIMENTOS ATMOSFÉRICOS
1- O que é pressão atmosférica? Explique a relação entre pressão, densidade, temperatura e altitude. 
Pressão atmosférica é o peso que o ar exerce sobre a superfície terrestre. Sua manifestação está diretamente relacionada à força da gravidade e à influência que essa realiza sobre as moléculas gasosas que compõem a atmosfera. Assim, a pressão atmosférica sofre variações conforme as altitudes e as condições de temperatura do ar, sendo assim, no nível do mar a pressão se torna mais elevada, a pressão também e ligada a densidade do ar, em regiões onde pressão e densa, a pressão e alta em regiões onde o ar rarefeito a pressão atmosférica e baixa, quando o ar está com temperatura mais elevada, ele apresente baixa densidade, devido as moléculas estarem separadas, ao contrario acontece com o ar frio, no qual as moléculas ficam juntas, deixando o ar mais denso e consequentemente a pressão mais baixa.
2- O que são cartas isobáricas? Explique como são feitas as cartas isobáricas e o que são isóbaras. 
*Cartas isobáricas determinam através de linhas chamadas isóbara a distribuição das linhas de pressão que originam os ventos;
*Uma isóbara ou pressão é uma isógrama, uma linha de igual ou de uma pressão constante sobre um gráfico, mapa ou rota.
A Pressão é indicada nas Cartas Meteorológicas por linhas chamadas "Isóbaras". As "Isóbaras" caracterizam-se por ao longo delas, a pressão ser sempre igual.
3- Cite e defina os instrumentos de medida de pressão atmosférica. 
Os aparelhos que usamos para medir a pressão são basicamente de dois tipos: Barômetro ou barógrafo:
*O barômetro de Torricelli, funciona através de uma coluna de mercúrio, sendo considerado a pressão em nível do mar equivalente a 760mmHg(1atm);
*O barômetro aneroide funciona em um compartimento fechado a vácuo e possui ponteiros moveis.
*Barógrafo, de forma geral, é um instrumento para medir e registar as variações barométricas. Corretamente, é o instrumento que mede a pressão atmosférica e a registra continuamente, podendo ser utilizado em estações meteorológicas automatizadas;
*O barômetro aneroide é mais utilizado em locais convencionais, enquanto o de mercúrio em estações meteorológicas e laboratórios;
4- Explique as células de circulação atmosféricas: Hadley, Ferrel e Polar.
*Na Célula polar, os ventos deslocam-se dos polos em direção aos trópicos, onde se aquecem e retornam novamente às zonas polares. Os ventos são polares de leste e carregam sempre muita umidade, baixas temperaturas e elevada pressão atmosférica.
*A célula Tropical – também chamada de célula de Hadley – ocorre nas zonas de baixas latitudes, ou seja, nas regiões localizadas entre a Linha do Equador e os trópicos de câncer e de capricórnio, se origina graças ao elevado aquecimento da região próxima à zona equatorial, que faz com que o ar suba e se desloque em direção aos trópicos, onde ele vai aos poucos se resfriando e, consequentemente, descendo e retornando ao equador, onde reinicia o ciclo.
*A célula de Ferrel ocorre nas zonas de médias latitudes, caracterizando um movimento dos ventos que ocorrem próximos à superfície em direção aos polos. Nesse processo, as massas de vão se resfriando e subindo, retornando para o seu local de origem e completando o ciclo.
*A célula Polar ocorre nas zonas de altas latitudes, mais próximas aos polos. As massas de ar oriundas das outras células, ao chegarem aos polos, ficam carregadas de umidade e sofrem uma brusca queda de temperatura, dispersando-se, assim, para as regiões tropicais, provocando a ocorrência de fenômenos climáticos associados ao frio e à elevada umidade.
5- Sobre os ventos responda:
a) Qual a diferença entre brisas marítimas, brisa vale montanha e moções?
*Brisa Marítima: são oriundas da evaporação da água dos oceanos e transportadas através de ventos, a brisa marítima em junção com os ventos alísios promove a precipitação em regiões próximas a linha do equador, além disto a brisa pode ser transportada para o continente aumentando a umidade do ar;
*Brisa vale montanha: a radiação solar chega com mais intensidade no topo das montanhas, gerando altas temperaturas durante o dia, enquanto a noite essa energia e liberada com a facilidade devido as trocas com o meio;
*Monções: são fenômenos climáticos oriundos de determinados locais de área tropical do nosso planeta, variam de acordo com as estações do ano, podendo gerar secas extremas em alguns continentes no inverno e chuvas intensas tempestades no verão em outros 
b) Quais são os instrumentos que podem ser utilizados para medir o vento?
*Cata-vento tipo Wild;
*Anemômetro de Canecas;
*Anemógrafo Universal.
c) O que é a escala Beaufort?
Escala de Beaufort é uma medida empírica que relaciona a velocidade do vento com as condições observadas no mar ou em terra. é uma escala de força do vento variando de 0 (calma) a 12 (furacão), correspondendo à velocidade do vento a uma distância definida acima do nível do solo ou do mar, pode ser usado em construções terrestres, na circulação de navios e efeitos em vegetação.