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ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA Atividade 1 – Referente às aulas 1, 2, 3 e 4 Disciplina: Climatologia Profa. AULA 1: O SISTEMA CLIMA 1- Qual a diferença de meteorologia e de climatologia? Quais são as vertentes de cada uma delas? • Meteorologia É o estudo relacionado às alterações físicas, químicas e dinâmicas da atmosfera no seu estado momentâneo. É caracterizado como a ciência que estuda o tempo. Ela pode ser dividida em dois grandes grupos: Tradicional, estuda os elementos atmosféricos de forma isolada, sendo conhecida também como Meteorologia analítico-separativa Dinâmica, ela considera todos os elementos do meio atmosférico, portanto, possível atender melhor às necessidades da Geografia, ciência que se interessa mais pelas combinações do que por fatos isolados • Climatologia estudo relacionado às condições estáticas da atmosfera, baseados através de dados meteorológicos (igual ou superior a 30 anos). Sendo assim, a média de uma variável de anos determina o clima de um determinado local, e essas alterações são atribuídas aos fatores e elementos do clima, como a radiação solar, latitude, oceanibilidade, correntes marinhas, vegetação, entre outros. • As vertentes da são as climatologias dinâmicas e a clássica. Climatologia clássica, é também chamada de climatologia separativa, uma vez que os elementos climáticos, tais como temperatura do ar, pressão atmosférica, umidade, precipitação, direção e velocidade dos ventos e radiação solar, são tratados de maneira independente Seções de estudo e, justamente por isso, muitas vezes são considerados isoladamente, 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 diversos fatores. ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA 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 São informações de analise de séries de dados meteorológicos, desde a formação nosso planeta, que deve ser analisado de forma crítica nas situações abaixo; Escala Geológica é a análise dos fenômenos climáticos desde a formação do planeta Terra, essa escala permite a compreensão do desenvolvimento das esferas (litosfera, biosfera, hidrosfera e atmosfera) e no que os fenômenos climáticos interferiram e auxiliaram sua formação. Escala Histórica é a escala que analisada a partir dos primeiros apontamentos meteorológicos registrados pelo homem. Escala Contemporânea é a escala que compreende a análise clima atual, podendo ser realizada a partir de dados meteorológicos de estações e locais diferentes. Os normais climáticos são realizados com dados de 30 ou mais anos, é o que definem o clima das regiões. • Escalas espaciais Dividida em macroclima, mesoclima e microclima são as escalas que estão relacionadas com as mudanças climáticas de acordo com a localização e características de determinado local. Macroclima é a que 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. A mesoclimatologia está “preocupada com o estudo do clima em áreas relativamente pequenas, entre 10 a 100 quilômetros de largura, por exemplo por exemplo, o estudo do clima urbano e dos sistemas climáticos locais severos tais como tornados e temporais. Microclima é o clima de um local pré-definido de pequena proporção, como exemplo, um ambiente fechado, como uma sala de aula, uma rua, dentro de um veículo, entre outros. A microclimatologia está “preocupada com o estudo do clima próximo à superfície ou de áreas muito pequenas, com menos de 100 metros de extensão ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA 3- Explique as interações entre a atmosfera, hidrosfera, biosfera e litosfera e responda como essas relações podem alterar o clima de um local. Atmosfera e Biosfera: nestas ocorrem atividades antrópicas que contribuem para a alteração da atmosfera. Atmosfera e hidrosfera: O vapor da água condensa e precipita. Atmosfera e litosfera: vulcões liberam potenciais poluentes na atmosfera. Hidrosfera e a litosfera: A água contribui para alteração física e química de rachas promovendo a sua dissolução e fragmentação. Hidrosfera e biosfera: Os seres vivos utilizam a hidrosfera para suas funções vitais. Biofesra e litosfera: Os seres vivos podem conduzir a alteração de rochas Essas alterações podem alterar o clima pois liberam poluentes, aquecimento, e uma das alterações que ocorrem na atmosfera ocasionam o Efeito Estufa. O qual aquece o planeta Terra, pois devido a presença de gases efeito estufa, parte dos raios solares ficam retidos na atmosfera, mantendo o planeta aquecido. AULA 2: FATORES E ELEMENTOS DO CLIMA 1- Defina o Tempo e o Clima e cite exemplos. • Tempo É a condição atual de um determinado local com o estado ou forma momentânea da atmosfera, o tempo pode variar a umidade do ar, chuvas, radiação solar, massas de ventos, entre outros, para elaborar a previsão do tempo é necessário a junção dos dados coletados nas estações meteorológicas através de equações numéricas informatizadas, deriva resultados de forma gráfica, estipulando qual será o estado momentâneo da atmosfera futura. Exemplo: Em um mesmo dia podemos ter uma variação de temperatura pode amanhecer frio, a tarde ficar calor e a noite esfriar novamente. • Clima É uma condição estática da atmosfera, pois se enquadra na resultante de uma média, baseada no intervalo igual ou superior a 30 anos. Assim, os climas são definidos a partir de um banco de dados, levando em conta as alterações do tempo de um pré-estabelecido intervalo de anos. Exemplo: Hoje está muito frio, hoje está um clima muito agradável, hoje está muito calor, em Jundiaí tem o clima muito frio. ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA 2- Qual a diferença entre os fatores e os elementos do clima? Os fatores do clima intervêm e alteram a dinâmica dos elementos através de propriedades físicas e químicas, já os Elementos do clima determinam quais as características e variáveis do clima de distintas regiões. Os elementos do clima são definidos por fatores climáticos. 3- Cite e explique os principais elementos climáticos. Temperatura, umidade, precipitação, radiação solar e pressão atmosférica. 4- Cite e explique os principais fatores climáticos. Latitude, altitude, continentalidade, oceanidade, correntes marinhas, relevo e vegetação. AULA 3: MASSAS DE AR E FRENTES 1- Como podemos definir as massas de ar? Como elas são formadas? As massas de ar são volumes de ar acumulados que possuem características em comum, como temperatura e umidade semelhantes em toda sua extensão. A formação de massas de ar se dá a partir da fixação da mesma em um local por um determinado tempo, assumindo assim características homogêneas com a superfície. As massas de ar podem ocupar centenas a milhares de km2, e devido ao contato com a superfície, a massa de ar contempla as características termodinâmicas do local. 2- Quais são os tipos de massas de ar? Cite as possíveis classificações de acordo com a localização geográfica e com as propriedades termodinâmicas? Equatoriais, tropicais e polares. Massas equatoriais são as massas de ar que podem ser oceânicas (úmidas) e continentais (mais quentes e secas), essas massas de ar são formadas nas proximidades da linha do Equador entre 5º norte e 5º sul. Massas Tropicais são as massas que tendem a possuir temperatura elevada e são formadas em locais de baixa pressão, as massastropicais atuam nos dois hemisférios, sendo mais intensas no hemisfério sul entre a latitude 25º e 30º Massas polares são as massas oriundas dos polos sul e norte e são caracterizadas por baixas temperaturas. As massas polares continentais são mais frias e secas, e as oceânicas menos frias e úmidas sempre a latitude acima de 50º ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA 3- Explique o que são as frentes e qual a definição de frente quente, fria, oclusa e estacionária. As frentes são o encontro ou mudança entre duas massas de ar diferentes, gerando bruscas alterações meteorológicas no local. E uma frente fria acorre quando uma massa de ar frio encontra e empurra uma massa de ar quente, ocasionando nevoeiro, chuva e queda de temperatura. Uma frente quente ocorre quando uma massa de ar quente encontra uma massa de ar frio que estava estacionada sobre uma região, provocando o aumento da temperatura. Uma frente oclusa é uma zona de transição onde uma frente fria, movendo-se mais depressa, ultrapassa uma frente quente, fazendo elevar-se todo o ar quente. Uma frente estacionária é uma fronteira entre ar quente e ar frio que resulta quando uma frente fria ou quente deixa de se mover. Quando ela volta a se mover, volta a ser fria ou quente. Normalmente há uma mudança de temperatura ou de direção de vento que se nota de um lado para outro. AULA 4: PRESSÃO E MOVIMENTOS ATMOSFÉRICOS 1- O que é pressão atmosférica? Explique a relação entre pressão, densidade, temperatura e altitude. Pressão atmosférica é a pressão exercida sobre a superfície, a pressão é a força exercida por umidade de área, neste caso a força exercida pelo ar em um determinado ponto ou superfície. Se a força exercida pelo ar aumenta em um determinado ponto, consequentemente a pressão também aumentará. Nas leis dos gases é afirmado que a pressão exercida por um gás é proporcional a sua densidade e temperatura absoluta. Neste sentido, um acréscimo na temperatura causa um aumento na pressão, se a outra variável (densidade ou temperatura permanece constante. Quanto maior a atitude, menor a quantidade de oxigênio, pois o ar fica menos denso, com mais espaços vazios entre as moléculas. A pressão atmosférica diminui, causando dor de cabeça, náuseas e prostração. 2- O que são cartas isobáricas? Explique como são feitas as cartas isobáricas e o que são isóbaras. As cartas isobáricas determinam através de linhas chamadas isóbaras a distribuição geográfica das linhas de pressão, que originam os ventos elas são feitas coletando dados de observação de diversas estações meteorológicas, radio sondagens, boias, navios.... Os dados de um determinado momento e de uma determinada altura são todos anotados em suas correspondentes coordenadas geográficas em um dado mapa. O meteorologista experiente traça as linhas entre essas observações, para encontrar as similaridades, como isotermas e isóbaras. Atualmente o que difere de outrora no feitio das cartas são os programas de computador que facilitam traçar as linhas da carta. Além disso, é possível usar dados de modelos meteorológicos e informações do satélite meteorológico para melhorar a carta. ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA Isóbaras são linhas de contorno ou cartas isobáricas que mostram que baixas alturas representam baixas pressão, e linhas de contorno com altas alturas representam regiões de alta pressão. 3- Cite e defina os instrumentos de medida de pressão atmosférica. Barômetro, há 2 tipos básicos de barômetros: mercúrio e aneroide. O mais preciso é o barômetro de mercúrio, inventado por Torricelli em 1643. Consiste de um tubo de vidro com quase 1 m de comprimento, fechado numa extremidade e aberto noutra, e preenchido com mercúrio (Hg). A pressão atmosférica média no nível do mar mede 760 mm Hg. O barômetro aneroide - sem liquido - é menos preciso, porém mais portátil que o barômetro de mercúrio. Consiste em uma câmara de metal parcialmente com vácuo, com uma mola no seu interior para evitar o seu esmagamento. A câmara se comprime quando a pressão cresce e se expande quando a pressão diminui. Estes movimentos são transmitidos a um ponteiro sobre um mostrador que está calibrado em unidades de pressão. Aneroides são frequentemente usados em barógrafos, instrumentos que gravam continuamente mudanças de pressão. Como a pressão do ar diminui com a altitude, um barômetro aneroide pode ser calibrado para fornecer altitudes. Manômetro é utilizado com maior frequência nas medições de pressão de um fluido, líquido ou gás. Engenheiros hidráulicos fazem uso desse tipo de aparelho, com a finalidade de realizar medidas de diferença de pressão entre pontos de um liquido contido em uma tubulação. 4- Explique as células de circulação atmosféricas: Hadley, Ferrel e Polar. 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. Ela 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. 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 vão se resfriando e subindo, retornando para o seu local de origem e completando o ciclo. 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. ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA 5- Sobre os ventos responda: a) Qual a diferença entre brisas marítimas, brisa vale montanha e moções? As Brisas Marítimas, sopram do mar para a terra, durante o dia; - Mais intensa no verão e na primavera; - Vento de natureza barostrófico; - Sopra até 50km continente adentro. A brisa de vale montanha, no começo do dia, o aquecimento do ar do fundo do vale -que estava mais denso e pesado, faz com que ele comece a fluir ao longo das encostas As moções são brisas marítimas de grande escala. Variam a sua direção entre as estações porque as massas de terra são aquecidas ou arrefecidas mais rapidamente que o mar. Monções de Verão - do mar para a terra (aquecida). Monções de Inverno - da terra (mais fria) para o mar b) Quais são os instrumentos que podem ser utilizados para medir o vento? Os instrumentos utilizados para medir a velocidade do vento são os anemômetros. Eles são calibrados. Eles são calibrados em túneis de vento, onde por meio das voltas que as conchas causam em seu eixo correspondam a uma velocidade específica, ou seja, quanto mais voltas o anemômetro der em seu próprio eixo, maior é a velocidade do vento. c) O que é a escala Beaufort? É uma medida empírica que relaciona a velocidade do vento com as condições observadas no mar ou em terra. Seu nome completo é a escala de força da venta Beaufort. A escala de Beaufort, oficialmente conhecida como escala de força eólica de Beaufort, é uma tabela descritiva. A escala de Beaufort 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.
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