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11/03/2020 1 Hidrologia e Climatologia CICLO SAZONAL E DIÁRIO DE TEMPERATURA 1. Por que a Terra tem estações do ano? 2. Variação sazonal local 3. Variação diária de temperatura 4. Controles de temperatura 5. Temperatura do ar e conforto térmico 6. Medindo a temperatura do ar 2. Variação sazonal local • A temperatura local pode variar: – Latitude – Características – Altitude – Inclinação da posição aparente do Sol (HS, é direcionada ao norte) 2. Variação sazonal local • Usado por arquitetos ao projetar casas e manter o conforto térmico da mesma. 11/03/2020 2 2. Variação sazonal local • Isto determina onde instalar painéis solares... Sul Norte 22 de Dezembro 21 de Junho 2. Variação sazonal local • ... e o aquecimento de casas nos HN: • Terrenos acidentados • Face norte recebe maior quantidade de radiação solar temperatura do local Evapotranspiração Umidade do solo • Microclima Impacto no crescimento/desenvolvimento da vegetação 2. Variação sazonal local FACE SUL FACE SUL FACE NORTE FACE NORTE 2. Variação sazonal local • No Sul do Brasil, as videiras das faces norte (mais sol, mais seco) das colinas produzem vinhos melhores. O mesmo na Europa, mas com faces sul. 11/03/2020 3 3. Variação diária de temperatura • Regime diário da radiação solar : – Manhã – Meio dia – Do meio dia ao anoitecer 3. Variação diária de temperatura • Perfil da temperatura do ar próximo da superfície durante o dia (na troposfera) – muito próximo à superfície – Perfil da temperatura do ar em condições de calmaria e ventania Aula 03 – Ciclo sazonal e diário de temperatura 11 3. Variação diária de temperatura • Perfil da temperatura do ar próximo da superfície durante a noite (na troposfera em uma camada rasa da atmosfera, 10 a 1000 m) – A superfície e o ar perdem calor por resfriamento radiativo • Variação diária da temperatura do ar Saldo rad. <0 Saldo rad. > 0 Saldo rad. <0 • A temp. do ar é função da disponibilidade de radiação solar na superfície; Durante um dia (24 h), que horas é observado a temperatura mínima local? • Temp. Min ocorre de madrugada, momentos antes do nascer do sol . Quando a temperatura máxima é observada? • Temp. Max ocorre ~ após 2 a 3 h depois da radiação solar incidente atingir seu máximo ; A variação da temperatura do ar muda seu padrão conforme atuação de frentes frias, dias nublados, etc. Saldo rad. = incoming solar energy - outgoing earth energy 11/03/2020 4 3. Variação diária de temperatura – Intrusão de massa de ar frio a qualquer hora do dia: Fonte: Lab. Master - USP Atuação de sistemas meteorológicos na mudança da temperatura do ar Imagens de satélite – Infravermelho 21/Ago às 00:00 z 22/Ago às 12:00 z 23/Ago às 00:00 z 3. Variação diária de temperatura • Fatores que influenciam a máxima temperatura do dia: – Tipo de solo: • Se o solo for mal condutor de energia (como areia solta), a energia absorvida não será transferida para as camadas mais abaixo, aquecendo muito a superfície e o ar acima (exemplo: deserto, areia da praia). • Se o solo está úmido ou é coberto por vegetação, parte da energia absorvida irá ser utilizada para evaporar a água, deixando menos calor para aquecer o ar. – Condições de umidade e nebulosidade da atmosfera: • Onde a umidade atmosférica é alta com nevoeiro, parte da radiação solar será absorvida e espalhada, chegando menos na superfície. • Se o dia está nublado, uma grande quantidade de radiação solar é refletida de volta para o espaço. 3. Variação diária de temperatura • Em noites calmas de inverno, a superfície pode se resfriar tanto que a temperatura pode ficar abaixo de 0 oC formando geada (altas latitudes). • Para prevenir danos à plantação por geada, orienta-se cobrir as plantas com plástico. Desta forma parte da radiação emitida pela superfície é aprisionada e a temperatura do ar não cai tanto. 11/03/2020 5 3. Variação diária de temperatura • A geada pode ser prevenida colocando fontes de calor no meio da plantação, forçando o ar a circular por convecção. 3. Variação diária de temperatura • Resumo da variação ao longo do dia temperatura próximo da superfície – Durante o dia, a temperatura perto do solo pode ser muito alta e durante a noite muito fria; – Perfis verticais de temperatura distintos durante o dia e a noite CICLO SAZONAL E DIÁRIO DE TEMPERATURA Aula 03 1. Por que a Terra tem estações do ano? 2. Variação sazonal local 3. Variação diária de temperatura 4. Controles de temperatura 5. Temperatura do ar e conforto térmico 6. Medindo a temperatura do ar 4. Controles de temperatura • Os principais fatores que causam variações na temperatura de um local para outro são chamados de controles de temperatura. • O principal fator que determina a temperatura é a quantidade de radiação solar que chega na superfície, controlada pela duração do dia e intensidade da radiação incidente • Os principais controles são: – Latitude – Distribuição oceano vs. continente – Correntes oceânicas – Altitude – Tipo de solo 11/03/2020 6 EFEITO SAZONAL E DA LATITUDE Variação Temporal e latitudinal da Temperatura do Ar - Anual Temperatura do ar Padrões de variações sazonais da temperatura do ar nas latitudes baixas e médias (normais 1961- 1990). Fonte: Assunção, 2007. Assunção, 2007 Capacidade térmica água > Capacidade térmica do solo Variações de temperatura na água MENORES que no solo Altitudes mais altas Temperaturas mais frias IMPLICAÇÕES : DISTRIBUIÇÃO DE CONTINENTES, OCENANOS E TOPOGRAFIA EFEITOS DOS OCEANOS • No clima global, os fatores que controlam o clima (i.e., fatores climáticos) são: – Correntes oceânicas e temperatura da superfície mar (TSM ou SST) • Transporte de calor ( águas quentes da região equatorial para as latitudes mais altas); • Contribuem para uma maior evaporação da água do mar; • Influencia na precipitação (e.g., ZCIT) Correntes oceânicas Temperatura da Superfície do Mar (TSM) Janeiro Julho 4. Controles de temperatura • Mapas de temperatura média ao nível do mar em Janeiro e Julho: – Importância da latitude: • Temperatura decresce do equador em direção aos polos. • As isotermas são mais próximas uma das outras no hemisfério de inverno (maior gradiente de temperatura entre latitudes). – Distribuição oceano vs. continente: • A capacidade térmica da água é maior do que a dos continentes. Como no Hemisfério Norte há mais continentes, menores temperaturas são encontradas no inverno (Janeiro) sobre os continentes do que no inverno do Hemisfério Sul (Julho). • Em latitudes altas, ar sobre oceano é mais quente do que sobre continente. – Efeito da circulação