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Daniel Madregal SP3000648 Climatologia II Climatologia II- CL2G2 Prof. Dr. Jonas Justino dos Santos Índice Resumo Introdução 1.1 O que são nuvens 1.2 Como as nuvens se formam 1.3 Quais são os tipos de nuvens 1.4 Qual é o papel da nuvem no balanço da radiação da atmosfera 2.1 Tabela de nuvens Definições Conclusão Bibliografia 3 Resumo O presente trabalho, critério de avaliação para a disciplina CLIMATOLOGIA 2, consiste na identificação e classificação de nuvens ao longo dos dias e a observação sensível do tempo atmosférico. A atividade visa apresentar de maneira introdutória o conceito sobre nuvens, explorando a teoria aplicada às observações práticas no processo de formação das nuvens, classificações e o seu papel no balanço da radiação da atmosfera. Através de imagens de nuvens com datas aleatórias busca aplicar os critérios descritos no artigo “Observação Sensível do Tempo Atmosférico”, FRANÇA JUNIOR, Pedro et al. Práticas de Ensino em Climatologia:. Curitiba .Revista Brasileira de Climatologia, UFPR, ano 12, vol-19 - JUL/DEZ , 2016, fazendo uma breve análise geográfica destas fotos, classificando- as e descrevendo-as conforme o sistema de classificação do IAG.USP, disponível em: www.estacao.iag.usp.br/site_apoio/index.php, detalhando local, data, horário, temperatura, chuva, tipos de nuvens, nebulosidade, visibilidade do ar, intensidade e direção dos ventos, sensações pessoais para condição do tempo, fenômenos climáticos e outros . Introdução Para além das brincadeiras de criança identificando formas nas nuvens, a observação desses flocos de algodão remonta à Grécia antiga. Aristóteles, considerado o pai da Meteorologia, (nascido em 384 a.C.), escreveu um livro que nomeou justamente de Meteorologia, cujo significado é “coisas acima da Terra”. Sem o auxílio de instrumentos, Aristóteles postulou explicações sobre a gênese de fenômenos climáticos que hoje sabemos estarem equivocadas, no entanto foi o primeiro a afirmar que a Lua e o Sol, quando estão envolvidos com um anel, indicam mudança no tempo. A obra de Aristóteles não fez sucesso entre os agricultores, pescadores e os habitantes da Grécia, já que eles necessitavam saber sobre as condições do tempo para as próximas horas ou para o dia seguinte, porém, coube a um de seus discípulos chamado Teofrasto, com o auxílio dos ensinamentos sobre o tempo herdados dos babilônios escrever um livro intitulado “Livro dos Sinais”. Este livro, segundo Wolfe (1963, p. 17-18), “mencionava oito maneiras diferentes para prever a chuva, vinte e quatro para tempo limpo, quarenta e cinco para ventos, cinquenta para tempestades e sete que ajudaram a prever o tempo com um ano de antecedência”. http://www.estacao.iag.usp.br/site_apoio/index.php O livro de Teofrasto fez sucesso entre os gregos mas, assim como o mestre, também cometeu erros e acertos sobre a previsão do tempo através de seus provérbios e adágios. Um provérbio curioso de Teofrasto sobre a previsão de uma tempestade falava sobre o comportamento do burro na previsão do tempo: “Quando um burro abana as orelhas é sinal de tempestade”, porém estava correto em sua previsão sobre as condições atmosféricas quando descrevia: “Depois de um nevoeiro, há poucas possibilidades de chover” (WOLFE, 1963). Essa prática de observar os fenômenos meteorológicos a partir de elementos da natureza também pode ser encontrada no sertão brasileiro, assim como em inúmeros outros lufares e países. No semiárido brasileiro, através da percepção acumulada ao longo dos anos o sertanejo criou mecanismos para proteger a lavoura, desenvolvendo um olhar mais sensível e uma percepção mais acurada, em especial para a previsão do tempo e do clima, utilizando como referência o comportamento dos animais, o comportamento da vegetação e a posição dos astros, constelações e nuvens. No último grupo de sinais da natureza, os astros, constelação e nuvens são observados com destaque para os ditos que associam o clima da próxima estação à observação da Lua. Conforme os sertanejos, a estação vai ser chuvosa quando a primeira lua cheia de janeiro “sair vermelha, por detrás de uma barra de nuvens”, mas “se surgir prateada é sinal de seca” (FOLHES; DONALD, 2007, p. 27). Um dos grandes desafios da Geografia é deixar de ser uma disciplina descritiva e de memorização, onde o conhecimento geográfico faça parte do cotidiano do aluno. Apesar dos esforços empreendidos nessa direção os alunos ainda demonstram grande dificuldade de compreensão e assimilação de alguns temas geográficos, com o tema clima sendo aquele pelo qual a maioria dos alunos nutre menos simpatia (BONFIM, 1997). No âmbito escolar, os Parâmetros Curriculares Nacionais (1998) destacam a necessidade de inserção do tema clima, sugerindo o uso da percepção empírica sobre a sucessão dos tipos de tempo (BRASIL, 1998), então, o presente trabalho apresenta um exercício pratico de observação onde os conceitos teóricos serão aplicados à observação cotidiana na identificação e classificação das nuvens auxiliando na compreensão dos demais fenômenos meteorológicos relacionados. 5 1 Guia do Observador de Nuvens (ed. Intrínseca) 1.1 O que são nuvens? Segundo a estação meteórica IAG- USP: “Uma nuvem é um hidrometeoro que é formado por gotículas de água, ou cristais de gelo, ou ambos, suspensos na atmosfera e que normalmente não tocam o solo. Nuvens também podem conter gotas maiores ou até mesmo cristais maiores de gelo, além de outros materiais sólidos ou líquidos como partículas de fumaça ou poeira.” Sendo assim, seu volume e concentração são suficientes para serem visíveis. As gotas de chuva também podem fazer parte da nuvem, mas não a priori, pois em seu início as nuvens são uma grande massa de gotícula de umidade, invisíveis sem ampliação. De forma mais especifica uma gotícula de umidade têm aproximadamente vinte micrometros de diâmetro e para formar uma gota de chuva seria necessário um milhão ou mais de gotículas. Mas, o que é um hidrometeoro? Podemos definir um hidrometeoro como qualquer fenômeno atmosférico relacionado com ou produzido por condensação ou congelamento de vapor de água, como nuvens, chuva, granizo, orvalho etc. 1.2 Como as nuvens se formam? Há vários processos de formação mas simplificando as nuvens são formadas pelo resfriamento do ar até a condensação da água, devido à subida e expansão do ar. É o que sucede quando uma parcela de ar sobe para níveis onde a pressão atmosférica é cada vez menor e o volume de ar se expande. Esta expansão requer energia que é absorvida do calor da parcela, e, por isso, a temperatura desce. Este fenômeno é conhecido por resfriamento adiabático. A condensação e congelamento ocorrem em torno de núcleos apropriados, processos que resultam ao resfriamento adiabático, o qual, em troca, resulta de ar ascendente. Uma vez formada a nuvem poderá evoluir, crescendo cada vez mais, ou se dissipar. A dissipação da nuvem resulta 7 da evaporação, das gotículas de água que a compõem motivada por um aumento de temperatura decorrente da mistura do ar com outra massa de ar mais aquecida, pelo aquecimento adiabático ou, ainda, pela mistura com uma massa de ar seco. Uma nuvem pode surgir quando a massa de ar é forçada a deslocar-se para cima acompanhado o relevo do terreno. Essas nuvens, ditas de "origem orográfica" também decorrem da condensação do vapor de água devido ao resfriamento adiabático do ar. Ocorre que a água simplesmente não condensa entre as moléculas de ar. A condensação exige núcleos de condensação de nuvem, as partículas microscópicas que sempre estão presentes na atmosfera. Para além dissoocorre dois tipos de massas de ar que altera a nuvem, sendo: • Massa de ar continental: Possui em média 10 bilhões de núcleos de condensação de nuvem por metro cúbico e sua composição consiste em pó comum, fuligem e cinzas de vulcões e de florestas incendiadas, entre outros. Estes núcleos costumam ocorrer principalmente em cidades. • Massa de ar marítima: Possui em média 10 bilhões de núcleos por metro cúbico, incluindo sais marinhos e derivados. A baixa atmosfera nunca fica sem núcleo de condensação de nuvens. Respectivamente à presença de ar saturado, disponíveis nos núcleos de condensação de nuvem e presença de mecanismos de resfriamento (ascensão) na atmosfera, ocorre a condensação. Há também dois processos principais que são responsáveis pela maioria das gotas de chuva e de floco de neve, são os processos de coalisão- coalescência e o processo de cristais de gelo de Bergeron. Desta forma as nuvens podem ter a sua formação em três níveis de altura: baixas, médias e altas. Após formadas as nuvens podem ser transportadas pelo vento no sentido ascendente ou descendente. No primeiro caso a nuvem é forçada a se elevar e, devido ao resfriamento, as gotículas de água podem ser total ou parcialmente congeladas. No segundo caso, como já vimos, a nuvem pode se dissipar pela evaporação das gotículas de água. Assim, a constituição da nuvem vai depender da temperatura que apresenta e da altura onde a nuvem se localiza. As nuvens podem apresentar aspectos estratiformes com desenvolvimento horizontal, cobrindo grande área e de pouca espessura, precipitação de caráter leve e contínuo e cumuliformes, com desenvolvimento vertical, de pequena, média a grande extensão; surgem isoladas; a precipitação pode variar de fraca a moderada, ou mesmo ser forte, ocorrendo em pancadas e de forma localizada. Podem ser líquidas (constituídas por gotículas de água), sólidas (constituídas por cristais de gelo) e mistas (constituídas por gotículas de água e cristais de gelo). De acordo com o Atlas Internacional de Nuvens da OMM (Organização Meteorológica Mundial) existem três estágios de nuvens: 1.3 Quais são os tipos de nuvens No século XIX, o cientista Luke Howard modelou um sistema de classificação das nuvens, baseado na observação, classificando a partir da sua altura, sendo baixa, média e alta, organizando-as em dez gêneros. Nuvens Altas: base acima de 6km de altura - sólidas. Nuvens Médias: base entre 2 a 4 km de altura nos polos, entre 2 a 7 km em latitudes médias, e entre 2 a 8 km no equador - líquidas e mistas. Nuvens Baixas: base até 2km de altura - líquidas. Tipos de Nuvens: Cirrus (CI): aspecto delicado, sedoso ou fibroso, cor branca brilhante. Cirrocumulus (CC): delgadas, compostas de elementos muito pequenos em forma de grânulos e rugas. Indicam base de corrente de jato e turbulência. Cirrostratus (CS): véu transparente, fino e esbranquiçado, sem ocultar o sol ou a lua, apresentam o fenômeno de halo (fotometeoro). Altostratus (AS): camadas cinzentas ou azuladas, muitas vezes associadas a altocumulus; compostas de gotículas super resfriadas e cristais de gelo; não formam halo, encobrem o sol; precipitação leve e contínua. Altocumulus (AC): banco, lençol ou camada de nuvens brancas ou cinzentas, tendo geralmente sombras próprias. Constituem o chamado "céu encarneirado". 9 Stratus (St): muito baixas, em camadas uniformes e suaves, cor cinza; coladas à superfície é o nevoeiro; apresenta topo uniforme (ar estável) e produz chuvisco (garoa). Quando se apresentam fracionadas são chamadas fractostratus (FS). Stratocumulus (SC): lençol contínuo ou descontínuo, de cor cinza ou esbranquiçada, tendo sempre partes escuras. Quando em voo, há turbulência dentro da nuvem. Nimbostratus (NS): aspecto amorfo, base difusa e baixa, muito espessa, escura ou cinzenta; produz precipitação intermitente e mais ou menos intensa. Cumulus (Cu): contornos bem definidos, assemelham-se a couve-flor; máxima frequência sobre a terra de dia e sobre a água de noite. Podem ser orográficas ou térmicas (convectivas); apresentam precipitação em forma de pancadas; correntes convectivas. Quando se apresentam fraccionadas são chamadas fractocumulus (FC). As que são muito desenvolvidas são conhecidas por cumulus congestus. Cumulonimbus (CB): nuvem de trovoada; base entre 700 e 1.500 m, com topo podendo chegar em torno de 20 km de altura, sendo a média entre 9 e 12 km; são formadas por gotas de água, cristais de gelo, gotas super resfriadas, flocos de neve e granizo. Caracterizadas pela "bigorna": o topo apresenta expansão horizontal devido aos ventos superiores, lembrando a forma de uma bigorna de ferreiro, e é formado por cristais de gelo, sendo nuvens do tipo Cirrostratos (CS). Tabela 1- classificação das nuvens. Fonte: http://www.estacao.iag.usp.br/site_apoio/index.php 1.4 Qual é o papel da nuvem no balanço da radiação da atmosfera? “As nuvens funcionam como agentes que aprisionam a radiação infravermelha que é emitida pela superfície e pela atmosfera, um efeito semelhante ao efeito estufa. O efeito combinado de retenção-reflexão-transmissão da radiação em toda a faixa do espectro eletromagnético (SW-LW) pelas nuvens é conhecido como forçante das nuvens (do Inglês: cloud forcing)”. (M.P. de Souza Echer; F.R. Martins; E.B. Pereira. 2006). Para entender o processo de balanço da radiação dá atmosfera, é preciso lembrar que o planeta terra assemelhasse a uma máquina térmica, em que a fonte de energia tem como origem a radiação solar, consequentemente é preciso compreender que as camadas da atmosfera, hidrosfera, litosfera, criosfera e biosfera estão envolvidas nesse processo. Sendo assim, a camada da atmosfera é responsável pela absorção e espalhamento da radiação solar, a radiação encontra-se com a nuvem que adentra em seu interior e uma fração desta http://www.estacao.iag.usp.br/site_apoio/index.php http://www.estacao.iag.usp.br/site_apoio/index.php 11 consegue ultrapassar a nuvem, enquanto a outra parte fica retida na nuvem ou refletida de volta ao espaço. Quadro 1- observações sobre as análises sensíveis D IA / H O R A R IO T E M P E R A T U R A C H U V A N U V N S V IS IB IL ID A D E N E B U L O S ID A D E V E N T O S IN T E N S ID A D E V E N T O S S E N S IB IL ID A D E P E S S O A L L O C A L 2 0 /1 0 /2 0 2 0 1 7 :4 5 N s R N I M u d a n ç a b ru sc a d e te m p e ra tu ra c o m q u e d a a c e n tu a d a d e t e m p e ra tu ra P e d ra C h a ta , M G D IA / H O R A R IO T E M P E R A T U R A C H U V A N U V N S V IS IB IL ID A D E N E B U L O S ID A D E V E N T O S V E N T O S E N S IB IL ID A D E P E S S O A L L O C A L 1 5 /1 2 /2 0 2 0 1 4 :5 7 C C B N I D ia q u en te , tí p ic o d ia d e v er ão P q . E st ad u al P ic o d o J ar ag u á, S P 13 D IA / H O R A R IO T E M P E R A T U R A C H U V A N U V N S V IS IB IL ID A D E N E B U L O S ID A D E V E N T O S V E N T O S E N S IB IL ID A D E P E S S O A L L O C A L 2 1 /1 2 /2 0 2 0 1 6 :5 0 C u B N I D ia e n so la ra d o , q u en te e ú m id o . M O N A O F re i e a F re ir a, E S D IA / H O R A R IO T E M P E R A T U R A C H U V A N U V N S V IS IB IL ID A D E N E B U L O S ID A D E V E N T O S V E N T O S E N S IB IL ID A D E P E S S O A L L O C A L 2 0 /1 2 /2 0 2 0 1 2 :5 4 C u B N I Tem p er at u ra a lt a co m a u sê n ci a d e v en to s, u m id ad e d o a r el ev ad a P q . E st ad u al P au lo C és ar V in h a, E S 15 D IA / H O R A R IO T E M P E R A T U R A C H U V A N U V N S V IS IB IL ID A D E N E B U L O S ID A D E V E N T O S V E N T O S E N S IB IL ID A D E P E S S O A L L O C A L 1 0 /0 1 /2 0 2 1 0 7 :3 2 S c B Q u en te c o m v en to s b ra n d o s R io a m az o n as D IA / H O R A R IO T E M P E R A T U R A C H U V A N U V N S V IS IB IL ID A D E N E B U L O S ID A D E V E N T O S V E N T O S E N S IB IL ID A D E P E S S O A L L O C A L 1 1 /0 1 /2 0 2 1 1 2 :3 5 S c R N I D ia q u en te c o m u m id ad e el ev ad a. V en to s P q E st ad u al d e M o n te A le g re , P A 17 D IA / H O R A R IO T E M P E R A T U R A C H U V A N U V N S V IS IB IL ID A D E N E B U L O S ID A D E V E N T O S V E N T O S E N S IB IL ID A D E P E S S O A L L O C A L 0 9 /0 1 /2 0 2 1 1 1 :3 0 S c B D ia q u en te c o m ch u v as e sp ar sa s. A lt er d o C h ão , P A D IA / H O R A R IO T E M P E R A T U R A C H U V A N U V N S V IS IB IL ID A D E N E B U L O S ID A D E V E N T O S V E N T O S E N S IB IL ID A D E P E S S O A L L O C A L 1 1 /0 1 /2 0 2 1 1 2 :4 0 C u B D ia q u en te c o m v en to s b ra n d o s R io T ap aj ó s 19 D IA / H O R A R IO T E M P E R A T U R A C H U V A N U V N S V IS IB IL ID A D E N E B U L O S ID A D E V E N T O S V E N T O S E N S IB IL ID A D E P E S S O A L L O C A L 2 4 /0 1 /2 0 2 1 1 5 :1 3 C u B N I D ia q u en te e u m id ad e d o ar e le v ad a P q . N ac io n al d a T ij u ca , R J D IA / H O R A R IO T E M P E R A T U R A C H U V A N U V N S V IS IB IL ID A D E N E B U L O S ID A D E V E N T O S V E N T O S E N S IB IL ID A D E P E S S O A L L O C A L 1 3 /0 1 /2 0 2 1 C c B D ia e n so la ra d o e se m v en to s F L O N A T ap aj ó s B el te rr a , P A 21 D IA / H O R A R IO T E M P E R A T U R A C H U V A N U V N S V IS IB IL ID A D E N E B U L O S ID A D E V E N T O S V E N T O S E N S IB IL ID A D E P E S S O A L L O C A L 0 9 /0 1 /2 0 2 1 1 3 :0 0 C u B D ia q u en te , en co b er to p o r n u v en s e v en to s u av e R io T ap aj ó s, S an ta ré m , P A D IA / H O R A R IO T E M P E R A T U R A C H U V A N U V E N S V IS IB IL ID A D E N E B U L O S ID A D E V E N T O S D IR E Ç Ã O V E N T O S IN T E N S ID A D E S E N S IB IL ID A D E P E S S O A L L O C A L 1 7 /1 0 /2 0 2 0 1 3 :3 4 C u B D ia q u en te e p o u ca s n u v en s, al ti tu d e ac im a d e 2 4 0 0 m P N I, R J NI – NÃO IDENTIFICADO Definições 23 • Temperatura: registrada segundo a sensação física de cada indivíduo e de acordo com os seguintes critérios Temperatura, graus de sensação pessoal • Chuva: registrada segundo as seguintes características Chuva, diversas intensidades ou ausência • Nebulosidade: cobertura do céu, registrado da seguinte forma • Visibilidade do ar: Para registrar a visibilidade devem ser escolhidas determinados referenciais que estejam a distâncias conhecidas. Por exemplo, ed ifícios, construções, montanhas, torres etc. O observador deve verificar a visibilidade do ar e registrar as seguintes condições • Ventos intensidade: Ao se registrar a intensidade do vento devem ser considerados alguns efeitos sobre certos referenciais como a fumaça, e as árvores • Ventos- Direção: A direção do vento é representada segundo a orientação de onde ele vem Sua representação é em conjunto com a da intensidade 25 Nota: a escala de ventos é uma adaptação da ESCALA BEAUFORT, uma escala originalmente desenvolvida para fins marítimos e posteriormente adaptada para uso em terra. Conclusão O ensino de geografia tem por missão demonstrar como os fenômenos – naturais e sociais – estão intimamente ligados e o exercício de observação das nuvens é uma oportunidade para aproximar o aluno da experiencia geográfica. Ao entender que a geografia do local influencia na formação das nuvens exemplificando que no litoral, devido à brisa marítima, as nuvens aparecem em maior quantidade do que em parte do interior ou nas regiões do semiárido nordestino assim como as cumulunimbus são mais presentes na Amazônia do que no sul do país, já que no norte há mais umidade e que esse é o tipo que provoca chuvas mais fortes. Referências bibliográficas FRANÇA JUNIOR, Pedro et al. Práticas de Ensino em Climatologia: Observação Sensível do Tempo Atmosférico. Curitiba. Revista Brasileira de Climatologia, UFPR, ano 12, vol-19 - JUL/DEZ, 2016. www.estacao.iag.usp.br/site_apoio/index.phpwww.estacao.iag.usp.br/site_apoio/index.php M.P. de Souza Echer; F.R. Martins; E.B. Pereira. A importância dos dados de cobertura de nuvens e de sua variabilidade: Metodologias para aquisição de dados. Revista Brasileira de Ensino de Física, vol.28 no.3 São Paulo,2006 CHRISTOPHERSON W, Robert. GEOSSISTEMAS - UMA INTRODUÇAO A GEOGRAFIA FISICA. BOOKMAN COMPANHIA ED, 2011. GeoTextos, vol. 6, n. 1, jul. 2010. D. Maia, A. Maia 51-71 .71
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