Unidade IV Umidade Nebulosidade e Precipitação

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Climatologia
Material Teórico
Responsável pelo Conteúdo:
Prof. Ms. Carlos Eduardo Martins
Revisão Textual:
Profa. Esp. Márcia Ota
Umidade, nebulosidade e precipitação
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• Introdução
• Estados ou fases da água na superfície terrestre
• Umidade
• Nuvens, nevoeiro, neblina, orvalho e geada
• Pluviometria ou medida de precipitação ou de chuva
• Comportamento das chuvas no Brasil
 · Esta unidade, tem por objetivo a análise do comportamento da água e 
seus diferentes estados físicos na atmosfera e na superfície terrestre, no que 
tange à caracterização, estruturação e morfologia dos climas. 
Nesta unidade, em que trataremos sobre umidade, nebulosidade e precipitação, você terá 
acesso a diversos recursos.
Veja o mapa mental que sintetiza a estrutura do assunto tratado neste módulo.
Fique atento aos prazos das atividades que serão colocadas no ar.
Recorra, sempre que possível, às videoaulas e ao PowerPoint narrado para tirar eventuais 
dúvidas sobre o conteúdo textual.
Participe do fórum de discussão proposto para o tema.
No seu tempo livre, procure pesquisar as fontes do material complementar.
Além disso, procure pesquisar o máximo que puder sobre o tema “Umidade, nebulosidade 
e precipitação”. Há inúmeros conteúdos na internet que são bastante úteis para o seu estudo 
e para a sua formação profissional.
Umidade, nebulosidade e precipitação
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Unidade: Umidade, nebulosidade e precipitação
Contextualização
Para começarmos esta unidade, acesse o link abaixo e saiba mais sobre os Fenômenos dos 
rios voadores:
Fenômeno dos rios voadores
Os rios voadores são “cursos de água atmosféricos”, formados por massas de 
ar carregadas de vapor de água, muitas vezes acompanhados por nuvens, e 
são propelidos pelos ventos. Essas correntes de ar invisíveis passam em cima 
das nossas cabeças carregando umidade da Bacia Amazônica para o Centro-
Oeste, Sudeste e Sul do Brasil.
Leia o artigo completo em: http://riosvoadores.com.br/o-projeto/fenomeno-dos-rios-voadores/. 
Acessado em 12/08/15.
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Introdução
Dos elementos que compõem a atmosfera, a água é um dos mais importantes na 
produção das condições de tempo e de clima. Tal como o ar, a água apresenta um fluxo 
bastante dinâmico na superfície terrestre. Além disso, a água alterna entre as fases ou 
estados gasoso, líquido e sólido regularmente e, como tudo o que há na natureza, não se 
perde, mas se transforma. 
Estados ou fases da água na superfície terrestre
A água é um composto extremamente dinâmico que atua no sistema que combina a 
superfície da crosta terrestre e a atmosfera. Essa dinâmica é basicamente determinada pelo 
Sol, que aquece de forma diferenciada a superfície, tornando-se, então, a energia necessária 
para que a água mude de um estado para outro. As mudanças de estado da água podem ser 
observadas na Figura 1.
Figura 1. Estados físicos da água
Aumento de temperatura ou diminuição de pressão
SUBLIMAÇÃO
Líquido
Fusão
Solidi�cação
Vaporização
Condensação
GasosoSólido
RESSUBLIMAÇÃO
Diminuição de temperatura ou aumento de pressão
Fonte: Elaborado pelo autor
A conversão do estado líquido da água em gás é denominada de vaporização ou 
evaporação. Para converter um grama (g) de água para vapor são necessárias 600 
calorias (cal) a fim de que as moléculas possam, ao entrar em movimento, “escapar” do 
líquido e se tornar um gás ou vapor.
A condensação é o nome dado ao processo que leva o vapor d’água a 
converter-se em líquido novamente. Nesse caso, a mesma quantidade de energia 
armazenada (calor latente) na evaporação (600 cal) é liberada para o ambiente. 
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Unidade: Umidade, nebulosidade e precipitação
Esse processo tem grande importância para a climatologia, pois a liberação de 
energia provoca distúrbios atmosféricos consideráveis já que resfria o ambiente 
em que a evaporação ocorreu. Além disso, compensa a baixa frequência de 
radiação solar nas zonas polares, por meio da transferência de calor latente das 
zonas intertropicais para aquelas.
Nos casos em que a água sólida converte-se em líquido (fusão), há uma absorção 
de cerca de 80 calorias por grama de água (cal/g). No reverso desse processo, 
denominado de solidificação, a energia liberada para o ambiente é a mesma, ou 
seja, 80 cal/g.
Na sublimação, quando a água no estado sólido é convertida instantaneamente na 
sua forma gasosa e na ressublimação, considerada o processo inverso, a quantidade 
de energia envolvida é da ordem de 680 cal/g. Isso porque ao passar do estado sólido 
para o gasoso e vice-versa, as moléculas tiveram que atingir a temperatura da água 
líquida, mesmo que não tenham se liquefeito. 
Em condições de baixas temperaturas conforme a altitude, a saturação, devido à 
elevação da temperatura do ambiente ou à suspensão provocada por massas de ar 
frio, pode resultar na precipitação da umidade em forma de chuva. Esta reinicia o 
processo, gerando um ciclo hidrológico. Antes disso, a água permeia diversos ambientes 
superficiais como lagos, rios e oceanos, podendo evaporar novamente ou, ainda, pode 
ser absorvida pelas plantas e depois devolvida à atmosfera por meio da transpiração. 
Quando consideramos os dois processos de liberação de vapor de forma integrada, 
denominamos isso de evapotranspiração.
É nas nuvens e nas zonas polares ou montanhosas que o vapor d’água solidifica-
se se transformando em cristais de gelo. Esses cristais podem precipitar sobre o 
solo na forma de neve ou derreterem e virar chuva ou mesmo serem sublimados 
ou vaporizados antes mesmo de chegarem ao solo e converterem-se em vapor 
novamente. Nas regiões polares ou montanhosas, pode ocorrer a sublimação do gelo 
liberando, assim, o vapor atmosférico. 
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Umidade
A umidade é o volume de vapor retido da atmosfera e pode conter até 2% de vapor d’água 
na sua massa e 4% deste no seu volume total. No entanto, esses valores variam no espaço e no 
tempo. Nas zonas áridas (desérticas), a porcentagem de umidade pode ser próxima de zero e 
nas zonas intertropicais, pode chegar próximo de 4%. Esses valores podem sofrer alternâncias 
significativas ao longo das estações do ano.
Uma das características mais importantes do vapor d’água é o fato de absorver tanto a 
radiação solar, como a terrestre (radiação infravermelha ou calor) na passagem para a 
fase gasosa. Ao condensar e precipitar na forma de chuva, libera o calor latente, gerando 
perturbações atmosféricas. Portanto, a umidade é um importante transmissor de umidade e 
calor entre os ambientes e um dos componentes essenciais dos climas.
Umidade absoluta e relativa
Quando a água converte-se em vapor passando para o estado gasoso, as moléculas de água 
misturam-se com os outros gases passando a compor a atmosfera. Entretanto, há limites para 
a quantidade de vapor na atmosfera, pois esta já contém os outros gases e compreende uma 
camada da estrutura da Terra comprimida entre a superfície e o espaço sideral. Então, quanto 
de água o ar pode conter? 
Umidade Absoluta
Antes de responder à questão anterior, é importante salientar que, embora não pareça, 
a parte que nos interessa da atmosfera é limitada pela superfície terrestre e pelo topo da 
troposfera a cerca de 32 km. Isso quer dizer que o vapor que entra na atmosfera aumenta 
a pressão desta dependendo da sua capacidade de absorvê-lo, isto é, de saturar-se de vapor 
d’água. A esta propriedade de saturação máxima de saturação de vapor d’água damos o nome 
de Umidade Absoluta - UA, que é definida como a massa de vapor de água (em gramas – “g”) 
por unidade de volume (em metros cúbicos – “m3”). 
Conceitos associados:
• Umidade específica: é a razão entre o peso do vapor de água e o peso do ar em gramas (g), 
ou seja, quantidade em gramas de vapor d’água existente em cada quilograma de ar úmido.
• Razão de mistura: é a relação entre a quantidade de vapor em gramas (g) existente em um 
quilograma de ar, sem contar o peso do próprio vapor, ou seja, a mistura do vapor no ar seco.
• Pressão de vapor: é o peso do vapor dado pela pressão exercidasobre uma superfície ao nível 
do mar, medido em milibar (mb) ou hectopascal (hPa).
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Unidade: Umidade, nebulosidade e precipitação
Do ponto do vista quantitativo, um metro cúbico (1 m3) de ar poderia conter até 4% do seu 
volume total de água, expresso em grama por metro cúbico (g/m3). A UA, ou saturação de 
vapor d’água, não é igual em toda a superfície, pelo contrário, ela depende essencialmente da 
distribuição da radiação solar. No Quadro 1, podemos observar os vários índices de UA para 
as várias classes de temperatura da superfície terrestre.
Quadro 1. Índices de Umidade Absoluta conforme a temperatura
Temperatura Conteúdo de umidade (g/m3)
-15 1,6
-10 2,3
-5 3,4
0 4,8
10 9,4
15 12,8
20 17,3
25 22,9
30 30,3
35 39,6
40 50,6
Fonte: Ayoade (1975, p. 144)
Cada uma das temperaturas observadas no Quadro 1 é denominada Ponto de Orvalho (Td), isto 
é, a temperatura limite para cada taxa de saturação de vapor d’água possível. Note que para cada 
Ponto de Orvalho, teremos uma taxa de saturação específica. É importante salientar que as taxas 
de saturação não aumentam nas mesmas proporções que as temperaturas do Ponto de Orvalho. 
Em relação à afirmação anterior, note no Quadro 1, enquanto que para uma temperatura 
de 35 °C a saturação corresponde a 39,6 g/m³, a 40 °C, apenas cinco graus Celsius a mais, 
a saturação pula para a casa dos 50,6 g/m³. Quer dizer que o ar um pouco mais quente tem 
capacidade de reter bem mais vapor.
Isso se deve ao fato que a definição das taxas de saturação implica considerar uma série de 
parâmetros atmosféricos que vão muito além da aritmética pura.
Suponha que haja um aquecimento do ar que eleva a temperatura de 25 para 30 °C. 
Imediatamente, a mudança térmica do ar, a taxa de saturação aumenta de 22,9 g/m3 para 
30,3 g/m3, o que quer dizer que o ar pode reter mais vapor d’água. Se ocorrer o oposto, o 
ar perde capacidade de reter vapor, ou seja, a saturação diminui. A diminuição da saturação 
implica na necessidade imediata de eliminar o excedente em g/m3, o mecanismo para isso é 
a condensação e, consequentemente, a precipitação, ou seja, a chuva. 
Toda chuva, portanto, pode ser considerada o excedente da saturação de uma determinada 
porção da atmosfera que passou por uma diminuição de temperatura e, em consequência 
disso, teve diminuída a sua capacidade de reter aquele excedente de vapor que precipitou em 
forma de chuva.
Mas como quantificar a umidade existente no ar? Através de uma medida denominada de 
Umidade Relativa.
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Umidade relativa
Uma coisa que devemos considerar é que há 4% de vapor por unidade de ar, mas esse 
é um valor absoluto; portanto, impossível de ser medido, pois esse é o valor de saturação 
e toda vez que o ar atinge esse índice ocorre a precipitação do excedente. Assim, nunca 
podemos identificar o valor absoluto, embora possamos supor a sua ocorrência quando 
chove. Isso quer dizer que, instantes antes e/ou durante o início da chuva, houve queda de 
temperatura e, consequentemente, no Ponto de Orvalho, a umidade ultrapassou o volume 
em g/m³ e/ou saturou o ar a ponto de promover a precipitação do excedente de vapor 
para a nova situação térmica.
Assim, a medida possível de ser feita para se saber a quantidade de umidade no ar é a 
que denominamos de Umidade Relativa – UR. A taxa de UR é medida em porcentagem 
(%) em relação à Umidade Absoluta – UA. 
Hipoteticamente, se admitirmos o Ponto de Orvalho em 25 °C, a saturação admitida 
equivale a 22,9 g/m3 de vapor d’água, o que equivale a 100% de umidade possível 
de ser retida no ar. Teoricamente, admitimos que caso ocorra queda na temperatura 
a UR ultrapassaria 100% e ocorreria chuva para a nova condição térmica com taxas 
inferiores de UA.
Por outro lado, ao medir a umidade do ar em certo instante do dia constatou-se que, na 
mesma temperatura, a taxa de vapor existente foi de 11,45 g/m3, ou, 50% de UR. Isso 
poderia significar, teoricamente, uma probabilidade de chuva bem abaixo do caso anterior. 
E, finalmente, caso constatássemos, ao medir novamente o ar que a quantidade de 
vapor é da ordem de 5,72 g/m3, podemos dizer que a UR seria de 25%. As chances de 
chuva seriam, hipoteticamente, remotas se considerada a mesma temperatura inicial.
É importante salientar que pequenas variações térmicas implicam em grandes alterações 
no percentual de UR.
Deixemos claro que todas as suposições feitas acima são hipotéticas, pois a passagem 
de uma massa de ar polar pode produzir redução drástica nas médias térmicas fazendo 
precipitar mesmo aquelas pequenas quantidades de vapor no ar, dado que o Ponto de 
Orvalho também pode cair drasticamente. 
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Unidade: Umidade, nebulosidade e precipitação
O registro da Umidade Relativa – UR
Registramos a UR utilizando um instrumento denominado de Psicrômetro. O Psicrômetro 
é, na verdade, a combinação de dois termômetros. Um dos termômetros tem o bulbo coberto 
pela extremidade de uma fibra natural absorvente que tem a outra extremidade mergulhada em 
água. O que mantém o bulbo sempre úmido. Por esse motivo denominamos esse instrumento 
de termômetros de bulbo úmido. O outro termômetro é mantido com o bulbo seco (Figura 1).
Figura 1. Psicrômetro
ÚmidoSeco
Bulbo
úmido
Recipiente
com água
 
O funcionamento do Psicrômetro é muito simples. Como a fibra 
umedecida ao máximo (saturação máxima) é exposta ao ar livre, ela 
expõe a água que encharca a fibra e recobre o bulbo à evaporação, 
o que leva ao consumo de calor (600 cal/g) para que a evaporação 
seja possível. Com isso, o mercúrio do termômetro registra esta 
queda da temperatura por perda de calor, ou seja, ele identifica que 
o consumo de caloria implica que o ar esteja secando e se contrai. 
Logo, quanto maior a diferença entre o termômetro de bulbo 
úmido em relação ao de bulbo seco, menor a UR e vice-versa. 
Fonte: adaptado de i00.i.aliimg.com
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Nuvens, nevoeiro, neblina, orvalho e geada
A condensação do vapor d’água produz uma série de fenômenos atmosféricos. Dependendo 
da sua localização ou das condições térmicas, as quais se formam podem ser denominados de 
nuvem, nevoeiro, orvalho e geada. Independentemente da classificação, o essencial para que 
ocorra a condensação é que o ambiente esteja saturado de umidade, o que, no geral, acontece 
quando o ar é resfriado.
Nuvens
Chamamos de nuvem as aglomerações de gotículas de condensação e deposição de vapor 
d’água e/ou de cristais de gelo na atmosfera. As nuvens também podem conter partículas 
sólidas (“poeira”) e outros gases sobre os quais as gotículas aglomeram-se em um fenômeno 
denominado de coalescência. Nesse caso, tanto os gases como os particulados sólidos 
funcionam como núcleos de condensação das gotículas de água. Os sais (Cloreto de Sódio 
- NaCl, Sulfato de Cálcio - CaSO4, Sulfato de Magnésio - MgSO4 e Cloreto de Magnésio - 
MgCl2, por exemplo) suspensos no ar, têm importância redobrada quanto ao fato de serem 
especialmente atraentes às moléculas de água por afinidade química sendo, por esse motivo, 
denominados de Núcleos Higroscópicos.
A diferenciação das nuvens pode ser baseada na sua forma. Nesse caso, as nuvens são 
classificadas em:
Cirrus nuvens fibrosas, altas, brancas e finas; 
Stratus camadas que cobrem grande parte ou todo o céu; 
Cumulus massas individuais globulares de nuvens, com aparência de dômica desenvolvidas devido à convecção ascendente.
Além da distinção morfológica, as nuvens podem ser caracterizadas pela sua altura. Assim, 
temos quatro classes:
Altas nuvens nas quais a base ewwwncontra-se acima de 6.000 m.
Médias nuvens nas quais a base encontra-se entre 2.000 e 6.000 m.
Baixas nuvens nas quais a base encontra-se até 2.000 m.
Nuvens com 
desenvolvimento 
vertical
geralmente, estão associadas ao aumento diário de temperatura, isto é, à 
convecção ascendente.
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Unidade: Umidade, nebulosidade e precipitação
A Figura 2 apresenta a representação da classificação das nuvens. 
Figura 2. Classificação de nuvens
Fonte: zeus.iag.usp.brO Quadro 2 apresenta a classificação mais detalhada e algumas especificidades de cada 
agrupamento de nuvem.
Quadro 2. Classificação de nuvens
Tipos Básicos de Nuvens
Família de nuvens e 
altura
Tipo de 
nuvem Características
Nuvens altas 
(acima de 6000 m)
Cirrus 
(Ci)
Nuvens finas, delicadas, fibrosas, formadas de cristais de 
gelo.
Cirrocumulus 
(Cc)
Nuvens finas, brancas, de cristais de gelo, na forma 
de ondas ou massas globulares em linhas. É a menos 
comum das nuvens altas.
Cirrostratus 
(Cs)
Camada fina de nuvens brancas de cristais de gelo 
que podem dar ao céu um aspecto leitoso. As vezes 
produz halos em torno do sol ou da Lua.
Nuvens médias 
(2000 - 6000 m)
Altocumulus 
(Ac)
Nuvens brancas a cinzas constituídas de glóbulos 
separados ou ondas.
Altostratus 
(As)
Camada uniforme branca ou cinza, que pode produzir 
precipitação muito leve.
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Nuvens baixas 
(abaixo de 2000 m)
Stratocumulus 
(Sc)
Nuvens cinzas em rolos ou formas globulares, que 
formam uma camada.
Stratus 
(St)
Camada baixa, uniforme, cinza, parecida com 
nevoeiro, mas não baseada sobre o solo. Pode 
produzir chuvisco.
Nimbostratus 
(Ns)
Camada amorfa de nuvens cinza escuro. Uma das 
mais associadas à precipitação.
Nuvens com 
desenvolvimento vertical
Cumulus 
(Cu)
Nuvens densas, com contornos salientes, ondulados e 
bases frequentemente planas, com extensão vertical 
pequena ou moderada. Podem ocorrer isoladamente 
ou dispostas próximas umas das outras.
Cumulonimbus 
(Cb)
Nuvens altas, algumas vezes espalhadas no topo 
de modo a formar uma ‘‘bigona’’. Associadas com 
chuvas fortes, raios, granizo e tornados.
Fonte: Adaptado de Grimm (1999)
Nevoeiro e neblina
Em certos casos, esse fenômeno pode ocorrer, devido ao resfriamento noturno do ar de 
gotículas de água ou cristais de gelo entrar em suspensão, mas manterem-se próximas do 
solo. Além disso, é mais comum em noites de céu limpo, ventos fracos e umidade relativa 
razoavelmente alta. Nessas condições, um pequeno resfriamento que seja já é capaz de 
condensar o vapor que paira próximo à superfície no fim da madrugada. Se tal condensação 
for fraca e permitir a visibilidade superior a um km, chamamos esse fenômeno de neblina. 
Caso a condensação seja intensa e diminua a visibilidade para menos de um km, tal fenômeno 
é chamado de nevoeiro (Figura 3).
Figura 3. Neblina no vale do rio Pelotas, Bom Jesus-RS
Fonte: elaborado pelo autor
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Unidade: Umidade, nebulosidade e precipitação
Orvalho e geada
Assim como o caso anterior, o orvalho e a geada também ocorrem devido ao resfriamento 
noturno do ar, igualmente em noites de céu limpo, ventos fracos e umidade relativa 
razoavelmente alta. Nesses casos, os elementos existentes na superfície terrestre emitem mais 
radiação que recebe da atmosfera. Por esse motivo, a superfície daqueles elementos torna-se 
mais fria que o ar do entorno, esfriando-o e este se torna saturado. 
Se a temperatura do ar, ainda que este tenha esfriado devido ao fato de ter transferido seu 
calor para o elemento da superfície, ainda permanecer acima do ponto de congelamento, 
o vapor presente é depositado na forma de orvalho. Caso a temperatura do ar tenha ficado 
abaixo ou igual à do ponto de congelamento o vapor é depositado na forma de geada (Figura 
4). Utilizamos o termo deposição e não precipitação porque o vapor não caiu do céu, mas já 
estava presente no ambiente, sendo apenas depositado sobre a superfície.
Figura 4. Cristais de gelo remanescentes de geada sobre os campos naturais. Bom Jesus-RS
Fonte: elaborado pelo autor
A deposição é um fenômeno bastante comum sendo observado em garrafas de líquidos 
gelados que são expostas ao ar livre fora da geladeira. O lado externo da garrafa fica coberto 
com gotículas de água cada vez maiores até que escorrem pelo corpo da garrafa.
Precipitação ou chuva
Embora possa não parecer, a chuva é um fenômeno excêntrico. Dizemos isso porque para 
que haja chuva, as partículas de água têm que vencer uma série de obstáculos que a maior 
parte dos vapores não consegue ultrapassar.
As gotículas de água das nuvens têm dimensões bastante reduzidas em torno de 20 microns. 
Para se ter uma ideia, um fio de cabelo tem um diâmetro de 75 microns. 
Devido às suas pequenas dimensões, as gotículas de água das nuvens não conseguem cair 
no solo, mesmo considerando que a força da gravidade as atrai para baixo. Isso acontece em 
decorrência do fato de as correntes de ar ascendentes empurrarem-nas de volta para cima. 
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As múltiplas barreiras só são ultrapassadas nos casos em que as gotículas crescem o 
suficiente para alcançarem o solo na forma de chuva. O tal crescimento esperado para que as 
gotículas transformem-se em chuva é chamado de coalescência ocasionado pelo choque entre 
moléculas de água. A Figura 5 representa o processo de crescimento de gotículas de água e a 
formação de chuva.
Figura 5. Coalescência de gotículas de vapor e formação de chuva
Fonte: Adaptado de Grimm
Analisando a Figura 5, podemos observar que a gotícula em queda através da atmosfera, 
já envolvendo um núcleo de condensação (“a”), ajunta-se a outras gotículas (“b”), tornando-se 
bastante pesada, aumentando a velocidade da queda (“c”). A certa altura, devido ao atrito com 
o ar, a gota de chuva inicia um processo de divisão em pleno ar (“d”). A partir daí, gotas de 
chuva continuam a cair em alta velocidade até alcançarem o solo na forma de chuva (“e”). A 
partir daí, basta medir a quantidade de chuva precipitada.
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Unidade: Umidade, nebulosidade e precipitação
Pluviometria ou medida de precipitação ou de chuva
 
Figura 6. Pluviômetro do tipo Ville
Fonte: p1.storage.canalblog.com.
Medimos a precipitação com o emprego de um pluviômetro 
(Figura 6). O instrumento consiste de um coletor côncavo com 
diâmetro de 20 cm, interligado a um recipiente de armazenamento 
cilíndrico, com área equivalente a um décimo da área do coletor. 
O funcionamento do pluviômetro é bastante simples. Ele deve 
ser deixado a céu aberto para coletar a água ou o gelo precipitado 
para o solo. A quantidade de chuva precipitada é resultado de 
uma fórmula dedutiva também bastante simples: um milímetro de 
água de chuva capturada pelo coletor equivale a um litro de chuva 
precipitada sobre 1 m² no solo. Portanto, 1 mm de água captada 
pelo pluviômetro equivale a 1 litro de chuva por metro quadrado.
Hipoteticamente, se após uma chuva forte o tubo de 
armazenamento contiver 60 mm de água, isso quer dizer que 
choveu 60 litros por metro quadrado.
A chuva também pode ser medida por pluviógrafos (Figura 7). 
Esses aparelhos têm a vantagem de, além de serem um registro 
contínuo, permitem saber o ponto de início, as variações e o fim 
de um evento de chuva. 
Figura 7. Pluviógrafo
Fonte: Wikimedia Commons
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Tipos de precipitação ou chuva
A chuva pode ser classificada segundo a sua gênese em: orográfica, frontal e convectiva.
Chuva orográfica
A chuva orográfica, como o próprio nome indica, é aquela que tem sua gênese associada 
às encostas das elevações topográficas. É importante lembrar que, durante o processo de 
convecção, o ar, antes de ascender a baixas pressões e grande volume de vapor proveniente 
de evaporação das águas e da transpiração vegetal, cumpre uma trajetória horizontal rente à 
superfície antes de ganhar altura.
Ao encontrar uma barreira topográfica, o ar úmido é “forçado” a subir pela encosta e a resfriar 
adiabaticamente. Como o processo de convecção é ininterrupto, mais ar quente e úmido é produzido 
em sequência, empurrando o volume anterior contra a barreira orográfica, obrigando-a a subir 
rente à encosta. É claro, que, ao longo do deslocamento horizontal, pode ocorrer precipitação 
devido à saturação de vapor conjuntamente às eventuais reduções térmicas adiabáticas.
As chuvas orográficas são bastante comuns na faixa costeira leste do Brasil. Como o ar 
é forçado a subir desde o nível do mar até o topo da Serra do Mar que varia entre 1.000 a 
2.000 m de altitude, ocorre o resfriamentoadiabático e, consequentemente, quedas sucessivas 
no ponto de orvalho. Esse processo promove a condensação e subsequente precipitação da 
umidade existente na chamada face de sotavento, isto é, a que está voltada para a origem do 
ar em movimento ou da brisa marinha. Quando termina a escalada pela encosta, as taxas de 
umidade já são bem mais baixas e a condensação e a precipitação bem mais modestas, ou, a 
“sombra de chuva” na face de barlavento, aquela que está voltada para a direção do destino 
do ar em movimento. O esquema da Figura 8 apresenta esse processo.
Figura 8. Esquema explicativa para a chuva orográfica
O ar úmido que
vem do mar, ou à
Barlavento, ao
subir, resfria
adiabaticamente,
ou seja, por
mudança de
pressão. Isso
produz a Chuva
Orográ�ca ao
longo da encosta.
O ar que atinge
a face oposta da
mesma elevação,
desce seco e
aquecendo
adiabaticamente
à Sotavento.
Fonte: elaborado pelo autor
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Unidade: Umidade, nebulosidade e precipitação
Conceito associado:
• Vento Foehen: é o vento frio e seco (mais frio e mais seco que a sua origem a barlavanto) que 
descem as vertentes de sotavento.
Como exemplo desse processo, no Quadro 3, podemos comparar os dados pluviométricos 
desde a baixada santista até o planalto paulista, no Estado de São Paulo.
Quadro 3. Totais de chuva para localidades selecionadas
LOCALIDADE ALTITUDE (M) TOTAL DE CHUVA (mm/ano)
Santos 9 2.153 m
Cubatão 8 2.530 m
Serra do Mar 350 3.151 m
Serra do Mar 500 3.387 m
Serra do Mar 850 3.874 m
São Caetano do Sul 760 1.289 m
Fonte: Adaptado de Galvani (2014)
A Figura 9 mostra a localização dos pontos amostrados no exemplo do fenômeno 
pluviométrico orográfico.
Figura 9. Localização dos pontos amostrais de dados de precipitação orográfica
Fonte: DATA Sio, NOAA, NGA, GEBCO, Digital Globe, CNES/Astrium, Google (2015)
Se observarmos as localizações dos pontos amostrais, notaremos que a sequência do 
Quadro 3 obedece a uma distribuição no sentido Sudeste-Noroeste, a mesma da direção da 
brisa marinha. Assim, de Santos a São Caetano do Sul há um afastamento em relação à faixa 
costeira. Santos e Cubatão, além de mais próximas ao mar, encontram-se nas altitudes mais 
modestas quando comparadas aos outros pontos amostrais.
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No geral, este tipo de chuva apresenta uma distribuição espacial bastante concentrada, 
embora apresente grande variabilidade locacional. A intensidade vai de fraca a forte, 
dependendo da velocidade do vento que acompanha o resfriamento adiabático e sua duração 
é curta indo de alguns minutos a poucas horas.
A análise dos dados e informações de localização permite afirmar que as taxas anuais 
de precipitação têm uma origem moderada em Santos, elevam-se de Cubatão ao topo da 
Serra do Mar e diminuem significativamente no planalto, caracterizando a chuva orográfica de 
forma muito concreta.
Chuva Frontal
As chuvas frontais têm sua gênese associada aos choques entre massas de ar em movimento 
na superfície terrestre.
As massas de ar são porções de ar de grandes dimensões que apresentam certa 
homogeneidade em termos de temperatura e umidade.
O avanço de massas de ar sobre superfícies de características diferentes provoca o surgimento 
de frentes, que são áreas de baixa pressão entre essas massas de ar, causando instabilidade 
atmosférica, muita nebulosidade e precipitação. As frentes estão, portanto, na transição de 
massas de ar diferentes.
O estudo das frentes trás consigo alguns conceitos como:
Frontogênese: processo de formação ou regeneração de uma frente.
Frontólise: processo de dissipação de uma frente.
Linha de Instabilidade: faixa de nebulosidade e mau tempo, com até 60 
km de largura. Forma-se nas latitudes temperadas e subtropicais antes da 
chegada de uma frente fria de rápido deslocamento.
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Unidade: Umidade, nebulosidade e precipitação
A gênese da chuva frontal
O encontro das massas de ar promove a ascensão forçada da massa mais quente e úmida 
sobre a massa de ar fria e seca, levando ao resfriamento acompanhado de condensação e 
subsequente precipitação da umidade pré-existente na primeira (Figura 10).
Figura 10. Esquema explicativo de chuva frontal
A massa de ar frio
e seco, mais densa,
que vem de regiões
polares se choca de
frente com uma
massa de ar quente
e úmida existente
em regiões
subtropicais e,
ou, tropicais.
O choque de
frente fria promove a
“ascensão forçada”
da massa de ar
quente e úmido
quando há
condensação e
chuva por
resfriamento
adiabático.
Fonte: elaborado pelo autor
A chuva frontal tem uma distribuição local a regional, podendo se estender por centenas 
de milhares de km². A intensidade é muito variável podendo apresentar-se forte a muito forte, 
como as chuvas frontais que atingem à região Sul a moderadas e fracas, como os chuviscos 
que são comuns no sudeste, particularmente em São Paulo. A temporalidade desses tipos de 
chuva pode ir de algumas horas a até algumas semanas, sendo bem distribuídas ao longo do 
ano embora sejam mais frequentes no inverno.
O Brasil tem boa parte dos seus climas significativamente influenciados pela frente fria que 
tem origem na zona polar antártica, denominada massa Polar antártica ou atlântica, que tem 
como característica o fato de ser fria, úmida, instável e profunda, ou seja, estende-se através 
da troposfera.
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Chuva de convecção ou convectiva
As chuvas de convecção ou convectivas são as que se formam a partir de nuvens de grande 
desenvolvimento vertical e resfriamento adiabático. O esquema da Figura 11 representa o 
processo que leva à formação de chuvas convectivas.
Figura 11. Esquema de representação do processo de formação de chuvas de convecção
Fonte: elaborado pelo autor
Essas chuvas, apesar de ocorrerem de forma bem concentrada têm sua distribuição bastante 
irregular. Sua intensidade pode ser considerada moderada a muito forte, embora a duração seja curta 
em termos de minutos a horas. Isso vai depender do desenvolvimento vertical da nuvem (Figura 12).
Figura 12. Nuvem do tipo Cumulonimbus com grande desenvolvimento vertical, sobre a cidade de São Paulo
Fonte: ebc.com.br
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Unidade: Umidade, nebulosidade e precipitação
Comportamento das chuvas no Brasil
O Brasil compreende um território de grandíssimas dimensões. Trata-se de um território com 
uma extensão de 8.514.876,599 km2 sendo que o comprimento longitudinal (Oeste-Leste) é da 
ordem de 4.319,4 km e o comprimento latitudinal (Norte-Sul) é de 4.394,7 km. Além disso, o país 
apresenta um dos maiores litorais do mundo com 7.367 km e uma das maiores faces de sotavento 
do mundo, correspondente à faixa oriental dos Andes, com 15.719 km (IBGE, 2015)1 . 
Os dados supracitados são a prova cabal de que o Brasil é um país de diversidades e os 
seus climas são prova disso. A Figura 13 a seguir apresenta esta diversidade do ponto de vista 
pluviométrico. Trata-se dos pluviogramas de cidades brasileiras selecionadas.
Figura 13. Pluviogramas de cidades selecionadas
Fonte: inmet.gov.br
Na análise comparativa dos quatro gráficos de precipitação das cidades brasileiras 
selecionadas, podemos observar algumas nuances. A cidade de Boa Vista, capital do 
Estado de Roraima, situa-se ao Norte do Equador. Assim, o regime de chuvas que 
alimenta o sistema clima-terra desta localidade é proveniente de chuvas de verão no 
hemisfério Norte.
1 Disponível em http://teen.ibge.gov.br/mao-na-roda/posicao-e-extensao. Acessado em 20/03/2015
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Já a cidade de Aracaju, capital do Estado de Sergipe, apresenta um gráfico 
morfologicamente similar ao anterior. Entretanto, quando observamos o período de maior 
ocorrência de precipitação, vemos que os índices revelam outros fatores de controle 
climático. A cidade de Aracaju encontra-se às margens do Oceano Atlântico. O que leva 
a crer que as chuvas se devam a algum fato essencialmente devido à proximidade com 
a costa e, em particular, ao deslocamento para o Sul da ZCIT. Contudo, as taxas de 
precipitação não se devem a apenas à sua localização privilegiada, mas pelo contrário, as 
chuvasrepresentadas no pluviograma são originadas no Sul. É a massa Polar atlântica, 
mais atuante em junho e julho, que leva à formação de chuvas.
O pluviograma da cidade de Florianópolis, capital do Estado de Santa Catarina, é de 
grande valia para os estudos climáticos. Se observarmos bem os dados do gráfico, poderemos 
perceber que a cidade apresenta uma boa regularidade na ocorrência de chuvas. Isso pode 
ser explicado pela constante produção da brisa marinha sobre a cidade, situada em uma 
ilha junto à costa, resfriada pelas constantes massas de ar frio que vem do sul.
O pluviograma da cidade de Teresina apresenta um longo período de estiagem que vai 
de junho a outubro. A cidade em questão recebe influências da maritimidade, embora não 
seja uma cidade costeira. E também recebe influências do nordeste setentrional semiárido. 
Assim, é um clima de contrastes hidrográficos muito significativos.
A diversidade observada nos resultados das amostras obtidas para análise demonstra que 
o Brasil é um país de contrastes e principalmente no que diz respeito ao âmbito natural.
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Unidade: Umidade, nebulosidade e precipitação
Material Complementar
Sites sobre a água atmosfera
Sites:
CPTEC – Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos: www.cptec.inpe.br
INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais: www.inpe.br
INPA – Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia: www.inpa.gov.br
LBA – Programa de Grande Escala da Biosfera-Atmosfera na Amazônia: lba.inpa.gov.br/lba/
IMAZON – Instituto do Homem e Meio Ambiente da Amazônia: www.imazon.org.br
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Referências
AYOADE, J. O. Introdução à climatologia para os trópicos. Bertrand Brasil, Rio de 
Janeiro, 1996.
GRIMM, A. M. Meteorologia básica: notas de aulas. Versão eletrônica. Disponível em 
http://fisica.ufpr.br/grimm/aposmeteo/. Acessado em 18/03/2015.
VAREJÃO-SILVA, M. A. Meteorologia e Climatologia. Versão eletrônica disponível 
em http://www.icat.ufal.br/laboratorio/clima/data/uploads/pdf/METEOROLOGIA_E_
CLIMATOLOGIA_VD2_Mar_2006.pdf. Acessado em 18/03/2015.
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Unidade: Umidade, nebulosidade e precipitação
Anotações