GESTÃO DE RECURSOS HÍDRICOS A2

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GESTÃO DE RECURSOS HÍDRICOS
CICLO HIDROLÓGICO
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Olá!
Ao final desta aula, você será capaz de:
1 - Conhecer o desenvolvimento da mecânica do ciclo das águas;
2 - Identificar as fases do ciclo hidrológico.
1 Ciclo das águas
O ciclo da água, também conhecido como "ciclo hidrológico", refere-se à transformação constante de água na
hidrosfera, entre a atmosfera, a água do solo, as águas superficiais, as subterrâneas e as das plantas.
O processo se inicia quando a energia solar incide na Terra: o calor dos raios solares aquece a água da superfície
terrestre e envia o vapor para a atmosfera através da evaporação direta, passando do estado líquido ao estado
gasoso. Grande parte do vapor formado pela evaporação das águas provém dos oceanos, onde estão sob a
influência das altas subtropicais.
Nos oceanos equatoriais, onde a precipitação é abundante, a evaporação é menos intensa. Nos continentes, nos
locais onde a precipitação é mais elevada, existem florestas e, onde a precipitação é mais baixa, existem desertos.
Outros corpos d'água, como rios, lagos e bacias também contribuem, porém em menor escala.
Dada a influência da energia solar no processo de evaporação, a água evapora-se em particular durante os
períodos mais quentes do dia e em particular nas zonas mais quentes da Terra. A maior parte da água evaporada
acaba retornando aos oceanos, mas são os ventos que transportam parte desse vapor de água para a terra. O
vapor de água é transportado pela circulação atmosférica e condensa após percursos muito variáveis.
A vegetação tem um papel importante neste ciclo, pois uma parte da água que cai é absorvida pelas raízes e
acaba por voltar à atmosfera pela transpiração ou pela simples e direta evaporação. Durante esta alteração do
seu estado físico, absorve calor, armazenando energia solar na molécula de vapor de água à medida que sobe à
atmosfera. O fenômeno ocorre quando há perda de água proveniente de dentro do solo, como lençóis freáticos,
por evaporação ou através da perda de água da planta por transpiração. A soma total da água que evapora
depois de passar pelas plantas com a água proveniente da sua transpiração é chamada de evapotranspiração.
A água regressará à superfície terrestre numa das formas de precipitação, como, por exemplo, chuva, granizo ou
neve, ou pode voltar à atmosfera mesmo antes de alcançar a superfície terrestre, através de chuva miúda quente,
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que pode evaporar antes mesmo de encostar-se no solo. Em outro caso, poderá transformar-se em neve e cair no
solo ou até em cima de uma montanha, onde permanecerá até seu derretimento. Toda esta movimentação é
influenciada pelo movimento de rotação da Terra e das correntes atmosféricas.
Ao atingir o solo, a água tem diferentes destinos. Excetuando a parte que evapora e retorna à atmosfera, parte
dela infiltra-se no interior do solo, alimentando os lençóis freáticos. O restante escorre sobre as superfícies em
direção às áreas mais baixas, alimentando diretamente lagos, riachos, rios, mares e oceanos. A infiltração é
importante para regular a vazão dos rios, distribuindo-a ao longo de todo o ano, evitando os fluxos repentinos
que provocam inundações. Caso seja precipitada sobre uma superfície coberta com vegetação, parte da chuva
fica retida nas folhas.
2 Precipitação
Em meteorologia, precipitação descreve qualquer tipo de fenômeno relacionado à queda de água do céu. Isso
inclui neve, chuva e chuva de granizo. A precipitação é uma parte importante do ciclo hidrológico, sendo
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responsável por retornar a maior parte da água doce ao planeta. A chuva forma-se nas nuvens. Nem todas as
chuvas atingem o solo, algumas evaporam enquanto caem, num fenômeno que recebe o nome de virga e
acontece principalmente em períodos, ou então, locais de ar seco.
A quantidade de chuvas é medida usando um instrumento chamado pluviômetro, de funcionamento simples: a
boca de um funil de área conhecida faz a coleta das gotas de chuva e as acumula em um reservatório colocado
abaixo do funil. Um observador vem no tempo de amostragem (1 vez por dia, 4 vezes por dia etc), e com uma
pipeta com escala graduada, mede o volume de água acumulado no período. Por exemplo, ele pode ter medido
que caiu 28 mm por metro quadrado nas últimas 12 horas.
Para maior precisão no registro da altura de chuva, utiliza-se um aparelho denominado pluviógrafo, que registra
num gráfico as alturas de precipitações em função do tempo. A este gráfico chamamos pluviograma.
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Atenção
Existem diversos tipos de precipitação como veremos a seguir.
3 Chuva convectiva
Chuvas de convecção ou convectivas são também chamadas de chuvas de verão na região Sudeste do Brasil e são
provocadas pela intensa evapotranspiração de superfícies úmidas e aquecidas (como florestas, cidades e
oceanos tropicais). O ar ascende em parcelas de ar que se resfriam de forma praticamente adiabática (sem trocar
calor com o meio exterior) durante sua ascensão. A precipitação convectiva é comum no verão brasileiro, na
Floresta Amazônica e no Centro Oeste. Na região Sudeste, particularmente sobre a Região Metropolitana de São
Paulo e sobre a Região Metropolitana do Rio de Janeiro, também ocorrem tempestades convectivas associadas a
entrada de brisa marítima ao final da tarde, com graves consequências sobre as centenas de áreas de risco
ambiental. Estas chuvas também são conhecidas popularmente como pancadas de chuva, aguaceiros ou torós.
4 Chuva orográfica (ou Estacional)
São também chamadas de chuvas de serra, ou ainda, chuvas de relevo, e ocorrem quando os ventos úmidos se
elevam e se resfriam pelo encontro de uma barreira montanhosa, como é normal nas encostas voltadas para o
mar. São comuns nos litorais paranaense, catarinense e paulista e em todo o litoral brasileiro na Serra do Mar.
Esse tipo de precipitação pode estar associada à presença do efeito Föhn, que condiciona a existência de áreas
mais secas a sotavento dessas barreiras.
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5 Chuva frontal
São causadas pelo encontro de uma massa fria (e seca) com outra quente (e úmida), típicas das latitudes médias,
como as de inverno no Brasil Meridional que caminham desde o Sul (Argentina) e se dissipam no caminho
podendo, eventualmente, chegar até o estado da Bahia. Por ser mais pesado, o ar frio faz o ar quente subir na
atmosfera. Com a subida da massa de ar quente e úmida, há um resfriamento da mesma que condensa e forma a
precipitação.
6 Neve
A neve forma-se quando o arrefecimento da umidade é lento e a tempo de se formarem cristais. É um fenômeno
meteorológico que consiste na queda leve, moderada ou forte de cristais de gelo. É possível usar os termos 
(mais comum no Brasil) ou (mais comum em Portugal), para uma tempestade de neve, ounevasca nevão
nevisco, para uma precipitação de neve rarefeita, dependendo de sua intensidade. A queda de neve costuma ser
denominada como nevada.
Cada cristal de gelo é uma precipitação de uma forma cristalina de água congelada. Acontece com frequência nas
regiões de clima frio e temperado do planeta Terra.
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7 Granizo
É a forma de precipitação que consiste na queda de pedaços irregulares de gelo, comumente chamados de
pedras de granizo. Essas pedras são compostas por água no estado sólido e medem entre 5 e 200mm de
diâmetro, tendo pedras maiores provenientes tempestades mais severas.
O código Metar classifica como GR o granizo com 5mm de diâmetro ou mais, enquanto que quando há pedras
menores é codificado como GS. É possível, dentro da maioria das tempestades, o granizo ser produzido pelas
nuvens cumulonimbus. Sua formação requer ambientes de forte movimento para cima da atmosfera da
tempestade (semelhante aos furacões) e baixa altura do nível de congelamento. É mais frequente a formação
ocorrer no interior dos continentes, dentro de latitudes médias da Terra, confinando-se a altitudes mais elevadas
dentro dos trópicos.
Existem métodos disponíveis para detectar tempestades de granizo usando imagens de satélitese radares
meteorológicos. O granizo geralmente cai em maior velocidade à medida que crescem em tamanho, embora
fatores complicadores, como a fusão, o atrito com o ar, o vento e interação com a chuva e outras pedras de
possam retardar sua descida pela atmosfera da Terra. Avisos de tempo severo são emitidos quando atingem um
tamanho prejudicial, pois podem causar danos graves em construções, automóveis e, mais comumente, na
agricultura.
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8 Saraiva
Também se refere à forma de precipitação sólida, porém com diâmetro inferior a 5mm. A saraiva difere de
granizo apenas pela diferença de tamanho e quantidade.
9 Interceptação
Interceptação de água é o processo que ocorre quando esta, após sua precipitação na forma de chuva, não é
absorvida pelo solo. Isso é, a água é interceptada por uma entidade. Por exemplo, ao cair sobre uma superfície
coberta com vegetação, parte da chuva fica retida nas folhas. A água interceptada não é absorvida pela planta,
desta maneira, acaba evaporando e voltando à atmosfera.
Mas não apenas as folhagens são responsáveis pela interceptação de água. Esta também possa se alojar em
sulcos nos troncos, fendas nas pedras e até em flores. Já no meio urbano, a água tem a tendência de se alojar em
buracos nos asfaltos e calçadas, telhados, coberturas de prédios, e em detritos e lixos espalhados indevidamente,
como garrafas e latas.
Quando no meio ambiente natural, a interceptação da água não causa problemas, já que é uma ação natural.
Porém, no meio urbano, que é uma zona irregular, muitas vezes pode significar a proliferação de doenças, como
a dengue, por exemplo, ou desastres maiores, como alagamentos e desmoronamentos.
10 Evaporação
A evaporação é um fenômeno no qual átomos ou moléculas no estado líquido (ou sólido, se a substância
sublima) ganham energia suficiente para passar ao estado vapor.
O movimento térmico de uma molécula de líquido deve ser suficiente para vencer a tensão superficial e
evaporar, isto é, sua energia cinética deve exceder o trabalho de coesão aplicado pela tensão superficial à
superfície do líquido. Por isso, a evaporação acontece mais rapidamente a altas temperaturas; a altas vazões,
entre as fases líquida e vapor; e em líquidos com baixas tensões superficiais (isto é, com pressões de vapor mais
elevadas).
Como apenas uma proporção pequena de moléculas está localizada perto da superfície e movendo-se na direção
correta para escapar do líquido em um certo instante, a taxa de evaporação é limitada. Além disso, como as
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moléculas de maior energia escapam e as que ficam têm menor energia cinética média, a temperatura do líquido
diminui. Este fenômeno também é chamado de resfriamento evaporativo. Um exemplo para tal fenômeno é a
transpiração (suor).
11 Evapotranspiração
Evapotranspiração ocorre quando a perda de água do solo por evaporação e a perda de água da planta pelo
processo de transpiração ocorrem ao mesmo tempo.
A taxa de evapotranspiração é normalmente expressa em milímetros (mm) por unidade de tempo. Essa taxa
representa a quantidade de água perdida de um solo cultivado em unidades de profundidade de água. A unidade
de tempo pode ser hora, dia, mês, década ou até mesmo um ciclo inteiro da cultura. Pode-se medir a
evapotranspiração através de lisímetros, ou estimá-la através de equações.
Lisímetro é um tanque iserido no solo, cheio do mesmo solo do local e com vegetação, contendo uma balança no
fundo para determinar quanto de água que evapotranspirou naquele sistema. Outro tipo de lisímetro usa, ao
invés da balança, um sistema de drenagem de água que determina a capacidade de campo daquele solo.
O solo armazena a água que chega através das chuvas. Esta água tem duas maneiras de retornar à atmosfera.
Uma é a evaporação direta do solo, a outra é através das plantas.
As plantas absorvem água e nutrientes através da raiz. Parte desta água é utilizada em seus processos
metabólicos, como a Fotossíntese, enquanto outra parte somente percorre o xilema e evapora pela superfície das
folhas. Nessas superfícies existem estruturas microscópicas chamadas Estômatos, que são formadas por algumas
células-vegetais: duas células-guarda e duas células subsidiárias, que formam uma fenda chamado ostíolo. Nessa
fenda, ocorrem as trocas gasosas. É justamente por essa fenda que a água se perde em forma de vapor.
O processo da Evapotranspiração é como a nossa transpiração, e podemos comparar com uma roupa molhada
que está secando no varal. Sabemos que se no dia houver ventos, a roupa seca mais rápido. Isso ocorre também
nas plantas. Se houver mais vento, as plantas perdem água mais rápido. Mas as plantas também transpiram para
regular a sua temperatura, num processo que se assemelha ao suor dos animais.
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O que vem na próxima aula
Na próxima aula, você estudará sobre os assuntos seguintes:
• Processo de escoamento das águas no solo;
• Escoamento Superficial e Fluxo Subterrâneo;
• Infiltração e Armazenamento no Solo.
CONCLUSÃO
Nesta aula, você:
• Aprendeu os conceitos de Precipitação, Interceptação, Evaporação e evapotranspiração;
• Compreendeu a dinâmica e a importância do ciclo hidrológico.
Saiba mais
Para saber mais sobre os tópicos estudados nesta aula, pesquise na internet sites, vídeos e
artigos relacionados ao conteúdo visto. Se ainda tiver alguma dúvida, fale com seu professor
online utilizando os recursos disponíveis no ambiente de aprendizagem.
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• Compreendeu a dinâmica e a importância do ciclo hidrológico.•
	Olá!
	1 Ciclo das águas
	2 Precipitação
	3 Chuva convectiva
	4 Chuva orográfica (ou Estacional)
	5 Chuva frontal
	6 Neve
	7 Granizo
	8 Saraiva
	9 Interceptação
	10 Evaporação
	11 Evapotranspiração
	O que vem na próxima aula
	CONCLUSÃO