climatologia geográfica

Climatologia Geográfica

Unidade 3- parte 1: O aquecimento da Terra e a sua atmosfera

Prof. Andrews Lucena

Geografia - UFRRJ

“Então Josué falou ao SENHOR, no dia em que o SENHOR deu os amorreus nas mãos dos filhos de Israel, e disse na presença dos israelitas: SOL, DETÉM-TE EM GIBEOM, E TU, LUA, NO VALE DE

AJALOM. E O SOL SE DETEVE, E A LUA PAROU, até que o povo se vingou de seus inimigos. Isto não está escrito no livro de Jasher? O sol, pois,

se deteve no meio do céu, e não se apressou a pôr, QUASE UM DIA INTEIRO.

E não houve dia semelhante a este, nem antes nem depois dele, ouvindo o SENHOR assim a voz de um homem; porque o SENHOR

pelejava por Israel.

Josué 10:12-14”.

“E Ezequias disse a Isaías: Qual é o sinal de que o SENHOR me sarará, e de que ao terceiro dia subirei à casa do SENHOR?

Disse Isaías: Isto te será sinal, da parte do SENHOR, de que o SENHOR cumprirá a palavra que disse: ADIANTAR-SE-Á A SOMBRA

DEZ GRAUS, OU VOLTARÁ DEZ GRAUS ATRÁS? Então disse Ezequias: É FÁCIL QUE A SOMBRA DECLINE DEZ

GRAUS; NÃO SEJA ASSIM, MAS VOLTE A SOMBRA DEZ GRAUS ATRÁS.

Então o profeta Isaías clamou ao SENHOR; E FEZ VOLTAR A SOMBRA DEZ GRAUS ATRÁS, PELOS GRAUS QUE TINHA

DECLINADO NO RELÓGIO DE SOL DE ACAZ.

2 Reis 20:8-11.

Roteiro de aula 1. Temperatura e transferência de calor: Temperatura e calor;

Escalas de Temperatura;

Calor Latente;

Condução;

Convecção;

Radiação.

2. Balanço Térmico - Absorção, Emissão e Equilíbrio: Absorvedores Seletivos e o Efeito Estufa Atmosférico;

Intensificares do Efeito Estufa;

O Aquecimento do Ar de Baixo para Cima;

3. A Energia Solar: O Balanço Energético Anual da Terra;

A Energia Solar e a Aurora;

Por que a Terra tem Estações;

Estações no Hemisfério Norte;

Estações no Hemisfério Sul;

1. Temperatura e transferência de calor


Comparação das escalas Kelvin, Celsius e Fahrenheit


E o calor latente?


Calor latente (definições):

É a quantidade de calor recebida ou cedida por um

corpo, na qual, durante a sua troca, o corpo não

experimenta variação de temperatura. Em lugar

disto, ele muda de fase;

É o calor sustentador do vapor durante o processo

de transferência;

É a energia calorífica necessária para fazer com

que uma substância mude seu estado.


Calor latente liberado ou absorvido


Convecção:

Térmicas – bolhas de ar aquecidas que sobem;

Circulação convectiva – é o ciclo entre a saída de

ar quente e a entrada de ar frio na vertical, ou seja,

é a convecção (troca vertical de calor);

Vento – movimento horizontal da circulação;

Advecção – quando o vento carrega com ele as

propriedades do ar de uma área para a outra no

sentido horizontal;

Qualquer ar que sobe vai expandir e resfriar,

qualquer ar que desce vai se comprimir e aquecer.


Radiação

A radiação caracteriza-se como correntes de

partículas ou fótons que são pacotes discretos

de energia;

Estas ondas não precisam de moléculas para se

propagar. No vácuo elas viajam à velocidade

da luz;

A insolação é parte da radiação solar que

atinge a superfície terrestre, após os processos

de filtragem seletiva da atmosfera (absorção,

difusão e reflexão);


Por causa de sua temperatura:

O sol emite em ondas curtas;

A Terra emite em ondas longas.

2. Balanço de energia – absorção, emissão e equilíbrio:

Se a Terra e todas as coisas estão sempre emitindo energia, porque não

ficam mais frias?


Absorção da radiação pelos gases da atmosfera


Aquecimento da Terra com e sem os gases do efeito estufa


Intensificação do efeito estufa:

Modelos de Circulação Geral (GCM)

Vapor d’água - feedback positivo

As nuvens - feedback negativo

• Feedback é um processo no qual uma mudança

inicial no processo tende ou a reforçar o

processo (feedback positivo) ou a enfraquecer

este processo (feedback negativo).


Aquecimento do ar de baixo para cima:

Condução

ineficaz, pois o ar é um mal condutor de calor;

Seu aquecimento se dá apenas na parte mais

próxima do solo.

Convecção livre (Térmicas)

o ar se expande quando aquecido e sobe, o ar mais

frio desce e toma seu lugar;

Se o ar que sobe estiver úmido haverá condensação

e conseqüentemente liberação de calor latente de

condensação (aquecimento).


Aquecimento do ar de baixo para cima:

Radiação

a Terra emite radiação infravermelha que é

absorvida e reemitida pelos gases do efeito estufa

(vapor e CO2);

Este é o processo mais eficiente para o

aquecimento da Terra e da atmosfera.

3. A energia solar:

A energia solar, no topo da atmosfera, recebida

numa superfície perpendicular aos raios

solares, apresenta-se razoavelmente constante

a aproximadamente duas calorias por

centímetro quadrado a cada minuto -

CONSTANTE SOLAR (2 cal. cm2. min1.) –

é a média recebida;

3. A energia solar:

3. A energia solar:

Por que o céu é azul e as nuvens são brancas?

3. A energia solar:

3. A energia solar:

Por que o céu não é violeta e o pôr do sol é vermelho?

3. A energia solar:

3. A energia solar:

Energia solar no topo da atmosfera

3. A energia solar: balanço anual

O balanço anual de energia no sistema Terra-atmosfera

3. A energia solar:

3. A energia solar:

“Então Josué falou ao SENHOR, no dia em que o SENHOR deu os amorreus nas mãos dos filhos de Israel, e disse na presença dos israelitas: SOL, DETÉM-TE EM GIBEOM, E TU, LUA, NO VALE DE AJALOM. E O SOL SE DETEVE, E A LUA PAROU, até que o povo se vingou de seus inimigos. Isto não está escrito no livro de Jasher? O sol, pois, se deteve no meio do céu, e não se apressou a pôr, QUASE UM DIA INTEIRO. E não houve dia semelhante a este, nem antes nem depois dele, ouvindo o SENHOR assim a voz de um homem; porque o SENHOR pelejava por Israel”.

Josué 10:12-14.

3. A energia solar:

3. A energia solar:

Alguns conceitos:

Afélio – ponto em que a Terra se encontra mais

afastada do Sol (151.200.000 km);

Periélio – ponto em que a Terra se encontra mais

próxima do sol (146.080.000 km);

Solstício – época do ano em que o sol se encontra em

sua maior declinação, quer no hemisfério sul ou norte;

Equinócio (“noites iguais”) – ponto localizado ao

longo da órbita terrestre eqüidistante do sol, quase a

meio caminho dos solstícios.

3. A energia solar:

3. A energia solar:

As quatro estações

3. A energia solar:

Os solstícios de verão e inverno

3. A energia solar:

Luz solar que atinge uma superfície em um ângulo inclinado está espalhada por uma área maior que a luz solar que atinge

a superfície diretamente

3. A energia solar:

A insolação ao meio dia no verão (à esquerda) e no inverno (à direita)

3. A energia solar:

No verão os raios solares estão mais altos (a superfície se aquece mais). No inverno acontece o contrário.

3. A energia solar:

Em função da inclinação, os dias no verão são mais longos. O extremo deste fenômeno pode ser visto acima dos Círculos Polares

Ártico e Antárico (latitude = 66º 32´ 30´´) - Sol da meia noite .

3. A energia solar:

O desenvolvimento da noite sobre a Europa no

verão (12-17h) – o fenômeno do sol da meia

noite.

3. A energia solar:


verão (18-23h) – o fenômeno do sol da meia

noite.

3. A energia solar:


verão (meia noite-5h) – o fenômeno do sol da meia

noite.

3. A energia solar:


verão (5-11hh) – o fenômeno do sol da meia

noite.

3. A energia solar:

Viagem Rio-Porto– 28/05/15 – 01h29.

3. A energia solar:

Fundos da Catedral de Berlin– 21/05/13 – 21h09. Lat. 52

3. A energia solar:

Prefeitura de Estocolmo – 09/08/15 - 10h01. Lat. 59

3. A energia solar:

Prefeitura de Estocolmo – 09/08/15 – 21h29.

3. A energia solar:

Prefeitura de Estocolmo – 09/08/15 – 22h46.

3. A energia solar:

Igreja de Colônia – 02/08/15 – 11h37. Lat. 50

3. A energia solar:

Igreja de Colônia – 02/08/15 – 20h40.

3. A energia solar:

Igreja de Colônia – 02/08/15 – 21h42.

3. A energia solar:

3. A energia solar:

Ventos na atmosfera e correntes nos oceanos!

3. A energia solar:

A radiação solar média anual (linha vermelha) absorvida pelo solo e a atmosfera, juntamente com a radiação infravermelha média

anual (linha azul) emitida pela Terra e a atmosfera.

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