MECANISMO

DA COINCIDÊNCIA DO

MOVIMENTO DAS

CONSTELAÇÕES COM O

CLIMA

INSOLAÇÕES

z z

Diferentes Insolações determinam diferentescondições atmosféricas

Diferentes Insolações

Lugares Diferentes

Diferentes Insolaçõs

MesmoLugar

Estações Diferentes

GiroscópioConservação de Momento

Angular O eixo de

rotação mantém sempre a

mesma direção

Inclinação do Eixo de Rotação da Terra

Inclinação do Eixo de Rotação da Terra

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ConstelaçãoPosições Atuais (reais) Astrologia

Data Ângulo Data ÂnguloÁries 19/04 a 13/05 25,6 º 21/03 a 20/04 30ºTouro 14/05 a 19/06 33,5 º 21/04 a 20/05 30ºGêmeos 20/06 a 20/07 31,6 º 21/05 a 20/06 30ºCâncer 21/07 a 09/08 18,7 º 21/06 a 21/07 30ºLeão 10/08 a 15/09 36,5 º 22/07 a 22/08 30ºVirgem 16/09 a 30/10 44,4 º 23/08 a 22/09 30ºLibra 31/10 a 22/11 22,7 º 23/09 a 22/10 30ºEscorpião 23/11 a 29/11 6,9 º 23/10 a 21/11 30ºSerpentário 30/11 a 17/12 18,7 º ----- ----Sagitário 18/12 a 18/01 30,6 º 22/11 a 21/12 30ºCapricórnio 19/01 a 15/02 27,6 º 22/12 a 20/01 30ºAquário 16/02 a 11/03 25,6 º 21/01 a 19/02 30ºPeixes 12/03 a 18/04 37,5 º 20/02 a 20/03 30º

Movimento Diário

Latitude:distância angular do local ao equador

Longitude: distância angular do local ao meridiano de Greenwich

Sistema de Coordenadas Geográficas

Globo Gir

Sistema de Coordenadas Celeste Horizontal

Azimute (A): arco medido no sentido horário desde a direção norte.

Altura (h): arco medido do horizonte até o astro.

Z=90-h

Sistema de Coordenadas Celeste Equatorial

Ascensão Reta (α): arco medido no equador celeste entre o ponto vernal e o astro.

Declinação (δ): arco do meridiano compreendido entre o equador celeste e o astro.

zenite

horizonte

z

Cálculo do Ângulo Zenital

Z = ângulo zenital

PCN

PCS

Cálculo do Ângulo Zenital 90-d

90-j j

dZ = ângulo zenital

d = declinação

j = latitude

H

H = ângulo horário

= triângulo astronômico

PCN

PCS

90-d

90-j j

d H

90-d

90-j j

d H

Cálculo do Ângulo Zenital

Z = ângulo zenital

d = declinação

j = latitude

H = ângulo horário

= triângulo astronômico

90-j90-d

j

d

H

z

Cálculo do Ângulo Zenital

Z = ângulo zenital

d = declinação

j = latitude

H = ângulo horário

= triângulo astronômico

cos d

sen d

cos j

sen j

dd en ˆos ˆ szcxa

a b

jj en ˆos ˆˆ szcfb

HsyHcxf en ˆos ˆˆ

jjj

sen z cosen ˆ cosos ˆˆ

HsyHcxb

Cálculo do Ângulo Zenital

Z = ângulo zenital

d = declinação

j = latitude

H = ângulo horário

= triângulo astronômico

dd en ˆos ˆ szcxa

jjj

sen z cosen ˆ cosos ˆ

HsyHcxb

jdjd

sen sen os cos cos cos Hcz

zczcbaba os os

zyx babababa zyx

jdjd

sen senos cos cos

cos

Hc

z

Fluxo de Energia

Z = ângulo zenital

d = declinação

j = latitude

H = ângulo horário

jdjd

sen senos cos cos

cos

Hc

z

ÁreaPotênciaI

I0= 1393 W/m2

zII cos0

Radiância

Constante Solar

jdjd sen senos cos cos II 0 HcR

z90-d

90-j j

d H

R

= Distância Média Terra-Sol

R

PCN

PCS

No Periélio, a distância Terra-

Sol (D) é da ordem de

1,47*108 km (03/01)

No Afélio a distância

Terra-Sol (D) é da ordem de 1,52*108 km (04/07)

A distância média Terra-Sol é denominada

UNIDADE ASTRONÔMICA (UA)=

1,496*108 km

Rmin

Rmáx

R

e=0,02

Excentricidade da órbita

22

min

max 1 eRR

-

9996,02

min

max

RR

Fluxo de Energia

S

Referente à Distância entre os

focos da elipse

)()( SESE

S

S I S IR

ÁreaPotência

I2R 4S R

2R 4S

22R R I R I 22R R I R I

RI

I 2R

Fluxo de Energia

Z = ângulo zenital

d = declinação

j = latitude

H = ângulo horário

I0= 1393 W/m2

Radiância

Constante Solar

jdjd sen senos cos cos II 0 HcR

RI

I 2R

z90-d

90-j j

d H

jdjd sen senos cos cos RII 2

0 Hc

Radiação solar instantânea, em uma superfície horizontal, considerando ausente a atmosfera

PCN

Geometria da Insolação sem atmosfera

Radiação Solar

Luminosidade SolarL=3.86 x 1026 W

Constante Solar

RDistânciaTerra – Sol (UA) R ≈ 150 x 106 km

𝐒=𝟒𝛑𝐑𝟐

𝑰𝟎=𝑳/𝑺𝑰𝟎≈𝟏 ,𝟑𝟕𝒌𝑾 .𝒎−𝟐

1m2

𝐒=𝟐 .𝟖𝟑𝐱 𝟏𝟎𝟐𝟑𝒎𝟐

Quanto chega à Terra?

I0= 1393 W/m2 = 2 cal/(min.cm2)

INSOLAÇÕES

Radiância

Intensidade

TempoÁreaEnergia

ÁreaPotência

0º Equinócio

23º27’

-23º27’

23 setembro21 março

Solstício

Solstício

10 agosto15,8º

21 ju

lho

21 d

ezem

bro

DECLINAÇÃO SOLAR

Influência da Latitude

Nos Pólos, durante o verão, o sol nunca se põe no horizonte (N=24h)

No Equador, o Sol ora fica ao sul do observador e ora ao norte. Além disso, o Sol passa a pino duas vezes por ano nessa região (Equinócios)

Na latitude de 23o27´ Sul, o Sol passa a pino na região somente uma vez por ano (Solstício de verão). Nas demais épocas do ano o obs. vê sempre o sol ao norte

Nenhum obs. além dos Trópicos verá o sol a pino ao longo do ano, pois a posição máxima relativa que o Sol atinge são as latitudes de 23o27´ Norte e Sul

Ω = 360/365 (NDY−81 + (h-12)/24)

Equação do tempo

Significado das efemérides astronômicas: (do Latim)

Equinócio:aequus (igual)

nox (noite)

Solstício: sol (Sol)

sistere (que não se move)

Radiação solar diária, em uma superfície horizontal, considerando ausente a atmosfera

jd

jd

sen sen

os cos cos RII 2

0

Hc

Instantânea

Diária

dt

Hcp

n

t

t

sen sen

os cos cos RIQ 2

0

jd

jd

tn= nascer do Sol

tp= pôr do Sol

H

tp

tm

tntp-tm= tm-tn

p

m

p

m

t

t

t

t

dttHc sen send oscos cosR2IQ 2

0 jdjdtn= nascer do Soltp= pôr do Soltm= meridiana

horas 24 radianos 2 min 360 h 6 2/

dH720dt /2

360dHdt

dt dH

dH

p

m

p

m

H

H

H

H

d

HHc

H720 sen ens

d720 oscos cosR2IQ 2

0

jd

jd

Hn= nascer do SolHp= pôr do SolHm= meridiana

PCN

Movimento Diário

Radiação solar diária, em uma superfície horizontal, considerando ausente a atmosfera

p

m

p

m

H

H

H

H

dHHc H720 sen ensd720 oscos cosR2I

Q 20

0 jd

jd

mpmp HHHsenHsen -- sen sen cos cosR

1440IQ 2

00 jdjd

Integrando

Como Hm=0 e Lembrando que I0 =2 cal/(cm2.min2)

jdjd sen sen cos cos R916,7Q 20 pp HHsen

Obtemos Q0 em (cal/cm2)/dia

Exemplo Simples: N=2 (90/15)=12 horas

SolstícioDURAÇÃO MÁXIMA DO DIA

0sen senos cos cos cos jdjd HczNascer e Por do Sol

jdjdjd tg tg

cos cossen sen os --Hc

jd tg tgarccos -H

wTerra=360º/24

wTerra=15º/hora

N = Duração máxima do dia (em horas)152HN

Em graus

Dia 03/03 Latitude= 22º42’

horas

tgtgN

38,12

)]º85,6( )º7,22(arccos[152

---

d =-6,85º j = 22,7º

FOTOPERÍODO x LATITUDE

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

J AN MAR MAI J UL SET NOV

Meses

Foto

perí

odo

(hor

as) Lat 10 S Lat 20 S

Lat 30 S Lat 40SEquador

Ponto Vernal

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