AGROMETEOROLOGIA E CLIMATOLOGIA

Prof. Samuel Silva

Radiação Solar

IFAL/Piranhas

Bacharelado em Engenharia Agronômica

Diâmetro Sol: 1.392.684 km Terra: 12.742 km

Estratificação da Atmosfera Terrestre

Ondas EM

As ondas EM são pulsos energéticos que se propagam tanto no vácuo quanto em certos meios materiais transportando energia. São criadas a partir da interação entre um campo elétrico e um campo magnético. Frequência - é o número de oscilações produzidas pelos campos elétrico e magnético durante o intervalo de 1,0 segundo. É medida em hertz, cujo símbolo é Hz. (Físico alemão Heinrich Hertz). Comprimento – é a distância λ entre dois pontos consecutivos, medida em metros (m).

Grandezas Radiométricas

Ondas EM

O Espectro Eletromagnético

Visível – a radiação visível pode ser definida como aquela capaz de produzir a sensação de visão para o olho humano normal. A região do visível vai do violeta ao vermelho e tem uma pequena variação dos comprimento entre 0,38 e 0,75 μm.

a) Reflexão – a energia é refletida sem modificações, com o ângulo de incidência igual ao ângulo de reflexão. O comprimento de onda refletido (não absorvido) determina a cor de um objeto. Por exemplo, as árvores são verdes porque a clorofila reflete os comprimentos de onda da região do verde e absorve os outros comprimentos de onda.

b) Espalhamento – a energia muda sua direção de propagação de maneira randômica (aleatória). c) Emitância – toda matéria com temperatura acima do zero absoluto (0 °K = -273 °C) continuamente emite radiação eletromagnética. d) Absorção – a energia que incide sobre um objeto tem uma parte absorvida por este objeto. A absorção ocorre principalmente em forma de calor. Qualquer objeto colocado sob o Sol sofre aquecimento devido a absorção da energia eletromagnética em forma de calor. e) Transmissão – a energia passa através de um objeto e sofre mudança na velocidade, que é determinada pelo índice de refração para os dois meios em questão (por exemplo ar/água).

Qo expresso em MJ/m2 d-1

A relação d /D representa a distância relativa entre a Terra e o Sol, sendo d a distância média, e

D a distância no dia

hn - ângulo horário na hora do Nascer do Sol

Φ - latitude

δ= declinação solar

Estimativa da Irradiância Solar no topo da atmosfera (Qo)

Estimativa da Irradiância Solar Global Diária (Qg)

Medidas de Irradiância Direta e Difusa

Na falta de um equipamento como o piranômetro, o valor de Qg pode ser estimado a partir de medidas da insolação diária (n):

n – insolação ou número de horas de brilho solar N - fotoperíodo A fração Qg/Qo é denominada de transmitância global (Tg) da atmosfera local

Estimativa da Irradiância Solar Global Diária (Qg)

Os valores de Qg, integrados no dia, podem variar entre 4 e 35 MJ m-2 d-1, ou seja, entre 10 e 80% de Qo, em função da nebulosidade.

Medida do Número de Horas de Brilho Solar

Radiação Fotossinteticamente Ativa (RFA ou PAR)

- Comprimentos de onda entre 400 e 700 nm

- Mede a quantidade de fótons absorvidos nessa banda do espectro solar

- Densidade de Fluxo de Fótons Fotossintéticos (DFFF) expressa pelo número de moles de fótons por unidade de área e de tempo (mol m-2 s-1).

No caso de não haver medida de RFA pode-se utilizar o valor da radiação solar global (Qg) corrigido por um fator p ≈ 0,5, isto é, RFA = 0,5 Qg

Vales - em 0,4 e 0,6 μm, correspondente à alta absorção das cores azul e vermelho, zonas onde a vegetação sadia apresenta baixa refletância, em que a clorofila absorve fortemente a energia incidente sobre ela;

Pico - em 0,5 μm, forte refletância da clorofila, que é o pigmento que dá a cor verde à vegetação.

Pico - entre 0,7 e 1,2 μm. O máximo de refletância da vegetação verde e saudável ocorre nesta faixa do espectro eletromagnético. Aqui a vegetação reflete cerca de 40 a 50% da energia incidente;

Vales - em 1,4, 1,9 e 2,6 μm. Estes três valores correspondem à absorção da energia incidente pela vegetação devido à presença de água nas folhas.

Curvas características da reflectância espectral da vegetação verde, solo nu seco e água limpa.

Questionário 4

1) Qual a importância da concentração dos gases que compõe a atmosfera terrestre, em

termos físicos e biológicos?

2) Comente sobre como a atmosfera influencia na qualidade e quantidade da radiação

solar que atinge a superfície terrestre.

3) O que são ondas eletromagnéticas?

4) O que é luz branca e luz visível?

5) Quais faixas e cores do espectro eletromagnético são absorvidas pelas plantas para a

realização da fotossíntese?