balanço de radiação e energia -...

AC33F - Agroclimatologia Prof. Dr. Frederico Vieira

1

RADIAÇÃO SOLAR E

BALANÇO DE ENERGIABALANÇO DE ENERGIA

P R O F . D R .F R E D E R I C O M . C . V I E I R A

A C 3 3 FAGROCLIMATOLOGIA

Radiação solar, fotoperíodo e balanço de energia

Balanço de radiaçãoBalanço de radiaçãoe energiae energia

Balanço de EnergiaBalanço de EnergiaDefinições gerais

Balanço de energia: a energia captada podeser utilizada para aquecimento do ar e dasplantas, aquecimento do solo, dentre outros


2

Balanço de energia na superfície terrestre:

Balanço de RadiaçãoBalanço de RadiaçãoDefinições gerais

Balanço de energia: a energia captada podeser utilizada para aquecimento do ar e dasplantas, aquecimento do solo, dentre outros

Balanço de radiação: a distribuição daradiação solar é dividida em ondas curtas(menoresque 3000 nm) e ondas longas

Distribuição da radiação solar na superfície terrestre:


3

Balanço de RadiaçãoBalanço de RadiaçãoCaracterísticas

Radiação de ondas curtas: sofre processosde atenuação (absorção, difusão e reflexão)

Balanço de ondas curtas: parte que chegana atmosfera (Q0) atinge a superfície e outrasofre reflexão

Balanço de ondas longas: a superfície emiteradiação para a atmosfera, com λ maior(acima de 3000 nm)

Ondas curtas:

Qg: irradiância solar global recebida pela superfície, dividida em:

Qd: radiação direta

Qc: radiação difusa

rQg: radiação refletida pela superfície

r: coeficiente de reflexão da superfície (para superfícies naturais, conhecido como albedo)

Balanço de RadiaçãoBalanço de RadiaçãoComponentes do balanço de radiação

Albedo na superfície terrestre:

Valores do albedo: água (r = 5%) e florestas (r = 10 a 15%) tem um albedo baixo,enquanto que as culturas tem albedo mais elevado (r ≈ 20%). Neve e areia tem osmaioresalbedos(entre 40e 90%)


4

Ondas longas:

Qa: fluxo de energia radiante emitida pelaatmosfera em direção a superfície, dependente datemperaturado ar, vapor d’água e nuvens;

Qs: fluxo de energia radiante emitida pelasuperfície em direção à atmosfera, que depende datemperaturae de sua emissividade (ℰ).

Balanço de RadiaçãoBalanço de RadiaçãoComponentes do balanço de radiação

Balanço de RadiaçãoBalanço de RadiaçãoValores diurnos/noturnos

Período diurno: o BOC é positivo e o BOL em uma superfície natural é negativo

Período noturno: o BOC é nulo à noite e o BOL continua negativo

Rn: positivo durante o dia (a superfície tem ganho líquido de energia) e durante à noite assume valores negativos (perda de energia)

Radiação solar, fotoperíodo e balanço de energia

Cálculo do balançoCálculo do balançode radiaçãode radiação


5

Balanço de RadiaçãoBalanço de RadiaçãoEquipamento para medição de Rn

Saldo-radiômetro: duas placassensoras com termopares, umavoltada para cima e outra parabaixo para BOC e BOL nos lados

Funcionamento: o aquecimentodiferencial gera uma f.e.m. que éproporcional ao Rn

Qg+Qa

rQg+Qs

Qg+Qa

rQg+Qs

Balanço de RadiaçãoBalanço de RadiaçãoCálculo do saldo de radiação (Doorenbos& Pruitt, 1975)

• Balanço de Ondas Curtas (BOC):

• Balanço de Ondas Longas (BOL) –Clima úmido:

• Saldo de Radiação ou Radiação Líquida (MJ.m-2.d-1):

Exemplo:

DadosdeRibeirãoPreto(SP)

Latitude (Φ) : 21,18°S

rgramado: 0,23

Qo: 41,74MJ/m².d

N: 13,2horas

n: 9,3horas

Tméd: 28,1°C(301,1K)

a: 0,27

b: 0,52

UR: 45%

Resultados

Qg: 26,56 MJ.m-2.d-1

BOC: 20,45MJ.m-2.d-1

es: 3,80kPa

es: 1,71kPa

BOL: - 6,90MJ.m-2.d-1

Rn: 13,55MJ.m-2.d-1


6

Balanço de RadiaçãoBalanço de RadiaçãoRevisão da aula de hoje

O balanço de energia envolve utilização da radiação e trocas térmicas;

O balanço de radiação solar é composto por ondas longas e curtas que se distribuem na atmosfera e na superfície terrestre;

O uso do saldo-radiômetro ou estimação por cálculos determina o saldo de radiação ou radiação líquida de uma superfície.

balanço de radiação e energia -...

Documents