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CL43B - Climatologia Prof. Dr. Frederico Vieira

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CHUVA E VENTOP R O F . D R .

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

C L 4 3 B

CLIMATOLOGIA

Nuvens e precipitação pluvial

Conceitos Básicos

Precipitação pluvial: é a forma principal pela qual a água retorna daatmosfera para a superfície terrestre, após os processos de eva-poração/transpiração e condensação:


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Precipitação: é o processo pelo qual a água condensada naatmosfera atinge a superfície terrestre na forma líquida (chuva ouchuvisco) ou sólida (granizo, saraiva ou neve):

Chuva: é a precipitação de partículas de água líquida na forma degotas com diâmetro mínimo de 0,5 mm e velocidade de queda de 3m/s (ou 10,8 km/h)

Chuvisco: precipitação de gotas de água muito pequenas, comodiâmetro inferiores a 0,5 mm, que se dispersam uniformemente,parecem flutuar no ar acompanhando o movimento da brisa.


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Granizo: precipitação de grãos redondos ou cônicos de gelo. Quandoocorre a sublimação (passagem de vapor para sólido) comoresultado de um resfriamento muito rápido a temperaturas entre –12 e – 40 °C:

Saraiva: precipitação de pedras de gelo mais ou menos ovais, comdiâmetro entre 0 mm e 50 mm ou mais, que caem ora separadasumas das outras, ora aglomeradas em blocos irregulares:

Neve: a condensação (ou sublimação) ocorre a temperaturas muitobaixas (abaixo de – 40 °C), de forma lenta e progressiva,demandando mesmo na superfície temperaturas abaixo de 0°C.Ocorre em altas latitudes e elevadas altitudes:


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Formação e tipos de chuva

Precipitação PluvialFormação de chuvas

Núcleos de condensação: em torno dos quaisformam as gotículas de água (elementos dechuva);

Exemplos: NaCl e 2-metiltreitol (proveniente dasflorestas) são os principais núcleos de condensação;

Outros: partículas vulcânicas, do próprio solo, origi-nadas da combustão e partículas de poeira (poluição);

Nuvens e núcleos de condensação


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Precipitação PluvialFormação de chuvas

Saturação de vapor d’água: além dos núcleos,o ar precisa ficar saturado. Dois processos:

Aumento da pressão de vapor e resfriamento do ar:mais eficiente e comum;

Processo adiabático: a parcela de ar sobe e se resfriadevido à expansão interna, que se deve à redução depressão.

Processos adiabáticos: na condição estável, a ascensão da parcela de ar éinibida, não havendo, portanto, possibilidade de formação de nuvens. Na condiçãoinstável há movimentos ascendentes intensos.

Temp

Z (m) Atmosfera Instável

adiabático

real

Temp

Z (m) Atmosfera Estável

adiabáticoreal

Gotas maiores: as gotas pequenas (elementos de nuvens) não são suficientespara vencer a força de flutuação térmica. Deve haver a formação de gotas maiores(elementos de precipitação), resultado da coalescência de gotas menores, devidoao movimento turbulento:


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Precipitação PluvialTipos de chuva

Chuvas frontais: resultante do encontro demassas de ar de diferentes características detemperatura e umidade:

Distribuição: generalizada na região;

Intensidade: fraca a moderada;

Predominância: sem horário predominante;

Duração: média a longa (dias);

Chuvas frontais: nesse processo ocorre a convecção forçada, com a massa dear quente e úmida se sobrepondo à massa de ar fria e seca. Com a elevação damassa de ar quente, ocorre o processo de resfriamento adiabático e posteriorprecipitação;


Chuvas convectivas: originada do processo deconvecção livre, em que ocorre o resfriamentoadiabático, formando nuvens verticais:

Distribuição: localizada e grande variação espacial;

Intensidade: moderada a forte;

Predominância: tarde/início da noite;

Duração: curta a média (minutos a horas).


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Chuvas convectivas


Chuvas orográficas: barreiras orográficas queforçam a elevação do ar úmido:

Barlavento: resfriamento adiabático e chuva

Sotavento: sombra de chuva, isto é, ausência dechuva devido ao efeito orográfico

Chuvas orográficas


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Medida da chuva

Altura pluviométrica (h): normalmente é expressa em milímetros (mm). Se1 litro de água for captado por uma área de 1 m2, a lâmina de água coletadaterá a altura de 1 mm. Em outras palavras, 1 mm = 1L / 1m2.

h = Volume precipitado / Área de captação

h = 1L / 1m2 = 1.000 cm3 / 10.000 cm2 = 0,1 cm = 1mm

Exemplo: Interpretar a informação de 52 mm de chuva

i = mm/hora i = mm/min

Intensidade (i)

Classificação de quantidade de chuva:

Souza et al. (2012)


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Equipamentos para medida de chuva - pluviômetros:

Ville de Paris (A = 490 cm2) KCCI (A = 176 cm2)

Área de captação mínima recomendável: 100 cm2

Proveta pluviométrica

Equipamentos para medida de chuva - pluviôgrafos:

Registro da chuva acumulada em 24 horas, o horário da chuva e sua intensidade

Equipamentos para medida de chuva - pluviôgrafos:

Registra o total de chuva, horário de ocorrência e a intensidade. Máximo 0,1 a 0,2 mm de chuva.


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Ventos

Conceitos Básicos

Conceito geral: os ventos se originam em decorrência da diferença de pressãoatmosférica entre duas regiões, ou seja, da maior pressão para a menor pressão.Ou seja, quanto maior a temperatura na atmosfera, menor a pressão;

Importância Zootécnica: renovação de ar ambiente, de grande importânciapara a higiene (regiões temperadas ou épocas frias) e principalmente no confortotérmico para animais de produção no interior de instalações zootécnicas (regiõestropicais);


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Medida do Vento – Direção do vento: indicada pela direção onde o vento éproveniente, ou seja, de onde vem. A direção é dada tanto da onde provém comotambém do ângulo formado:

0º

90º

180º

270º

1 a 89º

91 a 179º181 a 269º

271 a 359º

Medida do Vento – Velocidade do vento: é a distância percorrida pelo vento porunidade de tempo. É medida a 10 metros de altura (fins meteorológicos) ou 2metros (para fins agrometeorológicos). Expressa em metros por segundo (m/s) ouquilômetros por hora (km/h).

Velocidade do vento (m/s)

PERFIL DE VENTO

Altu

ra a

cim

a d

a s

up

erf

ície

(m

)

U2m = 0,748 * U10m

Instrumentos - Anemômetros:


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VentosEscala de Formação dos Ventos

Macroescala: são associados à circulação ge-ral da atmosfera, sendo função dos gradientesde pressão:

Entre os trópicos e o Equador: alísios de NE e alísios de SE;

Entre os trópicos e as regiões Subpolares: ventos de Oeste;

Regiões polares: ventos de Leste;

Na macroescala, modelo teórico da circulação geral:

Ventos de Leste

Ventos de Leste

Alísios de NE

Ventos de Oeste

Alísios de SE

Ventos do Oeste

VentosEscala de Formação dos Ventos

Mesoescala: modificam-se devido à diferençade pressão entre continente e oceano, configu-ração da encosta, topografia, dentre outros:

Brisa terrestre (noite) e Brisa marítima (dia);

Brisa de montanha e brisa de vale;

Ventos Foehn ou Chinook.


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Brisas Terra-Mar:

Brisa Marítima: ocorre durante odia, quando o oceano encontra-se re-lativamente mais frio que o conti-nente.

Brisa Terrestre: ocorre durante anoite, quando o continente encontra-se relativamente mais frio que o oce-ano.

Brisas de montanha e de vale:

Brisa de montanha: ocorre durante o dia, devido à diferença de temperatura entre ovale (>) e os espigões (<). Auxilia na formação de nuvens.

Brisa de vale: o ar frio que se forma, sendo mais denso, escoa pela encosta indo sedepositar na baixada. Pode ocorrer geada de canela.

Dia

Noite

Ventos Foehn ou Chinook:


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Microescala: semelhante ao da macroescala, porém de menormagnitude do fenômeno:

Áreas ensolaradas e sombreadas Áreas irrigadas e não irrigadas

Objetos com diferentes coeficientes de absorção de radiação solar

Efeitos favoráveis e desfavoráveis: são favoráveis quando os efeitossão moderados e desfavoráveis quando intensos:

Favoráveis Desfavoráveis

Redistribuição de calor

Dispersão de gases e poluentes

Suprimento de CO2 p/ FS

Transpiração

Dispersão de sementes, pólen

Deformação paisagem/plantas

Eliminação de insetos polinizadores

Desconforto animal

Danos mecânicos nas plantas

Aumento da transpiração

Fechamento dos estômatos

Redução na FS

Redução da área foliar

Escala Beaufort de Ventos:

Dica: para m/s, divide-se o valor acima por 3,6


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Efeitos desfavoráveis:

Acamamento das culturas

Soja

Banana


Deformação da paisagem


Danos mecânicos

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