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Universidade Federal de GoiásEscola de Agronomia e Engenharia de Alimentos

Programa de Pós-Graduação em Agronomia

Área de Concentração em Solo e Água

AULA 2

Definições e Conceitos

Prof. Regis de Castro FerreiraProf. Regis de Castro FerreiraGoiânia Goiânia –– GOGO

20102010

TEMPO e CLIMA

• AtmosferaÉ uma massa em contínuo movimento

• Induzem as variações nas condições meteorológicas predominantes de uma região

Estado da atmosfera pode ser descrito por variáveis que caracterizam sua condição energética� Descrição instantânea: condição atual� Descrição estatística: condição média

O estado da atmosfera pode ser descrito por variáveis que caracterizam sua condição física. Essas variáveis são o que chamamos de elementos meteorológicos:- Temperatura- Umidade relativa do ar- Velocidade e direção do vento- Precipitação- Pressão atmosférica- Radiação solar, etc...

TEMPO e CLIMA

Para um dado local o estado da atmosfera pode ser descrito tanto em termos instantâneos, definindo a condição atual, a qual é extremamente dinâmica, como também em termos estatísticos, definindo a condição média, a qual é por sua vez uma descrição estática.

TEMPOA variação da temperatura e da umidade relativa do ar, ao longo de um dia, mostra o grande dinamismo das condições do TEMPO.

Dependendo da época do ano essa variação ao longo do dia pode ser maior ou menor, o que na realidade édependente dos fatores meteorológicos que estão atuando em cada um desses dias.

TEMPO

O mesmo acontece ao analisarmos as temperaturas médias mensais para uma série de anos consecutivos. Percebe-se que apesar de haver um padrão de variação, ocorre oscilação nas médias de um mesmo mês, de ano pra ano. Isso também pode ser observado para a chuva, umidade relativa do ar...

Já as médias das temperaturas médias mensais e dos totais médios mensais de chuva para um período igual ou superior a 30 anos (NORMAIS CLIMATOLÓGICAS), mostra apenas a variabilidade estacional, porém com valores estáticos para cada mês, descrevendo assim o CLIMA do local.

NORMAIS CLIMATOLÓGICAS

CLIMA DE GOIÂNIA

CLIMA DE GOIÂNIA

� Continentalidade� Regularidade dos processos cíclicos dos

deslocamentos das massas de ar� Regime pluviométrico bem definido

� Estação chuvosa (5 meses): até 200 mm mensais.� Estação seca: ausência de chuvas (4 meses) e

pouca chuva (3 meses).

Temperatura

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez

°C

Temperatura Máxima Temperatura Média Temperatura Mínima

Temperatura do ar em Goiânia, GO entre 1961 e 1990.

Fonte: Brasil (1992).

Temperatura

15

17

19

21

23

25

27

29


°C

Aeroporto Esc. Agronomia 10° Disme

Comparação das temperaturas médias em três estações de Goiânia.

Umidade relativa

Umidade Relativa do ar em Goiânia, GO entre 1961 e 1990.


40

45

50

55

60

65

70

75

80


%

Umidade Relativa

Precipitação

Variação da precipitação pluviométrica em Goiânia, GO entre 1961 e 1990.


0

50

100

150

200

250

300


mm

Precipitação Total

Nebulosidade

Nebulosidade média em Goiânia, GO entre 1961 e 1990.


2

3

4

5

6

7

8


Horas

Nebulosidade Média

Indicadores Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez

Fotoperíodo médio em horas

13,10 12,70 12,20 11,70 11,30 11,10 11,10 11,50 12,00 12,50 13,00 13,20

Radiação extraterrestre(MW m-2 dia-1)

40,35 38,85 35,43 30,97 26,55 24,59 25,84 29,26 33,93 37,64 39,84 40,60

Insolação média diária em horas (*)

5,68 5,58 6,57 7,69 8,19 9,01 9,13 8,68 7,16 5,95 5,78 5,55

Radiação global de onda curta

(MW m-2 dia-1)20,42 20,26 19,38 18,59 16,92 16,55 17,76 19,92 19,34 20,92 20,55 19,51

Radiação líquida(MW m-2 dia-1)

11,75 11,59 11,00 7,54 6,75 6,38 6,79 7,63 8,04 11,71 11,80 11,38

*Nota: Insolação média com base nas normais climatológicas de Goiânia

Tabela. Indicadores médios da disponibilidade energética na atmosfera regional.

Radiação Solar

• Fatores são agentes causais que condicionam os elementos meteorológicos / climáticos (radiação solar, temperatura do ar, chuva, velocidade do vento, pressão atmosférica e umidade do ar), alterando o clima em determinado local de forma permanente. Podem ser temporais e espaciais.

Fatores Meteorológicos / Climáticos

• Alguns elementos met. / clim. podem atuar também como fatores, o que é o caso da radiação solar, que pode ser tomada tanto como elemento, por ser uma variável que quantifica a disponibilidade de energia solar na superfície terrestre, como também pode ser considerada um fator, por condicionar a temperatura, a pressão e indiretamente outros elementos meteorológicos / climáticos.

• Temporais: rotação e translação, radiação solar e fotoperíodo

• Espaciais: latitude, relevo (altitude, configuração do terreno e exposição), circulação atmosférica (massas de ar e frentes), correntes oceânicas, oceanalidade / continentalidade

• Os movimentos de Rotação e Translação da Terra constituem em um dos mais importantes fatores a condicionar os elementos meteorológicos, fazendo com que esses variem no tempo, tanto na escala diária como na escala anual.

Escala Temporal dos fenômenos atmosféricos

Escala Temporal dos fenômenos atmosféricos

Esse movimento aparente se dá entre as latitudes de 23º27´N (+23º27´) e 23º27S (-23º27´), que correspondem, respectivamente aos Trópicos de Câncer e Capricórnio. O ângulo formado entre as linhas imaginárias do Equador e a que liga o centro da Terra ao Sol denomina-se Declinação Solar (δ). δ indica a latitude na qual o Sol “está passando” em um determinado instante no seu movimento aparente N-S.

Declinação solar

Declinação (δδδδ) : ângulo que a linha que liga o centro do Sol ao centro da Terra faz com o plano do Equador

( )

+⋅

°⋅°= n284

365

360sen45,23δ

Em que:n = número de dias passados no ano

( ) 12711329,1346284365

360sen45,23 ′′′−=−=⇒

+⋅⋅= ooδδ

Exemplos:Qual a declinação em 15/02?n = 31 + 15 = 46logo

Ângulos auxiliares (TERRA – SOL)

Latitude (θθθθ) = ângulo que a normal de um lugar qualquer da Terra faz com o plano do Equador

Hora Solar Local (HSL):

é necessário converter a hora civil local – HCL ("hora do relógio", convencionadainternacionalmente através dos fusos horários) em hora solar local (HSL) aplicandoduas correções:

( )LLLPEDTHCLHSL −⋅++= 4

HSL = Hora Solar Local, em min;

HCL = Hora civil Local, em min;

LP = Longitude padrão;

LL = Longitude do local.

( ) ( ) ( )βββ sen50,1cos53,72sen87,9 ⋅−⋅−⋅⋅=EDT

( )81364

360−

°= nβ

1. diferença de longitude entre os meridianos do observador e aquele em que se baseia a hora internacional.

2. equação do tempo, que considera as perturbações na razão de rotação da Terra ao longo do ano (EDT).

O Brasil possui 4 fusos horários diferentes:

LP = 30o = Arquipélago de Fernando de Noronha;

LP = 45o = Todos os estados do Nordeste, Sudeste, Sul, e mais Goiás, Tocantins, Amapá, e leste do estado do Pará;

LP = 60o = Estados do Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Rondônia, Amazônia, Roraima, oeste do Pará e Amazonas (exceto sua região sudoeste);

LP = 75o = Estado do Acre e região sudoeste do Estado do Amazonas

Ângulo Horário (w) : ângulo entre os planos do meridiano local e o que contém o Sol (meio-dia)

oHw 1512 ⋅−=

H = é a Hora Solar Local (HSL), em valores decimais

Exemplos:Qual o ângulo horário às 8:00 horas (HSL)?

w = |12 - 8|.15º = 60º

Para horários simétricos em relação ao meio-dia, o ângulo horário é o mesmo:

Às 4 horas da tarde⇒ HSL = 16:00 horas, tem-se que:w = |12 - 16|.15º = 60º

Ângulo Zenital (z): É o ângulo formado entre as linhas normal do local e a que liga o centro do Sol ao local

( ) ( ) ( ) ( ) ( )wz coscoscossensencos ⋅⋅+⋅= δθδθ

Para HSL = 12h

θδ −=z


O ângulo zenital muda a cada instante, uma vez que depende da posição do sol. Éfunção do local, da hora e da época do ano em que se quer determiná-lo. Logo, z= f(θ, δe w).

Exemplo: Qual o ângulo zenital às 9:00 horas (HSL) em Goiânia, 17,3ºS, no dia 30/01?

oooHSLw 45159121512 =⋅−=⋅−=

Como θ = 17,3oS ⇒ θ = -17,3o

( )

+⋅

°⋅°= n284

365

360sen45,23δSendo n= 3 dias; , δ = -18,04o

( ) ( ) ( ) ( ) ( )°⋅°−⋅°−+°−⋅°−= 45cos04,18cos3,17cos04,183,17cos sensenz

z = 45o


Ângulo Horário do Nascer do Sol (h): Corresponde a meia varredura da trajetória do Sol acima do horizonte, ou seja, do nascer do Sol ao meio-dia.

( ) ( ) ( )θδ tantancos ⋅−=h

A partir do ângulo horário, pode-se determinar o comprimento do dia em horas, ou o FOTOPERíODO(N):

( )o

hN

15

2 ⋅=

Exemplo: Qual o fotoperíodo nos solstícios para Campinas-SP?

Solstício de inverno ⇒ δ = +23,45o, logo

( ) ( ) ( )o

h

h

39,79

tantancos

=

⇒⋅−= θδ

( )

min3510

59,1015

39,792

hN

horasN

=

⇒=°

°⋅=

Para o solstício de verão ⇒ δ = -23,45o

( ) ( ) ( )o

h

h

61,100

23tan45,23tancos

=

⇒°−⋅°−−=

( )min251341,13

15

61,1002hNhorasN =⇒=

⋅=

Escala espacial dos fenômenos atmosféricos

Macro escalaTopo escalaMicro escala

Escala espacial dos fenômenos atmosféricos

Macro escalaTrata dos fenômenos em escala regional ou geográfica, que caracteriza o macro-clima de grandes áreas, devido aos fatores geográficos, como a latitude, altitude, correntes oceânicas, oceanalidade / continentalidade, atuação de massas de ar e frentes.

Esses fatores são denominados “macroclimáticos”. O macroclima é o primeiro aspecto a ser considerado no zoneamento agroclimático

Refere-se aos fenômenos em escala local, em que a topografia condiciona o topo-clima, devido às condições do relevo local: exposição e configuração do terreno.

Esses fatores são denominados de “topoclimáticos” e são de grande importância no planejamento agrícola.

1) Conceitue tempo, clima, normal climatológica, elementos e fatores meteorológicos. Qual a ligação de cada um deles com as atividades agropecuárias?

Lista de Exercícios

2) O que significa solstício e equinócio? Quando eles ocorrem? O que significa declinação solar e quais seus valores nas principais efemérides?

3) Comente sobre as três escalas espaciais dos fenômenos atmosféricos. Como elas interagem com as atividades agrícolas?

4) Comente sobre as três escalas espaciais dos fenômenos atmosféricos. Como elas interagem com as atividades agrícolas?

6) Como a lei do cosseno de Lambert está relacionada com as variaçõesdiária e sazonal da radiação solar na superfície terrestre, em um dadolocal?

8) Qual o fotoperíodo para Goiânia no equinócio?

9) Qual o fotoperíodo para um local no equador em 1º de dezembro?

5) Calcule a declinação solar em 26 de novembro.

7) Qual a hora solar local (HSL) para Campinas (47ºW) quando em Brasília a hora oficial (HCL) é 15:00 no dia 18/04?

Referências

PEREIRA, A. R., ANGELOCCI, L. R. SENTELHAS, P. C. Agrometeorologia: fundamentos e aplicações práticas. Ed. Agropecuária. Guaíra, 2002. 478 p.

SENTELHAS. P.C.; ANGELOCCI, R. L. Site de apoio às Disciplinas de Graduação e Pós-graduação. Departamento de Ciências Exatas. Disponível em: http://ce.esalq.usp.br/aulas/lce306/lce306.html. ESALQ/USP. Piracicaba. Consultado em: 10/02/2009.

RODRIGUES, L. R. F. Técnicas de Cultivo Hidropônico e de Controle Ambiental no Manejo de Pragas, Doenças e Nutrição Vegetal em Ambiente Protegido. FUNEP. Jaboticabal, 2002. 762 p.

VAREJÃO-SILVA, M. A. Meteorologia e Climatologia: versão digital. Recife. Pernambuco, 2005. 516p. Disponível na internet em:http://www.agritempo.gov.br/modules.php?name=downloads&d_op=viewdownload&cid=19

definições e conceitos - agro.ufg.br · •fatores são agentes causais que condicionam os...

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