eco_ii_aula1- clima

Ecologia IIAula 1 - climaAula 1 - clima

Universidade Federal de SergipeDepartamento de Biologia

Profa. Myrna Landim2006/2

Variações no meio físico

� Condições de temperatura, luz, substrato, umidade e outros fatores moldam:� As distribuições dos organismos� As adaptações dos organismos� As adaptações dos organismos

Clima� resultado da ação combinada de vários

fatores meteorológicos num dado momento

Clima� grandemente dependente da natureza e

localização das massas de ar

Clima – Variação espacial

� Clima - componentes previsíveis e imprevisíveis da variação espacial:� previsíveis

� Padrões em larga-escala (globais) primariamente � Padrões em larga-escala (globais) primariamente relacionados a distribuição latitudinal da energia solar

� Padões regionais primariamente relacionados a formas e posições das bacias oceânicas, continentes e cadeias de montanhas

� imprevisíveis � Perturbações estocásticas – extenção e localização

Clima – Variação espacial

� A Terra tem muitas zonas climáticasdistintas:� Dentro dessas zonas, topografia e solos

diferenciam ainda mais o ambientediferenciam ainda mais o ambiente

Zonas climáticas

A Terra – “máquina solar”

� Superfície da Terra e atmosfera adjacente são uma máquina gigante de transformação de calor:� Energia solar é absorvida diferencialmente ao � Energia solar é absorvida diferencialmente ao

longo do planeta� Essa energia é redistribuida pelos ventos e

correntes oceânicas, e é por fim retornada ao espaço

A Terra – “máquina solar”

http://rst.gsfc.nasa.gov/Sect16/greenhouse_effect%5B1%5D.png

Clima - padrões globais

� Consequências interrelacionadas:� Variação latitudinal em temperatura e

precipitação� Padrões gerais de circulação de ventos e � Padrões gerais de circulação de ventos e

oceanos

Clima - padrões globais

� Do Equador em direção aos Pólos:� Diminuição da temperatura� Diminuição da precipitação

Por quê? � Por quê? � Em maiores latitudes:

� Raios solares são espalhados sobre uma área maior� Raios solares viajam uma distância maior através da

atmosfera

Clima - padrões globais� Por quê?

� Em maiores latitudes:� Raios solares são espalhados sobre uma área maior� Raios solares viajam uma distância maior através da

atmosferaatmosfera

Temperatura

� número de horas de luz solar e quantidade de calor recebida � intensidade de luz = radiação total por

unidade de áreaunidade de área

Temperatura - padrões globais

� Aquecimento desigual da superfície terrestre

Temperatura e precipitação -padrões globais

(http://www.nasa.gov/centers/goddard/images/content/187926main_fig1_rainfall.jpg)

Circulação atmosférica global

� ar frio retém menos umidade � pesadas chuvas tropicais

Células de Hadley

� aquecimento pelo sol do ar equatorial �expansão e ascensão do ar

Células de Hadley

� Células de Hadley constituem os principaispadrões de circulação atmosférica:� Ar quente e úmido sobe dos trópicos em direção

ao Norte e ao Sulao Norte e ao Sul� Com o resfriamento desse ar, ele eventualmente

desce a cerca de 30o N e S, e então retorna aosTrópicos, na superfície.

Células de Hadley

http://whyfiles.org/174earth_observe/images/hadley.jpg

Células de Hadley

� Células de Hadley constituem os principaispadrões de circulação atmosférica:� Ar quente e úmido sobe dos trópicos em direção

ao Norte e ao Sulao Norte e ao Sul� Com o resfriamento desse ar, ele eventualmente

desce a cerca de 30o N e S, então retorna aosTrópicos na superfície

� Esse padrão move células secundáriastemperadas (30-60o N e S), que, por sua vez, movem células polares (60-90o N e S)

Células de Hadley

http://www.teachingboxes.org/catalog.jsp?id=TBOXR-000-000-000-040

A Zona de Convergência Intertropical

� Correntes de ar superficiais nas células de Hadley convergem próximo ao Equador.� Ar quente e úmido subindo nas regiões� Ar quente e úmido subindo nas regiões

equatoriais resfriam e perdem muito de suaumidade como precipitação nessa zona.

� Com a descida desse ar fresco e seco próximode 30o N e S ele esquenta e sua capacidade de reter umidade aumenta, resultando naprevalência de climas áridos nessas latitudes.

Distribuição dos desertos

(http://pubs.usgs.gov/gip/deserts/what/world.gif)


http://www.meteored.com/ram/numero6/imagenes/itcz_circ.jpg

Clima – Variação temporal

� Clima - componentes previsíveis e imprevisíveis davariação temporal:� Previsíveis

� variação sazonal� variação sazonal� variação diurna

� Imprevisíveis� Eventos em larga escala (El Niño, ciclones,…)� Eventos em pequena escala (padrões variáveis do

tempo)

Variação temporal X latitude

� Padrões temporais são previsíveis (ciclosdiurnos, lunares e sazonais).

� O eixo de rotação da Terra é inclinado 23,5o

em relação ao seu caminho ao redor do sol, em relação ao seu caminho ao redor do sol, levando a:� Variação sazonal na latitude do aquecimento

solar mais intenso da superfície da Terra� Aumento geral na variação sazonal do Equador

em direção aos Pólos, especialmente no hemisfério N

Variação sazonal no clima

� Progressão sazonal do zênite causa padrões de temperatura típicos.

� A Zona de Convergência Intertropical também migra sazonalmente:também migra sazonalmente:� A região de alta precipitação muda para N ou S

com a Zona de Convergência Intertropical� regiões áridas (30o N e S da Zona de

Convergência Intertropical) também mudam


(http://eoimages.gsfc.nasa.gov/ve/15462/itcz_goes11.jpg)

Posição variável sazonalmente

Variação sazonal no clima

(http://www.eoearth.org/files/161401_161500/161480/figure_1.jpg)

� Fluxo superficial de ar nas células de Hadley é desviado pela rotação da Terra.

� diferenças na velocidade da movimentação da superfície da Terra no Equador e em latitudes mais altas (em latitudes maiores, a superfície se

O efeito de Coriolis

mais altas (em latitudes maiores, a superfície se move mais lentamente).

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� Efeito líquido desse desvio nos fluxossuperficiais:� para a direita no hemisfério N� para a esquerda no hemisfério S


� Resultado:� ar se move em direção ao

oeste nas células tropicais� ar se move em direção ao

leste nas células


leste nas célulastemperadas

� ar se move em direção aooeste nas células polares

� O mesmo ocorre com as correntes oceânicas

� Correntes oceânicas


Correntes oceânicas

� Correntes oceânicas redistribuem calor e umidade.� Correntes oceânicas superficiais são

impulsionadas pelo vento.impulsionadas pelo vento.� Correntes mais profundas são estabelecidas por

gradientes de temperatura e salinidade.


(http://www.scienceimage.csiro.au/mediarelease/images/ocean_currents.jpg)


(http://earth.usc.edu/classes/geol150/stott/variability/images/oceansurf/surfacecurrents.jpg)


(http://science.nasa.gov/media/medialibrary/2010/03/31/CONVEYOR_.jpg)

Oceanos e precipitação

� Umidade das massas de ar é recarregada quando passam sobre corpos d’água� Chove mais no Hemisfério S (81% da superfície é

agua, contra 61% no Hemisfério N)agua, contra 61% no Hemisfério N)

(http://wennberg-wiki.caltech.edu/@api/deki/files/74/=EarthMap.jpg)

Resfriamento Adiabático

� esfriamento em maiores altitudes �expansão do ar ao subir (atmosfera rarefeita), com perda de energia (calor): rarefeita), com perda de energia (calor): 10oC/km (taxa adiabática)

� no caso do ar úmido � condensação da umidade com o resfriamento (ganha algum calor da condensação, que


algum calor da condensação, que parcialmente compensa o resfriamento: taxa adiabática úmida, 6oC/km

� massas de ar instáveis � esfriam mais rapidamente que a taxa adiabática

� massas de ar estáveis � esfriam a taxas mais lentas que a adiabática


lentas que a adiabática

� precipitação abundante no Equador e moderada a alta nas latitudes médias

� zonas tropicais e circunvizinhas aos pólos

Padrões de precipitação mundiais

� zonas tropicais e circunvizinhas aos pólos são relativamente secas


� precipitação abundante nas vertentes a barlavento, esparsa a sotavento

Sombras de chuva

� Massas de ar forçadas sobre montanhasesfriam e perdem umidade como precipitação(chuvas orográficas).

http://www.jms.aps.edu/JMS/Lopez/rain_shadow.jpg

Sombras de chuva

� Áreas a sotavento de grandes cadeias de montanhas são tipicamente mais quentes e maisáridas (causando o efeito das sombras de chuva).

(http://t3.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQbIVzkBQxe1SW1S2X6GgX0fWP1ENqjJW66W6o8dgBdS1LI5sP_&t=1)

� áreas litorâneas recebem mais precipitação do que áreas continentais


Áreas continentais

� O interior dos continentessão também tipicamenteáridos:� Distantes da fonte de recarga

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� Distantes da fonte de recargada umidade

� massas de ar chegando a essas áreas provavelmente jáperderam antes sua umidade

� Áreas costeiras tem climasmarítimos menos variáveisque o interior dos continentes.

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Fatores afetando o clima

� Distância dos oceanos� Correntes oceânicas� Direção dos ventos prevalentes

Relevo� Relevo� Proximidade ao Equador� El Niño, La Niña � Atividade humana

(The United Kingdom Environmental Change Network)

Diagramas climáticos� caracterização gráfica do clima

� diagramas climáticos de Walter & Lieth

Diagramas climáticos

Tarefa extra:

Construir o diagrama climático de uma região de Sergipe

� Importância dos diagramas climáticos

Diagramas climáticos

� Diferenças:� Precipitação total� Temperatura média� Duração do período seco

Clima: sistemas de classificação

� Duração do período seco� Época (estação) das chuvas e seca� ...


� Exemplos:

� Sistema de classificação de Koeppen:


Tarefa extra:

Pesquisar, no sistema de Koeppen, o(s) clima(s) de Sergipe

http://www.ilri.org/InfoServ/Webpub/fulldocs/CanthoManual/images/module42-1.gif

� Sistema de classificação de Koeppen:


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007)

Aquecimento global

� Efeito sobre as células de Hadley

Aquecimento global

� Conseqüência sobre o nível do mar

Aquecimento global

� Dificuldade metodológica:� Dados mensurados (recentes)� Dados estimados (pretéritos)

Aquecimento global

� Imparcialidade das pesquisas?

Clima e Vegetação

� Fenologia:� estudo da “ocorrência de eventos biológicos

repetitivos, das causas de sua ocorrência em repetitivos, das causas de sua ocorrência em relação a fatores bióticos e abióticos, e das inter-relações entre as fases caracterizadas por esses eventos, da mesma ou de diferentes espécies” (Lieth,1974).

Fenologia

� Abordagens (Van Schaik et al., 1993): � exame do comportamento dentre indivíduos

de uma única espécie, ou grupo de espécies de uma única espécie, ou grupo de espécies relacionadas,

� registro da fenologia de espécies de guildasou comunidades

� Subsidiam:� análise da organização de comunidades e

ecossistemas

Fenologia

ecossistemas� estudos sobre interações animal-planta

� Observações fenológicas sistemáticas ao nível de comunidade:� identificação da existência de ritmos sazonais

� Correlação com variações nas condições bióticas e abióticas

Fenologia

� Correlação com variações nas condições bióticas e abióticas

� Análise das conseqüências destes ritmos para as comunidades

de polinizadores, dispersores e herbívoros em geral

� compreensão da utilização dos vários tipos de recursos

disponíveis em um determinado ambiente tropical

� Essenciais para o conhecimento da dinâmica dessas áreas, e

para um manejo e preservação mais adequados

� Estudos fenológicos

Fenologia

(http://www.cfr.washington.edu/classes.esc.401/ImagesGrowth/phenolseedling.gif)


Fenologia

(http://www.scielo.br/img/revistas/abb/v23n3/a29fig07.jpg)

� Estudos fenológicos. (

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Fenologia

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Fig. 10 - Porcentagem de indivíduos de Rhizophora mangle em floração (a) efrutificação (b) nas áreas de borda e interior do bosque.


Fenologia

(http://www.scielo.br/img/revistas/ne/v39n4/11f04.gif)

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