resumo-a radiação solar

Geografia 10º ano – Radiação Solar

A Radiação Solar

Conceitos:

Radiação solar: Quantidade de energia electromagnética emitida pelo sol, de natureza

variável que se propaga pela atmosfera. Só uma parte é recebida pela superfície da terra ,

cerca de 48%.

Constante solar: Quantidade de energia solar recebida no topo da atmosfera numa superfície

de 1m2, perpendicularmente aos raios solares em cada minuto.

1) Absorção

• Ocorre maioritariamente no ozono estratosférico

que absorve grande parte da radiação ultravioleta

• Também o vapor de água, CO2, poeiras e nuvens

existentes na troposfera retêm radiações,

(maioritariamente as infravermelhas)

• Em média, apenas 21% da radiação solar é

absorvida pela atmosfera

2) Reflexão

• A radiação solar, ao incidir sobre qualquer corpo, vai, em maior ou menor quantidade,

sofrer uma mudança de direcção, sendo reenviada para o espaço por reflexão

• A esta relação dá-se o nome de albedo que varia em função da superfície

Albedo: Razão entre a radiação solar reflectida por uma superfície e a radiação total que

sobre ela incide, o albedo varia consoante as características da superfície:

3) Difusão


• A radiação solar dispersa-se pelo espaço uma vez que é reflectida em várias direcções

• Uma pequena parte desta radiação atinge a Terra:

- De forma indirecta – radiação difusa - energia que atinge indirectamente a superfície

terrestre e que se mede em Langley, que corresponde a cerca de 16 % da radiação solar

incidente no topo da atmosfera

- De forma directa – radiação solar directa – radiação que atinge o planeta directamente e

que corresponde a cerca de 32%

• Radiação solar global (48 %) = radiação directa + radiação difusa

32% 16%

Quando a radiação global é absorvida pela superfície terrestre converte-se em energia

calorífica que é reenviada para a atmosfera – radiação terrestre (Radiação emitida pela

superfície terrestre. Processa-se em grande comprimento de onda – radiação

infravermelha.

Equilíbrio térmico da Terra

• A temperatura mantém-se mais ou menos constante porque:

- A Terra não acumula continuamente a energia solar que recebe

- Pelo contrário, a Terra perde uma quantidade de energia equivalente à que recebe

Radiação solar <=> radiação terrestre

Equilíbrio térmico

• É também permitido pelo efeito de estufa, função natural da atmosfera que evita a perda

de calor para as altas camadas da atmosfera e o intenso arrefecimento nocturno, porque o

vapor de água e o CO2 absorvem, na troposfera, a radiação terrestre, devolvendo à Terra

parte da energia que esta reflectiu por um fenómeno de contra-radiação, mantendo a

temperatura mais ou menos constante.

A intensidade da radiação solar é variável de lugar para lugar e num mesmo lugar ao longo do dia devido a factores como:- Inclinação dos raios solares/ângulo de incidência


- Massa atmosférica percorrida- Duração do dia natural- Duração da insolação- Latitude- Relevo

1) Inclinação dos raios solares/ ângulo de incidência

• O ângulo de incidência varia ao longo do dia e ao longo do ano como consequência dos

movimentos de rotação e de translação, determinando:

- Duração do dia e da noite

- Sucessão das estações do ano

Raio A

• Ângulo de incidência máximo: os raios

solares incidem na perpendicular da

superfície terrestre

• A área receptora de energia é pequena

• Há uma maior concentração de energia

recebida por unidade de superfície

Raio B

• O ângulo de incidência é menor que em A e maior que em C

• A área receptor de energia é maior que em A e menor que em C

• Concentração de energia recebida por unidade de superfície é menor que em A e maior

que em C.

Raio C

• Ângulo de incidência menor que em B e A: representa o menor ângulo de incidência =

maior inclinação dos raios solares

• Área recetora de energia mais extensa que em A e B

• Menor concentração de energia por unidade de superfície.

Conclusão: Quanto maior a inclinação dos raios solares, maior a superfície que recebe

radiação, assistindo-se a uma maior dispersão da mesma, do que resulta uma menor

quantidade de energia recebida por unidade de superfície. Pelo contrário, se a inclinação

dos raios solares for reduzida (maioângulo de incidência possível = 90º), a superfície a

receber radiação é menor , logo, a quantidade de energia recebida por unidade de

superfície é maior porque esta se encontra menos dispersa.

2) Massa atmosférica percorrida


• As perdas de energia entre o limite superior da atmosfera e a superfície terrestre são

tanto maiores quanto maior a massa atmosférica a atravessar pelos raios solares

Analisando a figura conclui-se:

• Ângulo de incidência é maior em A do que em B ou C

• Em A, a superfície que recebe energia solar é menor que em B ou C

• Em A, as radiações solares atravessam uma menor quantidade de atmosfera para atingir

a superfície que em B ou C.

Logo:

• As perdas de energia são menores em A porque as radiações:

- Percorrem uma menor quantidade de atmosfera

- Possuem um maior ângulo de incidência

• Em B e C as perdas de energia aumentam porque:

- Aumenta a quantidade de atmosfera percorrida

- Diminui o ângulo de incidência

Conclusão: Quanto maior a inclinação dos raios solares, maior é a espessura da camada

atmosférica percorrida, o que se reflecte numa maior perda energética pelos processos de

absorção, reflexão e difusão.

3) Duração do dia natural

• A duração do dia natural é variável ao longo do ano como consequência do movimento

de translação e da inclinação do eixo terrestre

• Esta variação terá influências directas na variação da intensidade da radiação solar pois:

- Quanto maior a duração do dia natural, maior o período de tempo de recepção de

radiação solar pela superfície terrestre

4) Duração da insolação


• Quanto maior a insolação, menor a quantidade de radiação solar perdida na atmosfera,

sendo maior a quantidade de energia que atinge a superfície terrestre

5) Latitude

• O facto de a Terra ser esférica contribui para a diferente inclinação com que os raios

solares atingem a superfície terrestre, diminuindo o ângulo de incidência (porque

aumenta a inclinação dos raios solares) à medida que a latitude aumenta

• À medida que a latitude aumenta, aumenta a inclinação dos raios solares, o que se traduz

numa maior superfície receptora de energia, assim como uma maior espessura da

atmosfera percorrida, resultando numa menor recepção de energia

6) Relevo Altitude

Orientação do relevo

• Com a altitude aumenta a nebulosidade o que se traduz numa menor insolação e, como

consequência, numa menor intensidade da radiação solar recebida

• Em Portugal, o facto de o Norte apresentarem relevo mais acidentado justifica a menor

insolação registada nesta região

• A orientação das vertentes também

influencia a quantidade de radiação solar

recebida

• No caso português, o movimento diurno aparente do sol justifica a diferente distribuição

da radiação solar nas vertentes voltadas a norte ou a sul

Variação diurna e anual da radiação solar global


1) VARIAÇÃO DIURNA DA RADIAÇÃO SOLAR

Consequência de:

• Movimento de rotação

• Inclinação dos raios solares

Provoca:

• Sucessão dos dias e das noites

• Variação do ângulo de incidência

• Variação da massa atmosférica atravessada pelos raios solares

NASCER DO SOL:

Ângulo de incidência nulo

Radiação solar praticamente inexistente

SOL COMEÇA A ELEVAR-SE NO HORIZONTE:

Aumenta o ângulo de incidência

Diminui a massa atmosférica percorrida

Aumenta a radiação solar

MEIO-DIA SOLAR:

Altura em que os raios solares incidem com menor obliquidade e a massa atmosférica

percorrida é a menor possível

Intensidade da radiação solar é a mais elevada possível

APÓS O MEIO-DIA SOLAR:

Sol inicia movimento descendente, o que se traduz em:

Maior inclinação dos raios solares

Aumento da massa atmosférica percorrida

Aumento das perdas de energia

Diminuição da radiação

CONSEQUÊNCIAS NA TEMPERATURA


• Temperatura mínima atinge-se

imediatamente antes de o sol nascer

porque a Terra atingiu o imite

máximo de horas sem receber

radiação solar

• O meio-dia solar deveria ser a altura

do dia em que a temperatura

deveria atingir o valor máximo, mas

tal não acontece porque:

Terra continua a absorver calor até atingir a “saturação”, altura em que deixa de

absorver a radiação recebida e começa a irradiar o excedente

Radiação solar e a radiação terrestre aumentam a temperatura da camada de ar

em contacto com a superfície algumas horas após o meio-dia solar

Durante a noite a temperatura diminui progressivamente devido à inexistência de

radiação solar e à perda de calor por radiação terrestre.

2) VARIAÇÃO ANUAL DA RADIAÇÃO SOLAR

Consequência de:

• Movimento de translação

• Inclinação do eixo da Terra em relação ao plano da sua órbita

Provoca:

• Variação da duração dos dias e das noites (excepto no Equador)

• Variação da inclinação dos raios solares de lugar para lugar.

SOLSTÍCIO DE JUNHO

Raios solares incidem com menor obliquidade (na perpendicular do Trópico de

Câncer):

• Maior quantidade de energia recebida

• Menor superfície de recepção de energia

• Menor espessura de massa atmosférica percorrida

• Maior duração do dia natural

• Período de insolação mais longo

Logo maior quantidade de energia recebida


SOLSTÍCIO DE DEZEMBRO

Maior inclinação dos raios solares (que incidem na perpendicular do Trópico de

Capricórnio):

• Menor duração do dia natural

• Maior massa atmosférica percorrida

• Maior superfície de recepção de energia

• Menor período de insolação

Menor quantidade de energia recebida

EQUINÓCIOS (SETEMBRO E MARÇO)

• Sol incide na vertical do Equador

• Duração do dia igual à da noite = 12 horas

• Obliquidade dos raios solares e massa atmosférica percorrida igual para qualquer lugar

situado à mesma latitude (norte ou sul)

Distribuição da temperatura no território NACIONAL

1) DISTRIBUIÇÃO SAZONAL DA RADIAÇÃO GLOBAL EM PORTUGAL CONTINENTAL

No Verão, o máximo de radiação solar ocorre no litoral

algarvio. Segue-se toda a região a sul do Tejo, com

prolongamento para norte, numa faixa oriental ao longo da

fronteira com Espanha, e a região do Porto. Os valores

mínimos registam-se entre os cabos Carvoeiro e Mondego,

prolongando-se, gradualmente e em todas as direcções, em

torno desta mancha. Salienta-se ainda a região do Noroeste.

A latitude e a proximidade do mar são os principais factores que explicam estas

variações. As regiões do Sul recebem sempre maior quantidade de radiação solar, devido

à menor inclinação dos raios solares.

A influência da proximidade do mar sobre a nebulosidade – quantidade de céu coberto por

nuvens num dado momento – faz com que as regiões do litoral, sobretudo a norte do Tejo,

recebam a radiação solar com menor intensidade, pois as nuvens reflectem e absorvem

parte da radiação solar incidente. Assim, torna-se importante considerar a insolação –

número de horas de sol descoberto, acima do horizonte.

A distribuição da insolação reflecte também a influência da latitude e da proximidade do

mar, pelo que, em geral, aumenta de norte para sul e de oeste para este.


2) VARIAÇÃO ESPACIAL DA INSOLAÇÃO MÉDIA ANUAL - PORTUGAL CONTINENTAL

A variação espacial da insolação evidencia ainda a influência

da altitude no aumento da nebulosidade e, em consequência,

na redução do número de horas de Sol descoberto. O desenho

das principais serras do território continental revela-se nos

fracos valores de insolação.

A exposição das vertentes também influencia a insolação:

• As vertentes voltadas a sul estão mais expostas ao Sol

e, como tal, têm maior insolação – encostas

soalheiras;

• As vertentes voltadas a norte têm mais horas de sombra e, por isso, nelas a

insolação é menor – encostas umbrias

3) FATORES JUSTIFICATIVOS DA VARIAÇÃO DA RADIAÇÃO SOLAR:

Latitude: quanto menor a latitude maior a radiação solar porque a inclinação dos

raios solares é menor, logo o sul apresenta uma radiação solar mais elevada que o

norte

Proximidade/afastamento do mar: locais mais próximos do mar apresentam

maior humidade e nebulosidade, o que diminui a intensidade de radiação solar

devido à menor insolação

Altitude: o aumento da altitude provoca um aumento da nebulosidade e uma

redução da insolação, o que reduz a radiação solar

Exposição geográfica das vertentes: as vertentes voltadas a sul encontram-se

mais expostas ao sol e recebem radiação solar durante mais tempo enquanto as

vertentes expostas a norte recebem radiação solar por períodos de tempo mais

curtos, aumentando as perdas de energia


A insolação apresenta uma variação semelhante uma vez que também aumenta de

norte para sul e do litoral para o interior. Os valores mais elevados registam-se no

interior do Alentejo e no Algarve e os valores mais baixos nas montanhas minhotas

5) FATORES EXPLICATIVOS DA VARIAÇÃO DATEMPERATURA

A) LATITUDE

À medida que aumenta a latitude, diminui o ângulo de incidência

No norte, a temperatura média anual é mais reduzida porque:

• Maior latitude

• Menor ângulo de incidência

• Maior massa atmosférica percorrida

Diminuição da radiação solar

Diminuição da temperatura

No sul, a temperatura média anual é mais elevada porque:

• Menor latitude

• Maior ângulo de incidência

• Menor massa atmosférica percorrida

Maior quantidade de radiação solar recebida

Aumento da temperatura …mas também, a influência das massas de ar quente e seco

provenientes de África fazem aumentar a temperatura nesta região

B) RELEVO

À escala local, as elevações do solo e respectiva orientação condicionam a

quantidade de radiação solar recebida e a temperatura.

Assim:⇒ ALTITUDE

À medida que aumenta a altitude diminui a temperatura porque:

Há uma menor absorção da radiação solar e da radiação terrestre devido à

diminuição do vapor de água, CO2 e partículas sólidas e líquidas

⇒ ORIENTAÇÃO GEOGRÁFICA DAS MONTANHAS EM RELAÇÃO AOS RAIOS SOLARES

Vertentes viradas a sul recebem mais radiação solar, logo registam temperaturas

mais elevadas


Vertentes voltadas a norte recebem menos radiação solar, logo registam

temperaturas mais reduzidas

⇒ ORIENTAÇÃO GEOGRÁFICA DAS MONTANHAS EM RELAÇÃO À LINHA DE COSTA

Relevo concordante : montanhas paralelas à

linha de costa são um obstáculo à passagem de

ventos húmidos

No seu trajecto, os ventos húmidos vão-se

tornando mais secos, o que explica que à

mesma latitude uma região do interior seja

mais quente no Verão e mais fria no Inverno

Em Portugal isto ocorre no noroeste

continental com as Serras Peneda-Gerês

Relevo discordante: montanhas

perpendiculares ou oblíquas à linha de costa

facilitam a entrada de ventos húmidos,

amenizando as temperaturas ao longo do ano

nas regiões do interior

Em Portugal, isto verifica se com a Cordilheira

Central

C) PROXIMIDADE/AFASTAMENTO DO OCEANO CONTINENTALIDADE

Oceanos exercem influência moderadora sobre a temperatura devido à influência dos

ventos húmidos

Influência diminui:

• De norte para sul, devido ao traçado da linha de costa que recua para este a sul do

Cabo da Roca

• De oeste para este porque os ventos húmidos vão perdendo humidade, tornando-se

mais secos

Aumento do afastamento do mar provoca um aumento da amplitude térmica anual.

Assim:


• Áreas próximas do oceano apresentam uma amplitude térmica mais fraca

• Regiões do interior sofrem maior influência das massas de ar provenientes do

interior do continente europeu:

No Inverno, as massas de ar frio seco de leste provocam uma diminuição da

temperatura

No Verão, as massas de ar quente e seco de leste provocam um aumento da

temperatura

D) CORRENTES MARÍTIMAS

Correntes quentes provocam uma maior evaporação da água do mar, aumentando

a humidade, o que provoca um aumento da temperatura

Correntes frias provocam uma fraca evaporação, tornando a atmosfera mais seca,

que conduz a temperaturas mais quentes no Verão e mais frias no Inverno

Valorização da radiação solar

1) APROVEITAMENTO DA ENERGIA SOLAR

Vantagens:

• Diminuir a dependência energética do exterior relativamente aos combustíveis

fósseis

• Diminuir o défice da balança comercial

• Contribuir para o equilíbrio ambiental porque é uma energia limpa e inesgotável

Condicionamentos:

• Variação diurna e anual da intensidade da radiação solar e variação em função dos

estados de tempo

• Dificuldades de captação de energia durante a noite ou em áreas de intensa

nebulosidade

• Dificuldades de captação de energia em áreas onde o dia natural é muito curto

• Problemas de armazenamento, pois nem a energia solar nem a electricidade que

dela provém se podem armazenar em grandes quantidades

FORMAS DE APROVEITAMENTO DA RADIAÇÃO SOLAR

a) Sistemas solares térmicos

• Consiste no aquecimento de um fluido (líquido ou gasoso) através de colectores

solares para aquecimento de águas de uso doméstico, edifícios, piscinas


• Forma de utilização mais vulgarizada em Portugal

• Aproveitamento desta forma de energia tem ficado aquém do desejável devido a:

Má imagem resultante de algumas más experiências na década de 80,

associadas à falta de qualidade dos equipamentos e, sobretudo, das

instalações

Falta de informação específica sobre as potencialidades e vantagens desta

tecnologia junto dos potenciais utilizadores

Elevado custo do investimento inicial

Barreiras técnicas e tecnológicas à inovação ao nível da indústria de

construção e da instalação de equipamentos térmicos

Insuficiência e inadequação das medidas de incentivo

b) Sistemas solares passivos

• Consiste no aproveitamento da energia solar para aquecimento de edifícios através

de uma concepção cuidada e utilização de técnicas de construção inovadoras, ou

seja, baseia-se em soluções de eficiência energética.

• Pode ser obtida, por exemplo, através de:

Orientação do edifício

Isolamento térmico dos edifícios, como:

- Paredes duplas com isolamento intermédio

- Janelas com vidro duplo

- Paredes com inércia térmica, que armazenam o calor e posteriormente irradiam-no

c) Sistemas fotovoltaicos

• Consiste na produção de energia eléctrica por via foto voltaica, produzida

recorrendo a células solares que convertem a radiação solar em electricidade

Vantagens:

Em termos ambientais, não liberta gases com efeito de estufa e não produzem

ruído

Permite o aproveitamento da radiação solar difusa

Energia elétrica produzida apresenta uma elevada fiabilidade

Apresenta baixos ou nenhuns custos de manutenção

Permite a criação de novos postos de trabalho, sobretudo a uma escala local


2) TURISMO

Importância da actividade turística devido:

• Divisas estrangeiras que gera

• Permite o equilíbrio da balança comercial

• Efeitos multiplicadores:

- Criação de postos de trabalho

- Dinamização de actividades de serviços, transportes, construção civil, …

- Dinâmica territorial

- Preservação do património arquitectónico, paisagístico, gastronómico, …

Importância do turismo em Portugal deriva de:

• Clima

• Extenso litoral com praias de areia branca

• Diversidade paisagística

• Património histórico e cultural

• Características hospitaleiras da população portuguesa

• Melhoria das acessibilidades

• Proximidade geográfica aos países geradores de grandes fluxos turísticos

Desenvolvimento do turismo, em particular turismo balnear

Problemas da actividade turística em Portugal:

• Carácter sazonal

• Concentração da oferta num reduzido número de mercados

• Dependência do produto sol/praia

Solução: aproveitamento dos recursos endógenos através de:

• Campanha de promoção da imagem de Portugal como destino turístico quer no

mercado interno quer no externo

• Dinamização e apoio à realização de grandes eventos e congressos internacionais

• Apoios a programas e parcerias que visem o aumento da taxa de ocupação, de

forma a atenuar a sazonalidade e a promover a procura em áreas turísticas menos

conhecidas


• Incentivo selectivo ao investimento e à requalificação de infra-estruturas

hoteleiras e de apoio e na gestão da exploração de forma a valorizar a oferta

nacional

resumo-a radiação solar

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