universidade federal de rondÔnia curso de ......fns nos anos de1999 a 2012. fonte: oliveira, 2014....

Climatologia 07.05.2019

Profa. Renata Gonçalves Aguiar 1

UNIVERSIDADE FEDERAL DE RONDÔNIACAMPUS DE JI-PARANÁ

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA AMBIENTALCURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA

Prof.a Renata Gonçalves Aguiar

Climatologia

2

Fon

te:

clim

aeam

bie

nte

.wor

dpr

ess

Umidade do Ar

3

Cli

mat

olo

gia

-UN

IR

A água na atmosfera e suas mudanças de fase

desempenham papel importantíssimo em diversos

processos naturais:

Transporte e distribuição de calor

Absorção da radiação

Evaporação/Evapotranspiração

4

Umidade do Ar

Conforto térmico

Consumo hídrico das plantas

Secagem, armazenamento e processamento de grãos

Incêndios florestais

Relação plantas-doenças/pragas

Afeta vários aspectos relacionados à agricultura, silvicultura,

pecuária e conservação de alimentos:

Umidade do Ar

5

Cli

mat

olo

gia

-UN

IR

Pode ser descrita de várias maneiras. Quais

conhecem?

- Umidade relativa

- Umidade específica

- Pressão de vapor

Umidade do Ar

6

Cli

mat

olo

gia

-UN

IR

Patm = PN + PO + ... + PCO2 + PO3 + PH2Ov

Patm = PAr Seco + PH2Ov

Lei de Dalton

A pressão atmosférica (Patm) é igual à soma das pressões parciais exercidas por todos os constituintes atmosféricos.

1 2

3 4

5 6



Umidade do Ar

7

Cli

mat

olo

gia

-UN

IR

Pressão de vapor do ar saturado (es): pressão parcial exercida pelo vapor d’água, em condições de saturação.

Pressão de vapor (e): pressão real de vapor d’água na atmosfera.

São expressos em unidade de pressão.

1 atm = 760 mmHg = 1013,3 mb = 1013,3 hPa = 101,33 kPa

Umidade Específica do Ar

8

Cli

mat

olo

gia

-UN

IR

É a massa de vapor d’água contida na unidade de

massa do ar.

eP

eq

378,0

622,0

q = umidade específica do ar (g de vapor d’água/kg de ar).

e = pressão real do vapor d’água na atmosfera (hPa).

P = pressão atmosférica local (hPa).

Umidade Específica do Ar

9

Cli

mat

olo

gia

-UN

IR

para t ≥ 0 °C

Fórmulas

UR = umidade relativa do ar (%)e = pressão real do vapor d’água na atmosfera (hPa)es = pressão do vapor d’água do ar saturado (hPa), equação de Tetenst = temperatura do ar (oC)

t

t

se3,237

5,7

101078,6100

URxese

10

Variação Temporal Anual

Figura 3 - Média mensal da umidade específica do ar e IC de 95% na REBIO Jaru e na FNS nos anos de 1999 a 2010.Fonte: Gomes, 2011.

Meses

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

Um

idade e

specífi

ca d

o a

r (g

/kg)

10

12

14

16

18

20

REBIO Jaru

FNS

(b)(a)

Umidade Relativa do Ar

11

Cli

mat

olo

gia

-UN

IR

É a relação entre a quantidade de vapor d’água

presente e aquela que prevaleceria em condições

saturadas, à mesma temperatura.

100se

eUR

UR = umidade relativa do ar (%)e = pressão real do vapor d’água na atmosfera (hPa)es = pressão do vapor d’água do ar saturado (hPa)

12


Figura 4 - Variabilidade anual da umidade relativa do ar nos anos de 1999 a 2006 na Fazenda (FNS) e na Floresta (Rebio Jaru).

J a n F e v M a r A b r M a io J u n J u l A g o S e t O u t N o v D e z

Um

ida

de r

ela

tiva

do

ar

(%)

5 0

6 0

7 0

8 0

9 0

1 0 0 F a z e n d aF lo re s ta

7 8

9 10

11 12



13


Variação Anual da UR (%)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

J F M A M J J A S O N D

Mês

Mé

dia

me

ns

al d

a U

R (

%)

Piracicaba, SP

Manaus, AM

Brasília, DF

Na escala anual, a UR média mensal acompanha basicamente o regime de chuvas, pois havendo água na superfície haverá vapor d’água no ar.

Em Manaus a UR é sempre maior que nas duas outras localidades, devido à estação seca ser mais curta e menos intensa. Figura 5 – Variação anual da umidade

relativa do ar.

Variação Temporal

Figura 6 - Variação da umidade relativa do ar no Brasil.

15

Fon

te:

nos

eout

roso

lhos

É a forma principal pela qual a água retorna da atmosfera para a superfície terrestre.

Fon

te:S

ente

lhas

eA

nge

locc

i,[S

.d.]

17

Formação das Chuvas

Núcleos de condensação

Condensação

Elementos de nuvens

Pequenas gotículas de água que

permanecem em suspensão no ar.

18


Núcleos de condensação

2-metiltreitol, álcool proveniente da reação do isopreno emitido pela floresta com a radiação solar

Principal:

Considerado o principal núcleo de condensação para

formação das chuvas convectivas na Região Amazônica.

Fuligem, poeira. Resíduos de processos industriais: óxidos de enxofre, fósforo, sulfato de amônia

sal marinho

13 14

15 16

17 18



O processo de condensação por si só não é capaz de promover a

ocorrência de precipitação, pois nesse processo são formadas

gotículas muito pequenas (elementos de nuvem).


19

Gotas maiores

Elementos de precipitação

Coalescência das gotas menores


20

Cli

mat

olo

gia

-UN

IR

Coalescência das gotas

A coalescência (do latim, coalescere, “aderir, unir,

aglutinar”) é um processo que promove uma rápida união

de um grande número de elementos de nuvem até um

tamanho suficiente para transformá-los em elementos de

precipitação.

1 gota de chuva = colisão de até 10 milhões

de gotículas de nuvens.


21

Cli

mat

olo

gia

-UN

IR

Coalescência das gotas

As gotas chegarão à superfície terrestre se a massa dos

elementos de precipitação forem de tal ordem que

resistam ao trajeto de queda, pois durante esse a gota

diminui sua massa, reevaporando com o atrito gerado com

a atmosfera.


Elementos de precipitação

Coalescência das gotas menores

Elemento de precipitação 2.000 µm

Elemento de nuvem 20 µm

Núcleo de condensação0,2 µm

Gota mínima de chuva

22

Medida da Chuva

23

Cli

mat

olo

gia

-UN

IR

A medida da chuva é feita pontualmente em

estações meteorológicas, tanto automáticas como

convencionais.

Medida da Chuva

24

Cli

mat

olo

gia

-UN

IR

h = Volume precipitado / Área de captação

Se 1 litro de água for captado por uma área de 1 m2, a lâmina de água coletada terá a altura de 1mm. Ou seja, 1mm = 1L / 1m2.

19 20

21 22

23 24



Chuva Convectiva

O ar úmido aquecido na vizinhança do solo fica menos denso

sobe, diminui a temperatura, condensa e precipita.

São formações locais com pequena abrangência espacial e alta

intensidade. Atinge principalmente pequenas bacias.

Ocorre principalmente no verão em climas tropicais.

Chuva Convectiva

Intensidade: moderada a forte, dependendo do

desenvolvimento vertical da nuvem

Predominância: no período da tarde/início da noite

Duração: curta a média (minutos a horas)

Características da chuva convectiva

27

Variação Temporal Diária

Figura 7 - Variabilidade média horária da precipitação da REBIO Jaru e da FNS nos anos de1999 a 2012.Fonte: Oliveira, 2014.

Hora Local

3 6 9 12 15 18 21 24

Pre

cipit

ação

(m

m)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120 Rebio FNS

28


1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Prec

ipit

ação

(m

m)

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

Chuvoso Rebio Chuvoso FNS

140

160

Chuvoso - Seco Rebio Chuvoso - Seco FNS

)a

)b

Figura 8 - Totais médios de precipitação no período chuvoso na FNS e na Rebio Jaru, nos anos de 1999 a 2012. Fonte: Oliveira, 2014.

Precipitação diária

Figura 9 - Precipitação diária no Brasil.

29

Variação Temporal

Figura 10 - Variação de precipitação no Brasil.

25 26

27 28

29 30



Variação Temporal

Figura 11- Variação de precipitação no Brasil.

Variação Temporal

Figura 12 – Anomalia de precipitação.

Variação Temporal


Variação Temporal


Extremos

35

Cli

mat

olo

gia

-UN

IR

Quais foram as maiores cheias?

Fonte: CPRM (2018).

36

Figura 15 – Cotagrama do rio Negro em Manaus.Fonte: CPRM (2019).

Var

iaçã

o T

em

po

ral

An

ua

l

31 32

33 34

35 36



37

Figura 16 – Cotas máximas e mínimas anuais observadas em Manaus no período de 1902 a 2018.Fonte: CPRM (2019).

Var

iaçã

o T

em

po

ral

An

ua

l

38

Figura 17 – Cotas observadas no rio Madeira no período de 1967 a 2019.Fonte: CPRM (2019).

Var

iaçã

o T

em

po

ral

An

ua

l

39

CuriosidadesBrasil: o país dos 100 milhões de raios

Fonte: Fon e Zanchetta (2016).

Fon

te:

exen

.com

.br

40


Fonte: Super Interessante (2016).

De acordo com o INPE 90% dos raios do mundo têm carga

negativa.

60% têm carga +

Mais destrutivosMais destrutivos

41


Calcula-se que mais de 100 brasileiros morram todos os

anos vítimas de raios (positivos e negativos).

Mortes e prejuízos

Fonte: Fon e Zanchetta (2016).42


Eletropaulo relatou 974 casos de falhas ou interrupções da

rede elétrica causadas pelos raios em 2015.

Mortes e prejuízos

Um grande blackout em

toda a região da Grande São

Paulo por uma hora

Perda de 30 milhões de dólares

Fonte: Fon e Zanchetta (2016).

37 38

39 40

41 42



43

Form

açã

o d

os

raio

s

Ar quente e úmido

Topo: -30 oC

O vapor de água que estava misturado ao ar quente transforma-se em granizo

44

Os choques fazem o granizo e os cristais ficarem eletricamente carregados.

Form

ação

do

s ra

ios

+++

---

45

Form

ação

do

s ra

ios

+++

---Em dado momento, as cargas positivas e negativas atingem intensidade muito alta.

46

Raios

Fon

te:

exen

.com

.br

Fon

te:

mu

ndoe

stra

nh

o.co

m.b

r

Referências

47

AYOADE, J. O. Introdução à Climatologia para os Trópicos. Rio de Janeiro: Ed. Bertrand Brasil, 2003.

COMPANHIA DE PESQUISA DE RECURSOS MINERAIS - CPRM. Boletim de Monitoramento Hidrometeorológico da Amazônia Ocidental. Boletim n. 05 de 01.02.2019. Disponível em: <https://www.cprm.gov.br/sace/boletins/Amazonas/20190201_17-20190201%20%20173012.pdf>. Acesso em: 08 abr. 2019.

Referências

48

COMPANHIA DE PESQUISA DE RECURSOS MINERAIS - CPRM. Monitoramento Hidrológico. Boletim n. 06 de 09.02.2018. Disponível em: <https://www.cprm.gov.br/sace/boletins/Amazonas/20180209_14-20180209%20-%20145833.pdf>. Acesso em: 27 mar. 2018.

43 44

45 46

47 48



Referências

49

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA AMBIENTAL – DEA/UNIR. Norma Interna para Apresentação de Trabalhos Acadêmicos: Trabalho de Conclusão de Curso, Graduação, Pós-graduação e Projeto de Pesquisa do Departamento de Engenharia Ambiental. Ji-Paraná, 2011. 55 p.

FISCHER, G. R. Notas de Aula de Climatologia, 2011.

Referências

50

FON, A. C.; ZANCHETTA, M. I. Brasil: o país dos 100 milhões de raios. Super Interessante, São Paulo, 31 out. 2016.

GOMES, J. B. Conversão de florestas tropicais em sistemas pecuários na Amazônia: quais são as implicações no microclima da região? 2011. 61 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Ambiental) –Departamento de Engenharia Ambiental, Universidade Federal de Rondônia - Campus de Ji-Paraná, Ji-Paraná, 2011.

Referências

51

INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS ESPACIAIS – INPE. Clima monitoramento Brasil. Disponível em: <http://clima1.cptec.inpe.br/monitoramentobrasil/pt>. Acesso em: 08 abr. 2019.

MARENGO, J. A. Mudanças Climáticas Globais e seu Efeito sobre a Biodiversidade. Brasília: Ministério do Meio Ambiente, 2006.

MENDONÇA, F.; DANNI-OLIVEIRA, I. M. Climatologia: noções básicas e climas do Brasil. São Paulo: Ed. Oficina de Textos, 2007.

52

Cli

mat

olo

gia

-UN

IR

OLIVEIRA, M. A. Caracterização da Precipitação em Área de Floresta e Pastagem no Sudoeste da Amazônia. 2014. 41 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Estatística) –Departamento de Matemática e Estatística, Universidade Federal de Rondônia - Campus de Ji-Paraná, Ji-Paraná, 2014.

OMETTO, J. C. Bioclimatologia Vegetal. São Paulo: Agronômica Ceres, 1981.

PEREIRA, A. R.; ANGELOCCI, L. R.; SENTELHAS, P. C. Agrometeorologia: fundamentos e aplicações. Guaíba: Agropecuária, 2002.

Referências

53

Cli

mat

olo

gia

-UN

IRReferências

VAREJÃO-SILVA, M. A. Meteorologia e Climatologia. Versão digital 2, Recife, 2006.

VIANELLO, R. L.; ALVES, A. R. Meteorologia Básica e Aplicações. 2. ed. Viçosa: Editora UFV, 2012.

49 50

51 52

53

universidade federal de rondÔnia curso de ......fns nos anos de1999 a 2012. fonte: oliveira, 2014....

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