climatologia elementos e fatores climÁticos prof. eduardo brum schwengber
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CLIMATOLOGIACLIMATOLOGIA
ELEMENTOS E FATORES ELEMENTOS E FATORES CLIMÁTICOSCLIMÁTICOS
Prof. Eduardo Brum SchwengberProf. Eduardo Brum Schwengber
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TEMPO E CLIMATEMPO E CLIMA
Tempo: estado físico da atmosfera Tempo: estado físico da atmosfera num dado instante em determinado num dado instante em determinado lugarlugar
Clima (Klima): inclinaçãoClima (Klima): inclinação Clima: conjunto dos fenômenos Clima: conjunto dos fenômenos
meteorológicos que caracterizam o meteorológicos que caracterizam o estado médio da atmosfera de um estado médio da atmosfera de um lugar, ao longo dos anoslugar, ao longo dos anos
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O clima é um dos componentes O clima é um dos componentes
ambientais que exerce efeito ambientais que exerce efeito
mais pronunciado sobre o bem mais pronunciado sobre o bem
estar animal (Pereira, 2005).estar animal (Pereira, 2005).
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ELEMENTOS CLIMÁTICOSELEMENTOS CLIMÁTICOS
Variáveis meteorológicas Variáveis meteorológicas que caracterizam o clima:que caracterizam o clima:• TemperaturaTemperatura• PressãoPressão• UmidadeUmidade• PrecipitaçãoPrecipitação• EvaporaçãoEvaporação• VentosVentos• Radiação solarRadiação solar
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FATORES CLIMÁTICOSFATORES CLIMÁTICOS
Características físicas que Características físicas que determinam o estado determinam o estado climáticoclimático• LatitudeLatitude• Altitude e relevoAltitude e relevo• Cobertura vegetal e solosCobertura vegetal e solos• Continentes e maresContinentes e mares• Correntes oceânicasCorrentes oceânicas• Circulação e massas de arCirculação e massas de ar
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ELEMENTOS CLIMÁTICOSELEMENTOS CLIMÁTICOS1.Temperatura do ar
Conceito unidades: ºC, º F e K equipamentos: termômetros exposição
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O TERMÔMETRO
Grego : therme = calor
Latim : metrum = medida
O Termômetro : instrumento que medea temperatura de um sistema.
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TERMÔMETRO -Escalas e Conversão
Ponto fusão água Ponto ebulição água
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De líquido em vidro
(ex. mercúrio, álcool)
- estações meteorológicas convencionais
- medicina
Termômetros de bulbo
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Conjunto psicrométricoTermômetros de extremos (máxima e mínima)
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termógrafo
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Perfil vertical de temperatura do ar
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2. Pressão Atmosférica
Conceito: peso da coluna de ar atmosférica
Equipamentos: barômetro e barógrafo
Unidades: hPa, mbar
Ao nível do mar, em condições ideais, esta pressão é de 1013 milibares, o equivalente ao peso de uma coluna de mercúrio de 76cm de altura.
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O BARÔMETRO
Grego Baros= peso
pressão = força por unidade de área
O peso da coluna de ar em 1 m2 é conhecido como pressão atmosférica
Barômetro:instrumento que mede a pressão atmosférica.
Unidades: Pascal (Pa = Nm-2), .... hPa, kPa bar, mbaratmmm Hg
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O Experimento de Gasparo Berti
- um grande tubo de vidro apoiado na parede da sua casa, preenchido com água
- o topo do tubo foi selado, seu extremo inferior aberto: observou o nível de água no tubo caiu alguns metros, mas logo não se mexia.
- afirmou que produziu-se vácuo no tubo acima da linha da água (não reportou, mas tinha feito um barômetro.
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O Experimento de Torricelli
- um tubo de vidro fechado na ponta, preenchido com mercúrio e logo invertido num recipiente com mercúrio.
- altura de coluna de mercúrio desceu até 76 cm e permaneceu estável
Observou:
- topo da coluna de mercúrio flutuava em pequena porcentagem, em parte devido às mudanças de temperatura, e em parte devido ao que agora conhecemos como flutuações na pressão atmosférica.
Barômetro
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Tipos de barômetros :
Mercúrio
Aneróide
Eletrônico
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Barômetro de mercúrio
O mercúrio é ideal para o barômetro líquido pois sua alta densidade permite uma pequena coluna. Num barômetro de água, por exemplo, seria necessário uma coluna de 10 m e, ainda assim, haveria um erro de 2 %.
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Sem líquido - é menos preciso, porém mais portátil que o barômetro de mercúrio. Consiste em uma câmara de metal parcialmente evacuada, com uma mola no seu interior para evitar o seu esmagamento. A câmara se comprime quando a pressão cresce e se expande quando a pressão diminui. Estes movimentos são transmitidos a um ponteiro sobre um mostrador que está calibrado em unidades de pressão.
Barômetro Aneróide
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Barômetro Aneróide
Câmara de vácuo com membrana flexível
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Barômetro aneróide(com corte transversal)
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Aneróides são freqüentemente usados em barógrafos, instrumentos que gravam continuamente mudanças de pressão.Como a pressão do ar diminui com a altitude, um barômetro aneróide pode ser calibrado para fornecer altitudes. Tal instrumento é um altímetro.
Barógrafo aneróide
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O barômetro de mercúrio é utilizado em
laboratórios de pesquisa e em grande
estações de meteorologia.
Barômetros aneróides são usados em casa, a
bordo de navios e em todas as estações
climáticas.
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Ciclo hidrológico
umidade relativa= quantidade de vapor d´água em suspensão na atmosfera
precipitação: água (forma líquida ou sólida) que cai das nuvens e atinge a superfície. Entrada de água na biosfera
evaporação: perda de água (forma gasosa) de uma superfície. Saída de água da biosfera
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3. Umidade Relativa do Ar
Psicrômetro (bulbo seco e úmido)
UR = e / es
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Higrômetro tipo psicrômetro
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Instrumento que serve para medir a umidade presente nos gases, mais especificamente na atmosfera. É utilizado principalmente em estudos do clima, mas também em locais fechados onde a presença de umidade excessiva ou abaixo do normal poderia causar danos.
Higrômetro
Cabelo humano
Sais de lítio
Capacidade de absorver
a umidade atmosférica
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No higrômetro construído com cabelo humano, uma mecha de cabelos é colocada entre um ponto fixo e outro móvel e, segundo a umidade a que está submetida, ela varia de comprimento, arrastando o ponto móvel.
Esse movimento é transmitido a um ponteiro que se desloca sobre uma escala, na qual estão os valores da umidade relativa.
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Higrômetro de espelho resfriado(chilled mirror higrometer)
3
3 cooler/ heatermantêm T ~ Tdew1542espelho3
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Outra maneira de medir a umidade relativa é calcular a velocidade de evaporação da água.
Quanto menor a umidade do ar, tanto maior é o resfriamento da gaze. A partir da diferença de leitura entre os dois termômetros, e com a ajuda de uma tabela, pode ser encontrado o valor da umidade relativa.
Expostos ao ar
Gaze umedecida
T
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4. Precipitação
Elemento climático mais simples e utilizado para caracterizar o clima de um local
grande variação temporal e espacial
chuvas de verão (convecção local): rápidas e intensas
chuvas de inverno (convecção forçada): lentas e fracas
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O PLUVIÔMETRO
Latin: Pluvia=chuva=precipitação d’água no estado líquido
Mede a quantidade de precipitação.
Unidade: mm de água = altura de 1 mm sobre 1 m2
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O PLUVIÔMETRO
1695-TheGreshamCollege, London
simples medidor de chuva
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PLUVIÔMETRO
Pluviômetro de báscula1660 Wrent(Inglaterra)
Medidor de chuvaNegretti & Zambra
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O PLUVIÔMETRO
1811 Luke Howard adotou um balde no chão para coletar a chuva medida.
origem do receptáculo atualmente utilizado
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PLUVIÔMETRO
Pluviômetros do tipo de básculaUtilizados convencionalmente, com sensor eletrônico
Campbell Sci.modelo TB4.
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5. Evaporação (tanque)
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6. Ventos
Anemômetro (do grego anemus = vento) é um instrumento utilizado para medir a velocidade e direção do vento.
Anemômetro
Pá-de-vento, Veletas
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( Unidade de medida: m s-1ou Km h-1)
Rotacional
-de copo: cúpulas fixas por braço horizontal
-de hélice
-proporcional contagem giros
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O modelo mais preciso é o tipo rotor horizontal de conchas (Anemômetro de Robinson). Um rotor com 3 conchas hemisféricas aciona um mecanismo onde é instalado um sensor eletrônico. A vantagem deste sistema é que ele independe da direção do vento, e por conseguinte de um dispositivo de alinhamento.
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Anemômetro sônico
1944 - Andreas Pflitsch(Alemanha)
Mede (precisa e instantaneamente) a velocidade do vento por meio da medida da velocidade do som.
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LatitudeLatitude
Principal fatorPrincipal fator Inclinação dos raios solares (klima)Inclinação dos raios solares (klima) Classificação elementar:Classificação elementar:
• Tropical (tórrida)Tropical (tórrida)• TemperadasTemperadas• GlaciaisGlaciais
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Altitude e relevoAltitude e relevo
0,6°C para cada 0,6°C para cada 100m de altitude100m de altitude
Influência de Influência de serras e outras serras e outras orografias nos orografias nos ventos (Ex: ventos (Ex: Caatinga)Caatinga)
KILIMANJARO - ÁFRICA
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Cobertura e soloCobertura e solo
Troca de calor ar-soloTroca de calor ar-solo
Absorção e reflexão de radiaçãoAbsorção e reflexão de radiação
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Continentes e maresContinentes e mares
Desigualdade de aquecimento Desigualdade de aquecimento entre continentes e oceanosentre continentes e oceanos• Brisas (litoral mais ameno e Brisas (litoral mais ameno e
interior mais rigoroso)interior mais rigoroso)• El Niño e La NiñaEl Niño e La Niña
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Correntes oceânicasCorrentes oceânicas
Distribuição de energiaDistribuição de energia Circulação termoalina (densidade)Circulação termoalina (densidade) Corrente do Brasil (ventos)Corrente do Brasil (ventos)
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Correntes oceânicasCorrentes oceânicas
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Circulação e Massas de arCirculação e Massas de ar
Outra forma de distribuição de energiaOutra forma de distribuição de energia ZCITZCIT Células de HadleyCélulas de Hadley Massas no BrasilMassas no Brasil
• Equatorial Continental (mEc)Equatorial Continental (mEc)• Equatorial Atlântica (mEa)Equatorial Atlântica (mEa)• Tropical Atlântica (mTa)Tropical Atlântica (mTa)• Tropical Continental (mTc)Tropical Continental (mTc)• Polar Atlântica (mPa)Polar Atlântica (mPa)
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Massas Características
Massa Equatorial (mEa)
Quente e úmida, dominando a parte litorânea da Amazônia e do Nordeste em alguns momentos do ano, tem seu centro de origem no Oceano Atlântico.
Massa Equatorial Continental (mEc)
Quente e úmida, com centro de origem na parte ocidental da Amazônia, que domina a porção noroeste da Amazônia durante quase todo ano.
Massa Tropical Atlântica (mTa)
Quente e úmida originária do Oceano Atlântico nas imediações do trópico de Capricórnio e exerce enorme influência sobre a parte litorânea do Brasil.
Massa Tropical Continental (mTc)
Quente e seca, que se origina na depressão do Chaco, e abrange uma área de atuação muito limitada, permanecendo em sua região de origem durante quase todo o ano.
Massa Polar Atlântica (mPa)
Fria e úmida, forma-se nas porções do Oceano Atlântico próximas à Patagônia. Atua mais no inverno quando entra no Brasil como uma frente fria, provocando chuvas e queda de temperatura.
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CLASSIFICAÇÕES CLASSIFICAÇÕES CLIMÁTICASCLIMÁTICAS
ElementarElementar Köppen (separativa)Köppen (separativa) ThorntwhiteThorntwhite Strahler (dinâmica)Strahler (dinâmica) Nimer (IBGE)Nimer (IBGE)
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BRASILBRASIL 8,5 milhões de km².8,5 milhões de km². 90% destes entre os trópicos de 90% destes entre os trópicos de
Câncer e Capricórnio.Câncer e Capricórnio.
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Climas do Brasil
Brasil = Fica entre a linha do equador e o trópico de Capricórnio
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1) Equatorial: Amazônia, norte de MG, oeste de MA. Quente e úmido. 25-27°C. > 2500mm/ano
2) Tropical: Centro do Brasil, leste do MA, PI, oeste da BA e MG. Verão chuvoso. Inverno seco. 18-28°C. 1200mm/ano
3) Tropical de altitude: SP, MG, RJ, ES, PR. 18-22°C
4) Tropical atlântico: Do RN a nordeste do PR. Nordeste: chove no inverno. Sul: chove + no verão.
5) Subtropical: Sul de SP, PR, SC, RS. Inverno: frio; Verão: quente. 18°C
6) Semi-árido: Regiões + secas do interior do nordeste. >27°C. < 800mm/ano. estiagens prolongadas.
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REGIÃO NORTE - CLIMA EQUATORIAL
Clima quente e úmido
Região Norte
Floresta Amazônia
Altitude 0 a 200 m
Temperatura media anual varia de 24 a 26 ºC
Pluviosidade: varia 3000 a 1700 mm.
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REGIÃO NORDESTE
Climas variados:
Tropical Atlântico, tropical úmido,
Tropical de altitude (serras)
Do litoral do RN ao PR
No Nordeste chove no inverno e, no Sul, chove no verão.
Temperaturas variam 18 a 26 ºC
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Semi-árido
Caatinga
Nas regiões de clima semi-árido,as chuvas são escassas e irregulares: chove menos de 600 mm anuais.
As temperaturas são altas o ano todo, ficando em torno de 26 ºC.
A caatinga é a vegetação típica desse tipo de clima.
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TROPICAL DE ALTITUDE
Região Sudeste: São Paulo, Minas Gerais, Rio de Janeiro, Espírito Santo e Paraná.
Altitude superior a 800 m
Temperatura média de 18 a 22ºC
Verão: 30 a 36ºCInverno: 6 a 20 ºC
Pluviosidade: Chove muito no verão 1500m a 2340m
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REGIÃO CENTRO OESTE
Tropical
Pantanal Mato-grossense
Temperaturas: Média de 25ºC
Duas épocas :Chuvosa no verão – 24 a 26ºCsetembro – 30 a 36ºCSeca no inverno - 8 a 18 ºC
Pluviosidade variando de 2000 a 3000 mm
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REGIÃO SUL
Clima SubtropicalTemperaturas: 14 e 22ºC de média anual
Verão: 24 a 27ºC nas regiões mais altas (planalto)
30 a 36ºC nas regiões baixas
InvernoPluviosidade media de 1250 a2000 mm
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Influência do clima sobre as populações
Países do hemisfério Sul
Indicadores sociais baixos em relação aoHemisfério norte
Indicadores de produção e produtividadeSão baixos nos países das regiões tropicais
Culpa da natureza do climaEvolução histórica - colonização
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Clima: fator regulador ou até mesmo limitador da exploração animal para fins econômicos
Animal adaptação tolerância ao clima
A escolha da raça ou indivíduos fisiologicamente adaptados ao meio ambiente.
Decisão racional e lógica
Animais mais adaptados ao clima quente conquistaram essa vantagem adaptativa em detrimentos de seu desempenho produtivo mais alto ou satisfatório.
GENÓTIPO + MEIO AMBIENTE = FENÓTIPO
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RESPEITE A NATUREZA E ELA
SERÁ GENTIL COM VOCE