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Climatologia Geográfica
Unidade 3- parte 1: O aquecimento da Terra e a sua atmosfera
Prof. Andrews Lucena
Geografia - UFRRJ
“Então Josué falou ao SENHOR, no dia em que o SENHOR deu os amorreus nas mãos dos filhos de Israel, e disse na presença dos israelitas: SOL, DETÉM-TE EM GIBEOM, E TU, LUA, NO VALE DE
AJALOM. E O SOL SE DETEVE, E A LUA PAROU, até que o povo se vingou de seus inimigos. Isto não está escrito no livro de Jasher? O sol, pois,
se deteve no meio do céu, e não se apressou a pôr, QUASE UM DIA INTEIRO.
E não houve dia semelhante a este, nem antes nem depois dele, ouvindo o SENHOR assim a voz de um homem; porque o SENHOR
pelejava por Israel.
Josué 10:12-14”.
“E Ezequias disse a Isaías: Qual é o sinal de que o SENHOR me sarará, e de que ao terceiro dia subirei à casa do SENHOR?
Disse Isaías: Isto te será sinal, da parte do SENHOR, de que o SENHOR cumprirá a palavra que disse: ADIANTAR-SE-Á A SOMBRA
DEZ GRAUS, OU VOLTARÁ DEZ GRAUS ATRÁS? Então disse Ezequias: É FÁCIL QUE A SOMBRA DECLINE DEZ
GRAUS; NÃO SEJA ASSIM, MAS VOLTE A SOMBRA DEZ GRAUS ATRÁS.
Então o profeta Isaías clamou ao SENHOR; E FEZ VOLTAR A SOMBRA DEZ GRAUS ATRÁS, PELOS GRAUS QUE TINHA
DECLINADO NO RELÓGIO DE SOL DE ACAZ.
2 Reis 20:8-11.
Roteiro de aula 1. Temperatura e transferência de calor: Temperatura e calor;
Escalas de Temperatura;
Calor Latente;
Condução;
Convecção;
Radiação.
2. Balanço Térmico - Absorção, Emissão e Equilíbrio: Absorvedores Seletivos e o Efeito Estufa Atmosférico;
Intensificares do Efeito Estufa;
O Aquecimento do Ar de Baixo para Cima;
3. A Energia Solar: O Balanço Energético Anual da Terra;
A Energia Solar e a Aurora;
Por que a Terra tem Estações;
Estações no Hemisfério Norte;
Estações no Hemisfério Sul;
1. Temperatura e transferência de calor
Calor latente (definições):
É a quantidade de calor recebida ou cedida por um
corpo, na qual, durante a sua troca, o corpo não
experimenta variação de temperatura. Em lugar
disto, ele muda de fase;
É o calor sustentador do vapor durante o processo
de transferência;
É a energia calorífica necessária para fazer com
que uma substância mude seu estado.
1. Temperatura e transferência de calor
Convecção:
Térmicas – bolhas de ar aquecidas que sobem;
Circulação convectiva – é o ciclo entre a saída de
ar quente e a entrada de ar frio na vertical, ou seja,
é a convecção (troca vertical de calor);
Vento – movimento horizontal da circulação;
Advecção – quando o vento carrega com ele as
propriedades do ar de uma área para a outra no
sentido horizontal;
Qualquer ar que sobe vai expandir e resfriar,
qualquer ar que desce vai se comprimir e aquecer.
1. Temperatura e transferência de calor
Radiação
A radiação caracteriza-se como correntes de
partículas ou fótons que são pacotes discretos
de energia;
Estas ondas não precisam de moléculas para se
propagar. No vácuo elas viajam à velocidade
da luz;
A insolação é parte da radiação solar que
atinge a superfície terrestre, após os processos
de filtragem seletiva da atmosfera (absorção,
difusão e reflexão);
1. Temperatura e transferência de calor
Por causa de sua temperatura:
O sol emite em ondas curtas;
A Terra emite em ondas longas.
2. Balanço de energia – absorção, emissão e equilíbrio:
Se a Terra e todas as coisas estão sempre emitindo energia, porque não
ficam mais frias?
2. Balanço de energia – absorção, emissão e equilíbrio:
Absorção da radiação pelos gases da atmosfera
2. Balanço de energia – absorção, emissão e equilíbrio:
Aquecimento da Terra com e sem os gases do efeito estufa
2. Balanço de energia – absorção, emissão e equilíbrio:
Intensificação do efeito estufa:
Modelos de Circulação Geral (GCM)
Vapor d’água - feedback positivo
As nuvens - feedback negativo
• Feedback é um processo no qual uma mudança
inicial no processo tende ou a reforçar o
processo (feedback positivo) ou a enfraquecer
este processo (feedback negativo).
2. Balanço de energia – absorção, emissão e equilíbrio:
Aquecimento do ar de baixo para cima:
Condução
ineficaz, pois o ar é um mal condutor de calor;
Seu aquecimento se dá apenas na parte mais
próxima do solo.
Convecção livre (Térmicas)
o ar se expande quando aquecido e sobe, o ar mais
frio desce e toma seu lugar;
Se o ar que sobe estiver úmido haverá condensação
e conseqüentemente liberação de calor latente de
condensação (aquecimento).
2. Balanço de energia – absorção, emissão e equilíbrio:
Aquecimento do ar de baixo para cima:
Radiação
a Terra emite radiação infravermelha que é
absorvida e reemitida pelos gases do efeito estufa
(vapor e CO2);
Este é o processo mais eficiente para o
aquecimento da Terra e da atmosfera.
3. A energia solar:
A energia solar, no topo da atmosfera, recebida
numa superfície perpendicular aos raios
solares, apresenta-se razoavelmente constante
a aproximadamente duas calorias por
centímetro quadrado a cada minuto -
CONSTANTE SOLAR (2 cal. cm2. min1.) –
é a média recebida;
3. A energia solar:
“Então Josué falou ao SENHOR, no dia em que o SENHOR deu os amorreus nas mãos dos filhos de Israel, e disse na presença dos israelitas: SOL, DETÉM-TE EM GIBEOM, E TU, LUA, NO VALE DE AJALOM. E O SOL SE DETEVE, E A LUA PAROU, até que o povo se vingou de seus inimigos. Isto não está escrito no livro de Jasher? O sol, pois, se deteve no meio do céu, e não se apressou a pôr, QUASE UM DIA INTEIRO. E não houve dia semelhante a este, nem antes nem depois dele, ouvindo o SENHOR assim a voz de um homem; porque o SENHOR pelejava por Israel”.
Josué 10:12-14.
3. A energia solar:
Alguns conceitos:
Afélio – ponto em que a Terra se encontra mais
afastada do Sol (151.200.000 km);
Periélio – ponto em que a Terra se encontra mais
próxima do sol (146.080.000 km);
Solstício – época do ano em que o sol se encontra em
sua maior declinação, quer no hemisfério sul ou norte;
Equinócio (“noites iguais”) – ponto localizado ao
longo da órbita terrestre eqüidistante do sol, quase a
meio caminho dos solstícios.
3. A energia solar:
Luz solar que atinge uma superfície em um ângulo inclinado está espalhada por uma área maior que a luz solar que atinge
a superfície diretamente
3. A energia solar:
No verão os raios solares estão mais altos (a superfície se aquece mais). No inverno acontece o contrário.
3. A energia solar:
Em função da inclinação, os dias no verão são mais longos. O extremo deste fenômeno pode ser visto acima dos Círculos Polares
Ártico e Antárico (latitude = 66º 32´ 30´´) - Sol da meia noite .
3. A energia solar:
O desenvolvimento da noite sobre a Europa no
verão (12-17h) – o fenômeno do sol da meia
noite.
3. A energia solar:
O desenvolvimento da noite sobre a Europa no
verão (18-23h) – o fenômeno do sol da meia
noite.
3. A energia solar:
O desenvolvimento da noite sobre a Europa no
verão (meia noite-5h) – o fenômeno do sol da meia
noite.
3. A energia solar:
O desenvolvimento da noite sobre a Europa no
verão (5-11hh) – o fenômeno do sol da meia
noite.