INSTITUTO EDUCACIONAL ALFA

GEOGRAFIA

“O CLIMA: A ATMOSFERA E A VIDA

TERRESTRE”

MINAS GERAIS

2

SUMÁRIO

UNIDADE 1: INTRODUÇÃO ....................................................................................................................... 3

UNIDADE 2: A ATMOSFERA TERRESTRE ............................................................................................. 4

UNIDADE 3: METEOROLOGIA E CLIMATOLOGIA ............................................................................ 8

UNIDADE 4: CONCEITOS FUNDAMENTAIS: CLIMA, ESTADOS ATMOSFÉRICOS, FATORES

DO CLIMA E ATRIBUTOS .......................................................................................................................... 9

UNIDADE 5: ESCALAS DO CLIMA ......................................................................................................... 12

UNIDADE 6: ENERGIA SOLAR E TRANSFERÊNCIA DE CALOR ................................................... 17

UNIDADE 7: AS FLORESTAS E O CLIMA ............................................................................................. 21

UNIDADE 8: A INFLUÊNCIA OCEÂNICA E DAS ÁGUAS NO CLIMA ............................................ 29

UNIDADE 9: MASSAS DE AR E AS FRENTES ....................................................................................... 31

UNIDADE 10: AS PRINCIPAIS MASSAS DE AR ATUANTES NA AMÉRICA DO SUL .................. 36

UNIDADE 11: DOMÍNIOS CLIMÁTICOS DO BRASIL ........................................................................ 39

UNIDADE 12: MUDANÇA CLIMÁTICA GLOBAL E DESEQUILÍBRIO AMBIENTAL ................. 48

UNIDADE 13: ANOMALIAS CLIMÁTICAS ........................................................................................... 53

UNIDADE 14: CONSIDERAÇÕES FINAIS .............................................................................................. 56

REFERÊNCIAS ............................................................................................................................................ 58

3

UNIDADE 1: INTRODUÇÃO

A Geografia realiza o estudo do clima analisando dados que expressam o

resultado das dinâmicas naturais: a temperatura, a pressão atmosférica, a

umidade do ar, etc. Esta apostila tráz um conjunto de elementos fundamentais

para compreender a formação dos principais tipos de clima em diversas escalas

de análise.

Abordar um tema tão complexo em tão poucas páginas é como querer

abraçar o mundo com as mãos, e é mais ou menos isso que teremos que fazer

para realizar este estudo. Inicialmente serão apresentados alguns aspectos gerais

da atmosfera do planeta, seguindo da explicação dos conceitos da climatologia,

fatores que influenciam o clima, para finalmente chegar a compreender a

dinâmica global e local dos fenômenos atmosféricos, além da caracterização dos

domínios climáticos do Brasil e as causas do chamado aquecimento global.

Para auxiliar a compreensão de palavras possivelmente novas, elaborou-se

notas de rodapé que apresentam mais detalhes sobre os termos e assuntos

menos conhecidos, o conteúdo das notas podem ser visualizadas ao final da

apostila.

Contudo, espera-se contribuir com a formação do estudante apresentando

novos horizontes, novas paisagens, enfim, novas formas de olhar o mundo.

O Planeta Terra

A Terra pode ser considerada, de um ponto de vista científico e didático,

uma série de esferas concêntricas (uma dentro da outra). A litosfera, a esfera

central, constitui a parte sólida do planeta1. No entanto, três quartos da litosfera é

recoberta de água, que forma a hidrosfera. A terceira grande esfera, a biosfera, é

um ambiente intermediário em que estão reunidos todos os seres vivos.

Envolvendo as três esferas existe um manto transparente móvel e impalpável,

com espessura ainda não bem definida e da qual depende toda forma de vida: a

atmosfera.

4

UNIDADE 2: A ATMOSFERA TERRESTRE

Para chegar a ter as características atuais que propiciaram a vida humana, o

planeta terra passou por várias modificações. A atmosfera terrestre, segundo as

teorias modernas, originou-se lentamente durante um longo tempo geológico. Um

dos eventos que contribuiu para isso ocorreu a 4,5 milhões de anos, quando o Sol

emitiu uma onda de energia violentíssima, que varreu a superfície dos planetas,

eliminado possíveis atmosferas e volatilizando rochas recém solidificadas. Assim

a atual atmosfera teria nascido do carbono, nitrogênio e água liberados pela terra

tempos depois de sua formação, durante o processo de resfriamento. O interior

do planeta ainda conserva certa quantidade desses gases em combinações

químicas. Durante milhões de anos esses gases permaneceram no interior da

terra, sendo posteriormente expelidos pelos vulcões, passando a flutuar sobre a

crosta que resfriava e acumulando-se aos poucos. O oxigênio, elemento

fundamental à vida, teria sido o resultado de um processo muito lento, prolongado

e vinculado à evolução dos vegetais, que são as principais fontes de oxigênio na

terra. Todavia, algum oxigênio deve ter existido antes de qualquer vida vegetal. A

decomposição do vapor de água (H2O) pelas descargas elétricas e pela radiação

solar, deve ter formado nas camadas superiores da atmosfera pequenas

quantidades de oxigênio, suficientes para possibilitar a existência de plantas

primitivas. Existem fósseis de algas com 1 bilhão de anos e 400 milhões de anos,

os quais devem ter sido as primeiras plantas da terra e os primeiros produtores de

oxigênio em larga escala (Tarifa, 1997).

Durante esse processo, também se desenvolveu um número de organismos

consumidores de oxigênio, resultando em um equilíbrio entre a produção e

consumo de oxigênio. Com o passar do tempo, o carbono em excesso foi fixado

em combustíveis fósseis, pedras sedimentares (notavelmente pedra calcária), e

conchas animais.

O oxigênio livre na atmosfera reagiu com o amoníaco, foi liberado azoto,

simultaneamente as bactérias também iniciaram a conversão do amoníaco em

azoto. Aumentando a população vegetal, os níveis de oxigénio cresceram

significativamente (enquanto níveis de dióxido de carbono diminuíram). No

5

princípio o oxigênio combinou com vários elementos, mas eventualmente

acumulou-se na atmosfera resultando em extinções em massa.

Com o aparecimento de uma camada de ozônio (O3), a Ozonosfera, as

formas de vida no planeta ficaram mais bem protegidas da radiação ultravioleta.

Esta atmosfera de oxigênio-azoto é um tipo de terceira atmosfera Esta última, tem

uma estrutura complexa que age como reguladora da temperatura e umidade da

superfície.

Desde o período geológico denominado Cambriano, que a composição da

atmosfera continua a mesma.

Composição química da Atmosfera

A atmosfera compreende uma mistura de gases mais ou menos uniforme até

a altitude de 160 km. Os gases mais importantes são: o Nitrogênio que

corresponde a 78,8 % do volume global, e o Oxigênio que ocupa 20,95% do

referido volume. Além desses há o Argônio, com 0,93%, o Dióxido de carbono

(CO2), com 0,03% e, em proporção menos significativa o Hélio, Hidrogênio,

neônio, Criptônio. Próximo à superfície da terra existem também partículas sólidas

orgânicas e inorgânicas. As partículas nocivas aos organismos vivos são

denominadas poluentes. As partículas sólidas existentes no ar são levantadas

pelos ventos e caem em virtude de seu próprio peso, um movimento incessante

determinado pelas correntes ascendentes e descendentes. As partículas sólidas

desempenham um papel importante nos processos atmosféricos, principalmente

aqueles relativos à precipitação, ativando a formação de gotas de chuva ou de

cristais de neve. (Tarifa, op. cit.)

No ar pode haver uma quantidade variável de vapor da água, segundo a

temperatura do ar e disponibilidade de água no solo, sendo que pode chegar ao

volume de máximo de 4% (nos trópicos úmidos). Em estado gasoso a água é

imperceptível ao olho humano. Em estado líquido, em forma de gotas forma as

nuvens e os nevoeiros e em estados sólidos formam os cristais de neve ou grãos

de gelo. No estado líquido, a água logo volta para terra sob forma de chuva, neve

ou granizo.

6

O ozônio está concentrado entre as altitudes de 15 e 35 quilômetros da

atmosfera. O conteúdo de ozônio da atmosfera é baixo sobre o Equador e alto na

direção dos pólos, nas latitudes maiores que 50° o ozônio é formado quando, sob

a influência da radiação ultravioleta, as moléculas de oxigênio se rompem e os

átomos separados combinam-se individualmente com outras moléculas de

oxigênio. O modelo da distribuição do ozônio dentro da atmosfera é considerado

como sendo o resultado de algum mecanismo de circulação, que transporta o

ozônio para níveis adequados onde sua destruição é menos provável e sua

concentração é desta forma, assegurada.

Tabela 1.1 – Composição média da atmosfera seca abaixo de 25

quilômetros (segundo Barry e Chorley, 1976).

Gases Volume % (ar seco)

Nitrogênio (N²) 78,08

Oxigênio (O2) 20,94

Argônio (Ar) 0,93

Dióxido de carbono (CO2) 0,03 (variável)

Neônio (Ne) 0,0018

Hélio (He) 0,0005

Ozônio (O³) 0,00006

Hidrogênio (H) 0,00005

Criptônio (Kr) Indícios

Xenônio (Xe) Indícios

Metano (Me) Indícios

Estrutura vertical da atmosfera segundo processos físicos

À medida que a altitude aumenta, as moléculas gasosas que compõe a

atmosfera tornam-se cada vez mais escassas e a distância entre elas aumenta,

isto é, diminui a densidade. Para cada milhão de moléculas ao nível do mar existe

apenas uma a 95.000 metros de altura.

A atmosfera está estruturada em camadas relativamente quentes, separadas

por duas camadas relativamente frias. Os contatos entre essas camadas são

áreas de descontinuidade, e recebem o sufixo "pausa", após o nome da camada

subjacente.

7

Podemos separar as camadas segundo suas propriedades físicas em:

- Troposfera é a camada atmosférica que se estende da superfície da Terra até a

base da estratosfera (0 - 7/17 km). Esta camada responde por oitenta por cento

do peso atmosférico e é a única camada em que os seres vivos podem respirar

normalmente. A sua espessura média é de aproximadamente 12km, atingindo até

17km nos trópicos e reduzindo-se para em torno de sete quilômetros nos pólos.

- Tropopausa, é uma zona de transição de espessura entre 3 e 5 km,

caracterizada pela isotermia.

- Estratosfera tem altura média de 70 km, sua temperatura aumenta de acordo

com a altitude até 46 km, desta faixa em diante é isotermal até 52 km, onde inicia

a estratopausa. Muitos aviões a jacto circulam na estratosfera porque ela é muito

estável.

- Estratopausa coincide com a Ozonosfera, apresenta pequena concentração de

vapor d'água. É nesta camada que existe a camada de ozônio e onde começa a

difusão da luz solar (que origina o azul do céu).

- Mesosfera, nesta a temperatura diminui com a altitude, esta é a camada

atmosférica onde há uma substancial queda de temperatura chegando até a -90º

C em seu topo. Está situada entre a estratopausa em sua parte inferior e

mesopausa em sua parte

superior, entre 50 a 85 km

de altitude. É na

mesosfera que ocorre o

fenômeno da

aeroluminescência das

emissões da hidroxila e é

nela que se dá a

combustão dos

meteoróides.

- Mesopausa é a região

da atmosfera que

determina o limite entre

uma atmosfera com massa

molecular constante de outra onde predomina a difusão molecular.

8

- Termosfera (80/85 - 640+ km) nesta a temperatura aumenta com a altitude

rápida e monotonicamente as moléculas se movem em trajetórias aleatórias tal,

que raramente se chocam. É a camada onde ocorrem as auroras e onde se

realiza orbitas espaciais.

Também existem classificações segundo a absorção de energia

eletromagnética, denominado de distribuição iônica. Nela temos a Ionosfera que

abrange a região a partir da mesoesfera até altura de 550 km na termosfera. A

asborção dos raios é maior nas camadas mais baixas, sendo nas altas alto indice

de reflexão2.

UNIDADE 3: METEOROLOGIA E CLIMATOLOGIA

Os principais pontos do debate em torno do objeto e o método da

Climatologia é destacado no texto a seguir, produzido a partir das contribuições

9

de M. Sorre (2006, p.89).

“(...) Os fenômenos que tem como teatro a atmosfera podem ser

estudados sob muitos pontos de vista. A condensação do vapor d´ água, a chuva

a descarga elétrica, o relâmpago são fenômenos físicos cujo estudo pertence ao

ramo da física que se denomina de meteorologia. Esta se preocupa com a

medida desses fenômenos, determina as condições físicas em que são

produzidos, investiga a natureza das relações que existe entre eles e os fatores

que os condicionam e tenta prever a repetição dos mesmos. Aí está toda a tarefa

da meteorologia sob o seu duplo aspecto, estático e dinâmico: definição

quantitativa dos fenômenos, pesquisa de suas leis, previsão. Quando estudamos

as variações geográficas da lamina de água precipitada na superfície do solo,

quando comparamos as diferenças de ritmo de oscilação térmica de uma região

para outra, quando caracterizamos a atmosfera de determinado lugar pela

combinação dos meteoros, quando investigamos a relação entre esses fatos e

outros fatos geográficos, tais como distribuição dos vegetais, animais ou homens,

nós trabalhamos imbuídos de outro espírito. Fazemos climatologia, geral,

descritiva conforme o caso. (...)”

“(...) meteorologistas e climatólogos3 podem fazer observações com os

mesmos instrumentos, sobre os mesmo fenômenos, a temperatura, por exemplo.

Eles elaboram séries registradas nos mesmos arquivos. Todavia, a apreciação da

justeza, da sensibilidade dos aparelhos, a crítica matemática das séries, o estudo

das variações tendo em vista a previsão, tudo isso é essencialmente da alçada do

meteorologista. Ele é preparado para essa tarefa, já que possui a formação de

físico. Aos olhos do climatólogo essas variações termométricas aparecem

primeiro como um elemento da particularidade climática de um lugar ou de uma

região. Esta particularidade climática é, apenas um elemento das características

geográficas, as quais compreendem ainda, a forma do terreno, as águas, o

mundo vivo. (...)”.

UNIDADE 4: CONCEITOS FUNDAMENTAIS: CLIMA,

ESTADOS ATMOSFÉRICOS, FATORES DO CLIMA E

ATRIBUTOS

10

A definição de clima neste contexto é fundamental para diferenciação da

meteorologia.

Definição clássica de clima, segundo Hann (1884) é o estado médio da

atmosfera sobre um lugar, mais exatamente “o conjunto dos fenômenos

meteorológicos que caracterizam a condição média da atmosfera em cada lugar

da terra”.

A média aritmética é apenas uma abstração, destituída de realidade. Ela

apresenta um caráter estático, artificial, não menciona o desenvolvimento dos

fenômenos no tempo. A definição de Hann omitiu um fator fundamental: a noção

de ritmo, um elemento fundamental na climatologia. O ritmo irá se tornar um fator

de análise, o fator tempo (duração). A constância de um estado atmosférico não

deverá ser negligenciando, pois cada momento de duração modifica um terreno,

um estado fisiológico de um ser vivo, e este também influencia o meio climático (

pode-se pensar da perda de cobertura vegetal em períodos de seca).

Uma melhor definição de clima é dada por Sorre (2006, p. 89), “uma série

de estados atmosféricos, sobre um determinado lugar em sua sucessão habitual.

Cada um desses estados atmosféricos caracteriza-se pelas suas propriedades

dinâmicas e estáticas da coluna atmosférica, composição química, pressão,

tensão dos gases, temperatura grau de saturação, comportamento quanto aos

raios solares, poeiras ou matéria orgânicas em suspensão, etc. É o que a

linguagem comum denomina de tempo.

Cada um dos atributos do clima: a temperatura, a pressão, o estado

elétrico, só podem ser separados por um artifício de análise, pois na realidade se

encontram juntos e atuam em conjunto sobre os seres vivos.

O que determina o clima, as circunstâncias que o regulam, são

considerados fatores do clima, por exemplo: latitude, altitude, situação relativa às

massas oceânicas e continentais, aos centros de ação e aos movimentos gerais

da atmosfera, exposição e declividade, etc.

Fatores do clima

A sucessão das mudanças nos tipos de tempo (weather) que ocorre dia a

dia, mês a mês, e anos para ano, na superfície da terá é fundamentalmente o

11

resultado do movimento do ar, que por usa vez resulta da ação de várias forças

sobre as partículas de ar. A origem principal dessas forças é a energia recebida

do sol.

Esta energia aquece a atmosfera e coloca em movimento o que se pode

chamar de máquina atmosfera. O vapor d´água é um dos principais meios ou

veículos para fazer circular essa energia, através das mudanças de estado que

ora consomem, ora liberam energia. Os processos que intervém são complexos,

mas, de modo geral, a circulação geral da atmosfera é uma conseqüência do

aquecimento diferencial ou desigual da superfície da terra e da própria atmosfera ,

fruto das diferentes estações do ano e da latitude, assim como da rotação da

terra.

O resultado é que a energia radiante do sol se transforma em energia

cinética do ar em movimento ou vento. A componente vertical do vento é pequena

e na maioria dos casos pode ser desprezada em comparação aos valores dos

movimentos horizontais ou advectivos. Entretanto, temos que admitir que os

levantamentos ou movimentos verticais do ar são a causa principal de quase

todas as formas de precipitação, da formação da nebulosidade e, porque não

dizer, de quase todas as modalidades de tipos de tempo.

Ainda resta-nos concluir como os elementos ou variáveis importantes, a

distribuição de terras e águas, a distância dos oceanos, o relevo (orientação,

exposição), a altitude, a topografia e a ação antrópica, principalmente nas escalas

menores.

“(...) em cada instante em cada ponto do globo, a atmosfera é uma

combinação singular que tem muita pouca chance de se reproduzir de uma

maneira perfeitamente idêntica.” Os atributos climáticos, temperatura,

luminosidade, estado higrométrico (presença de água), não são os mesmos.”

(Sorre, 2006, p. 91) Entretanto, é possível comparar-se os diversos estados,

agrupá-los em tipos característicos, de cada período do ano. Para isso os fatores

dos quais dependem a sucessão, deverão estar estáveis ou pelo menos

apresentando uma regularidade relativa. Esta análise deve ser restrita a

condições geográficas específicas o que contribui para definição de escalas do

clima.

12

UNIDADE 5: ESCALAS DO CLIMA

A realidade climática pode objetivamente ser caracterizada por unidades

espaciais com grandezas escalares completamente diferenciadas, que variam

desde o nível do globo atmosfera como um todo, até o nível interno dos espaços

urbanos ou agrários.

A partir do momento que aproxima-se a unidade de análise da superfície

da terra o números de variáveis que intervém no processo tornam-se maiores.

13

Categorias taxonômicas do clima

Nível Zonal

Os principais fatores que atuam nesse nível de organização climática são:

latitude, altitude, distância dos oceanos (continentalidade) e o próprio movimento

de rotação da terra. Torna-se pois, nesse nível importante a estruturação do globo

em faixas ou grandes zonas climáticas (faixas latitudinais). Os climas zonais

resultam do equilíbrio resultante entre a recepção diferencial de calor entre as

várias faixas de latitude, dos deslocamentos dos ventos para oeste provocados

pelo movimento de rotação da terra, pela distribuição das terras e águas.

Ex: mapeamento de temperatura da superfície terrestre

Ilustração – Fonte: www.Wikipédia.com.br

A Terra tem um sistema de compensações de temperatura, pressão e

umidade, que mantém um equilíbrio dinâmico natural, em todas as suas regiões.

A exceção à regra são os chamados climas azonais, ocorrem onde são

menores a quantidade de água, e a espessura da troposfera, como nos desertos

e cordilheiras de grande altitude. Por exemplo: a presença da cadeia montanhosa

dos Andes causando a formação de um clima de montanha ou de neve constante

dentro da zona equatorial.

Nesse nível de abordagem torna-se geralmente necessário um longo

período de observações meteorológicas (30 anos conforme recomenda a

Organização Meteorológica Mundial). Para explicação da gênese dos climas

zonais, busca-se estudar a circulação geral da atmosfera, caracterizando os

grandes movimentos ondulatórios, quer sejam dos ventos de oeste ou dos ventos

14

alísios4. O nível da documentação cartográfica, as bases em mapas utilizados

oscilam entre 1:50.000 a 1:10.000. (Tarifa, 1997)

Nível regional

A grandeza escalar, tamanho ou extensão espacial num estudo de clima

regional, varia bastante, surgem muitas vezes “climas intraregionais” dependendo

da combinação dos fatores.

Nos estudos de clima de caráter regional são variáveis importantes: a

exposição, forma e orientação do relevo. Principalmente porque nesse nível que

as variações, ano a ano na localização e freqüência dos centros de alta e baixa

pressão organizados em células de circulação geral definem o ritmo da variação

anual, sazonal, e mensal dos principais elementos climáticos. A irregularidade

climática sobre determinada região, resulta interação entre os fluxos tropicais e

extratropicais.

Nesta abordagem é importante analisar as médias de um longo período e

acompanhá-las com estudos de variação mês a mês ou estação por estação,

durante, por exemplo, cinco ou dez anos. De acordo com a representatividade

dentro da série de 30 ou mais anos, seleciona-se o que será chamado de “anos

padrão”. (Tarifa, op.cit.)

A definição abstrata de “clima regional”, segundo Sorre (2006) é uma forma

de aproxima-se da realidade concreta de uma região geográfica, onde o

dinamismo atmosférico apresenta-se simples, e a topografia bastante uniforme.

Podem ser enquadradas nesta situação as regiões intertropicais de grandes

extensões. A uniformidade do clima, e ao mesmo tempo a regularidade da

sucessão dos estados atmosféricos através do ano, caracterizam, com efeito,

essas áreas, em oposição às regiões temperadas. O clima estacional, como das

montanhas, também pode ser caracterizado como um clima regional.

Limite climático

O “limite climático”, não é linear, no entanto, há casos em que um

obstáculo, como uma montanha pode constituir uma espécie de limite. De modo

15

geral formam-se manchas, onde se deve fazer a combinação de elementos

característicos das regiões climáticas de contato, o que pode resultar em

surgimento de um outro clima na vizinhança constituindo uma transição.

Clima local

O clima local é uma combinação singular, irredutível (Sorre, 2006). A ação

dos fatores do clima é possível de ser generalizada, e, portanto, pode-se agrupar

os climas locais em climas regionais.

A influência das alterações provocadas pelas atividades do homem no

clima, exige a introdução de novos instrumentos, adotando a variação diária dos

elementos climáticos como objeto de análise. O estudo do clima local deve

apoiar-se nos conhecimentos do relevo, da forma de ocupação e uso do solo, e

de espécies que possam ser bioindicadoras.

Microclima

Em uma escala mais reduzida pode-se falar a existência de “microclimas”.

Notadamente pode-se se falar de clima típico de “Poços de Caldas”. No entanto, a

temperatura e os movimentos de ar não são os mesmos na praça central e nas

que se dirigem a ela. Pode-se encontrar também diferenças de um lado a outro de

uma mesma rua, da zona urbana para um campo de trigo, de um bosque mais

adensado para outro menos denso. O que se observa num microclima são

variações imperceptíveis de uma coluna atmosférica, é uma análise detalhada,

formando um recorte aprofundado além do clima local. Nesse nível de análise é

preciso realizar medições locais, trabalho de campo com uso de equipamentos

(radiômetros, albedômetros5, etc...).

Natureza e campo da climatologia

Vale repetir a definição de clima segundo Sorre (2006, p. 90) “uma série de

estados atmosféricos sobre um lugar em sua sucessão habitual”. Esta definição

16

destaca o importante papel da noção sintética de “tipos de tempos”.

A climatologia utiliza-se de dois grandes métodos de trabalho, o método

separativo analítico, e a climatologia sintética ou dinâmica.

O método separativo analítico consiste em registrar e analisar elementos

climáticos de um determinado lugar com o objetivo de calcular médias aritméticas,

baseadas em longas séries de observações. É também o chamado método

estatístico. Tem a vantagem de permitir determinar os valores extremos,

necessários para a escolha dos cultivos agrícolas e de outras finalidades. Não

explica, contudo, a gênese do clima nem acompanha a sua variação cotidiana.

O método da climatologia sintética ou dinâmica é a mais complexa,

implicando no estudo do perfil vertical da atmosfera e na caracterização dos tipos

de tempo e sua sucessão habitual. Procura explicar os climas em função da

freqüência dos tipos de tempo.

A climatologia trata da classificação dos tipos de tempo, do estudo de sua

repartição espacial e temporal.

O tipo de tempo é um estado transitório, mas que necessita de “memória”,

um registro, para ser conservado, ou seja, é preciso realizar medidas periódicas

dos elementos: temperatura, umidade, pluviosidade (chuvas), vento, insolação,

etc.

Para registrar esta complexidade são usadas algumas técnicas, como a

construção de cartas (mapas) onde os elementos aparecem representados em

conjunto ou a proposição de índices que combinam elementos significativos,

como a pluviosidade e a temperatura em determinado espaço geográfico.

Os tipos de tempo por sua vez, resultam de uma série de encadeamentos

de causa e efeito extremamente complexos. Para explicá-los é preciso recuar o

mais longe possível nesta cadeia de relações causais.

Em primeiro lugar, o tempo, é determinado pelo tipo de ar existente num

determinado ponto e esse tem diferentes características conforme a origem e a

evolução sofrida. Os movimentos de ar dependem dos campos de pressão nos

diversos níveis da atmosfera.

As grandes correntes de ar são influenciadas pelos sistemas de relevo,

repartição de terras e águas, rotação do globo e quantidade de energia solar.

De todos esses fatores decorre que a climatologia é um estudo

17

eminentemente geográfico, constituindo uma das tarefas mais importantes do

geógrafo na sua investigação da superfície do globo. Para compreender melhor

os processos que influenciam a formação do clima, segue a explicação detalhada

de cada um dos itens: energia solar e transferência de calor, a latitude e

movimento da terra, pressão atmosférica, a floresta e o clima, massas de ar e

tipos de clima no Brasil.

UNIDADE 6: ENERGIA SOLAR E TRANSFERÊNCIA DE

CALOR

Quase todos os fenômenos atmosféricos dependem da ação do sol. Sua

energia chega a terra através de um movimento ondulatório que se propaga no

espaço em diferentes comprimentos de ondas, constituindo o espectro

eletromagnético.

A energia do espectro eletro magnético é absorvida e refratada ao chegar a

atmosfera terrestre o processo de transferência de calor envolve diversas formas

e variáveis que será detalhado a seguir.

Processos de transferência de calor

18

Condução: transferência por contato de molécula para molécula.

Convecção: movimento de massas de ar que esquenta em contato com

superfície, e se expande. Ao ficar menos denso, o ar quente é substituído por ar

frio. Este movimento que evita o aquecimento excessivo da atmosfera, difunde o

calor horizontalmente ou verticalmente.

Radiação de ondas curtas: por exemplo, a energia radiante do sol que

não exige meio ou massa para transporte, ocorre mesmo no vácuo, por

intermédio de ondas eletromagnéticas curtas.

Radiação de ondas longas: por exemplo, a parcela que deixa a terra após

o balanço energético do que á absorvido e emitido.

A energia solar

A energia solar é composta por diferentes radiações, que variam segundo o

comprimento de onda (medido pela unidade microns). De 0,2 a 0,4 microns são

os raios chamados de ultravioleta que formam 9% do total. De 0,4 a 0,7 é a luz

visível responsável por 41%. De 0,7 a 4 microns são os raios infravermelhos, que

constituem 50% do total. O sol transita calor sob a forma de ondas curtas (não

sensíveis), ao chocar-se com a terra, o calor retorna a atmosfera sob forma de

ondas longas (sensíveis).

Diferença entre calor e temperatura

O calor é energia que se transfere por convecção ou condução. È um

efeito vibratório das moléculas. Quanto mais rápido o movimento delas maior será

a temperatura do corpo. Temperatura, portanto, é medida de energia, de

movimento das moléculas que constituem um corpo.

A energia percebida como luz é resultado de um movimento ondulatório de

comprimento de ondas entre 0,4 a 0,8 microns. Os elétrons, por serem menores

19

que os átomos ou moléculas, efetuam saltos curtos e rápidos de uma órbita para

outra. Esses saltos produzem como conseqüência, vibrações de alta freqüência,

ondas curtas e bastante penetrantes.

Balanço de radiação na atmosfera

Ao penetrar na atmosfera terrestre, a radiação solar é parcialmente

refletida ou absorvida pelos gases atmosféricos.

As camadas superiores do planeta refletem em torno de quarenta por cento

da radiação solar. Destes, aproximadamente 17% são absorvidos pelas camadas

inferiores, sendo que o ozônio interage e absorve os raios ultravioleta, o dióxido

de carbono e o vapor d' água absorvem os raios infravermelhos. Restam 43% da

energia, esta alcança a superfície do planeta. Que por sua vez reflete dez por

cento das radiações solares de volta (Wikipédia, 2006).

A quantidade de radiação solar que incide na superfície terrestre também

poderá variar em função dos seguintes fatores:

Latitude do lugar - inclinação dos raios solares em função da latitude

define a penetração da energia solar, que por sua vez tem aproximadamente 33%

da energia absorvida por toda a superfície atingida durante o dia, sendo uma

parte muito pequena desta re-irradiada durante a noite.

Declinação do sol – a variação é pequena cerca de 3%, predominando a

constante solar da ordem de 1,94 cal/cm3/min. (Conti, J.B.; Furlan, S.A., 1998, p.

92)

Vapor d´água - além dos efeitos descritos, existe ainda a influência do

vapor d'água e sua concentração variável. (o vapor dá água é mais conhecido

como nuvens, podem chegar a ocupar cerca de metade da troposfera, portanto,

refletindo até 30% do calor recebido pelo sol) (Tarifa, 1997)

Índice de absorvicidade

Os diferentes materiais possuem capacidade diferente de absorção da

radiação solar que chega à superfície terrestre. A radiação que pode ser

20

absorvida é indicada por uma fração tendo como incide máximo 1 representado

por um corpo negro. Já um material branco, por exemplo, a neve, não absorve

quase nada o índice de absorção será baixo.

Este mesmo índice, pode ser usado para compreender a capacidade do

material em emitir energia radiante, pois segundo o físico Kirchhoff: a

absorvicidade de um material é igual a sua emissividade para um mesmo

comprimento de onda e uma mesma temperatura.

Índice de reflexividade

O contrário da absorção é a reflexão. O coeficiente de reflexão é

denominado albedo (radiação visível refletida). Este índice indica a proporção de

reflexão da energia solar pela superfície, o que varia conforme o comprimento de

onda, o ângulo dos raios incidentes e a natureza da superfície refletora.

Exemplos: a neve 75%, areia 25%, campo cultivado 20- 25%; nuvens mais de

60% . (Tarifa, 1997)

Este índice é importante, por exemplo, para medir a reflexão diferenciada

por cobertura vegetal, ou diferentes formas de ocupação do solo.

Ao penetrar na atmosfera a energia solar aquece o ar, particularmente o

vapor d´água, mas a maior parte da energia alcança a superfície da terra,

aquecendo-a também. Essa superfície não é plana nem homogênea, pois os

solos, as rochas e as plantas absorvem diferentemente essa energia. Uma parte

dela é convertida em calor, que é reemitido para a atmosfera. (Conti, J. B.; Furlan,

S. A.,1998)

Os oceanos e outros ambientes aquáticos absorvem maior parte da

energia que chega à superfície. A produção de calor na água, no entanto, atinge

somente as camadas superficiais. As florestas, comparadas ao solo nu, também

absorvem muita energia e emitem menos calor. (Conti, J. B.; Furlan, S. A., op. cit.)

O papel das florestas na determinação do clima foi durante muito tempo

bastante menosprezado pelos estudos geográficos, que restringiram a

importância das florestas somente ano nível local. Entretanto, este quadro está

mudando, devido ao agravamento da situação climática no globo e dos alertas de

um ambientalismo com bases científicas.

21

O próximo típico irá exemplificar melhor os processos pelos quais as

florestas devem ser consideradas um fator climático.

UNIDADE 7: AS FLORESTAS E O CLIMA

Segundo Primavesi, (1997, p. 22) “Antigamente as florestas ocupavam

cerca de 60% a 80% da superfície da terra, desde bosques ralos até florestas

impenetráveis. A floresta sempre foi abrigo de inúmeros animais, continham a

fonte de alimento do homem para a caça e de outros seres vivos. Hoje as

florestas quase desapareceram, e muitas vezes não era para dar lugar à

agricultura, derrubava-se indiscrimadamente áreas de encosta de montanha,

planícies arenosas ou terrenos rochosos inutilizáveis.”

A derrubada da floresta abre caminho para ação dos ventos, algumas

vezes, esse se torna tão insistente e secador, que impede praticamente a

agricultura e qualquer reflorestamento. A exposição dos solos aos efeitos

erosivos, acabam destruindo a fertilidade dos solos, que são lixiviados6 pelas

chuvas o que impede a fixação das sementes.

As florestas nos trópicos úmidos são excelentes termostatos. Segundo

Primavesi (1997, p. 22), “até 1500 m de altura a temperatura sobre a floresta é

menor, e dentro da selva as flutuações de temperatura são mínimas, mais ou

22

menos 10° C. também a incidência do vento na Hiléia Amazônica é zero. Mas

embora não influa no macroclima, ela influi intensamente no estado higrométrico

que produz em determinadas superfície, provocando neblina, orvalho e chuvas

locais. E como impede a livre circulação do vento, evita o dessecamento regional.

O vento leva a umidade e o gás carbônico, fazendo diminuir consideravelmente o

crescimento das culturas. E como as árvores não somente impedem um excesso

de insolação, mas igualmente a irradiação do solo, de dia é mais fresco embaixo

delas e a noite é mais quente. Nos países de clima temperado usam-se renques

de árvores como “filtro de ar”, uma vez que o ar frio possui tendência de correr

para baixo nas ladeiras. Ao passar pelo renque de arvores, aquece-se 1° a 3° C

podendo isso ser decisivo para evitar uma geada nas partes inferiores da encosta.

As florestas têm grande importância na regulação das águas, tanto de

chuvas como também na manutenção do nível freático dos rios e das nascentes.

Enquanto existiam florestas em abundância o clima tropical era regular, chovia-se

mais frequentemente e com menos violência. Havia uma época definida para

começar e encerrar as chuvas, atualmente já não há mais datas definidas. Na

floresta amazônica nunca houve enchentes, entretanto com a derrubada da mata

elas passaram a ocorrer.

As florestas de montanha contribuem para a infiltração das águas,

garantindo a perenidade das fontes, riachos, e rios. As árvores protegem o solo

das regiões de captação de águas. Sem as florestas os ventos secam a

paisagem, as chuvas causam inundações, pois o solo deixa de ser permeável

sem cobertura vegetal e, portanto, as águas não abastecem mais os rios e fontes

(Primavesi, op. cit.).

O fato de existir uma ligação entre as florestas e a regulação das águas,

fenômenos de absorção de radiação solar, deve-se atribuir a ela um papel

importante na manutenção e regulação do clima.

Ainda segundo Primavesi (1997, p. 28) “Desde que derrubaram entre 12 e

14% da mata amazônica, descobriu-se que sua vocação não era para pastagens.

Mas, a chuva nos Andes diminuiu em 40%. E como eram parcas, mais ou menos

300 mm/ano, a situação começou a se tornar crítica”.

Para compreender a diferenciação do clima na escala mais ampla, serão

destacados outros aspectos globais de determinação dos tipos de tempo.

23

Latitude e movimento da terra

Segundo as observações de Conti,J.B.; Furlan,S.A. (1998), inicialmente é

importante compreender a divisão dos hemisférios em latitudes:

0° - 30°C – baixas latitudes

30°C – 60°C – médias latitudes

60°C – 90°C – altas latitudes

A influência da latitude na temperatura é muito importante e decorre

principalmente das diferentes quantidades de calor solar recebido. A maior

incidência de energia sobre uma superfície ocorre quando os raios luminosos

estão em posição perpendicular à mesma. No equador e nos trópicos (nos

solstícios de verão), os raios luminosos atingem esta posição. Quando isso

ocorre, a camada de ar que está entre o sol e a superfície é menor nessas

regiões, ou seja, os raios solares percorrem uma distância menor, portanto as

perdas de energia são menores. Esse fato explica porque as temperaturas nos

trópicos são mais altas do que nos pólos.

Nas regiões tropicais de intensa nebulosidade, a média térmica tende a

diminuir. Portanto, embora a região do equador receba doze horas de luz por dia

durante o ano, segundo Conti,J.B.; Furlan, S.A. (1998), a luz que atinge

diretamente a vegetação é bem menor do que nas regiões subtropicais, onde há

menor cobertura de nuvens.

A dinâmica atmosférica das baixas latitudes é controlada pela ZCIT, pelo

“Doldrum” e pelas altas pressões tropicais. A Zona de Convergência Intertropical,

é a área do globo que recebe maior incidência de sol, e região para onde

convergem os ventos alísios originados na rotação da terra para oeste. Nesta

faixa está a área de formação do “doldrum” que corresponde às áreas de máxima

pluviosidade do globo, devido à umidade original da região, planícies cobertas de

rios, florestas, sujeita a influencia oceânica, e intensa formação de nuvens. É

nesta latitude, no continente Asiático que ocorre também o clima de monção,

marcado por mudanças sazonais muito pronunciadas determinando o forte

24

contraste entre a estação seca e chuvosa.

Fonte : http://www.master.iag.usp.br/ensino/Sinotica , 2007.

A região dos pólos, altas latitudes contam com temperaturas médias

bastante baixas, assim como o nível de pluviosidade. Há uma alternância entre

um inverno bastante rigoroso de massas frias polares e grandes turbulências

atmosféricas, e um verão curto. O recorde de frio nesta região foi registrado em

Vostok na Antártida no dia 24 de agosto de 1960, cerca de 88,3 °C negativo. No

verão a temperatura média chega a 10 °C onde predomina a vegetação de

coníferas. Em áreas onde a temperatura é mais baixa, há predomínio da

vegetação conhecida como tundra, onde ocorre o solo conhecido como

permafrost.

Nas latitudes médias o clima é influenciado pelas massas frias polares e

massas quentes equatoriais e tropicais. Esta região possui as quatro estações do

ano bem caracterizadas. As médias de temperatura oscilam entre 10°C e 20° C.

Rotação da terra

Outro fator importante que interagem na formação de fluxos de ar é o

movimento de rotação da terra de oeste. Segundo o astrônomo inglês Halley este

movimento dá origem a chamada força de Coriolis, que determina a trajetória dos

ventos alíseos de nordeste no hemisfério norte e de Sudeste no hemisfério Sul. A

25

velocidade de rotação em torno da vertical é máxima nos pólos e nula no

equador. Cada ponto da terra tem portanto seu turbilhão local, que é proporcional

ao seno da latitude. (Conti, J.B.; Furlan, S.A.,1997)

Antes de compreender o funcionamento das massas de ar e frentes, é

importante compreender a relação entre a latitude e a pressão atmosférica na

formação de diferentes fenômenos climáticos.

A pressão atmosférica

A pressão atmosférica é a força

por unidade de área, exercida pelo ar

contra uma superfície. Se a força

exercida pelo ar aumenta num

determinado ponto, a pressão também

aumentará neste ponto. A pressão

atmosférica é medida através de um

equipamento conhecido como barômetro.

As unidades de medida utilizadas são: polegadas ou milímetros de mercúrio,

kilopascal, atmosfera, milibar (mb) e hectopascal (hPa), sendo os dois últimos

mais usados entre os cientistas.

A Terra atrai as moléculas dos gases constituintes da atmosfera. O peso do

ar exerce pressão sobre todos os corpos à superfície da Terra.

Fatores que influenciam a

pressão atmosférica:

Altitude – a pressão atmosférica diminui à medida que a altitude aumenta.

Com o aumento da altitude, o ar torna-se mais rarefeito exercendo uma

menor pressão, há também uma menor quantidade de atmosfera por cima.

Latitude – Na figura pode observar-se a existência de faixas de pressão à

superfície terrestre.

Fonte : http://web.rcts.pt/~pr1085/index.html,2007.

26

As altas pressões polares são anticiclones de origem térmica. Nas

regiões polares, o Sol incide mais

obliquamente, fazendo com que a

intensidade das radiações solares sejam

menores, originando um menor

aquecimento do solo. O ar em contacto

com o solo muito frio tem um intenso

arrefecimento contraindo-se, e a pressão

por ele exercida, aumenta. Estes

anticiclones formam-se sobre os

continentes, nas regiões frias como a

Sibéria, a Escandinávia, o Canadá e a

Finlândia.

As baixas pressões equatoriais são depressões barométricas de origem

térmica e dinâmica. O Sol nestas regiões incide mais perpendicularmente,

fazendo com que a intensidade das radiações solares seja maior, originando um

maior aquecimento do solo. O ar em contacto com o solo tem um grande

aquecimento, o que o torna menos denso e, associado à convergência dos

ventos, sobe na atmosfera.

As altas pressões subtropicais são anticiclones de origem dinâmica

que resultam de um movimento descendente do ar que, tendo subido nas regiões

equatoriais, arrefeceu e ficou mais denso, e vai descer nas regiões tropicais.

Localizam-se a uma latitude aproximada de 30º Norte ou Sul.

As baixas pressões das regiões temperadas ou subpolares são

depressões barométricas de origem térmica que têm origem no aquecimento do

ar em contacto com superfícies quentes. O ar frio e denso proveniente dos pólos,

à medida que se desloca para latitudes inferiores aquece, torna-se menos denso

e sobe na atmosfera. Estes centros de ação formam-se sobre os continentes

durante o Verão e sobre os oceanos durante o Inverno e localizam-se a uma

latitude aproximada de 60º Norte ou Sul.

Temperatura – Quando a temperatura do ar aumenta, a pressão

atmosférica diminui. Com o aumento de temperatura, as moléculas de um dado

volume de ar agitam-se cada vez mais, distanciando-se uns dos outros, tornando

Fonte : http://web.rcts.pt/~pr1085/index.html,2007.

27

o ar menos denso, exercendo assim menor pressão.

Umidade – um aumento da umidade absoluta faz diminuir a pressão

atmosférica.

Centros de alta e

baixa pressão

A pressão do ar é um

dos fatores determinantes

das condições do tempo. A

figura abaixo ilustra um sistema de baixa e um

sistema de alta pressão. Centros de altas pressões ou anticiclones (A) – partes da

atmosfera em que os valores da pressão crescem da periferia para o centro.

Nestes centros, o ar tende descer próximo do centro de alta pressão, onde são

encontrados os maiores valores de pressão. Os ventos giram no sentido dos

ponteiros do relógio (no Hemisfério Norte, no hemisfério sul gira no sentido anti-

horário). Normalmente o tempo é

estável, a formação de nuvens e

chuvas são inibidas nesses sistemas.

Centros de baixas pressões, depressões ou ciclones (B) – partes da

Fonte: http://web.rcts.pt/~pr1085/index.html, 2007.

28

atmosfera em que os valores da pressão crescem do centro para a periferia.

Nestes centros, o ar tende subir próximo do centro de baixa pressão. Os ventos

giram no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio (no Hemisfério Norte, no

Hemisfério Sul gira no sentido horário) ao redor de seu centro. Normalmente o

tempo é instável, nele ocorre a formação de tempestade e os ventos são mais

intensos.

De um modo geral:

A subida gradual da Pressão atmosférica permite prever tempo bom e seco.

Uma descida nos valores da Pressão atmosférica anuncia tempo úmido e

chuva.

Um aumento lento e contínuo da pressão atmosférica, acompanhado de uma

melhoria progressiva do estado do tempo, deixa prever um período de bom tempo

relativamente prolongado (ter em conta a possível formação de nevoeiros no

Inverno).

Se estiver tempo bom e a pressão atmosférica elevada (pelo menos 1020

hPa) e se o barômetro não oscilar significativamente em torno dessa valor, não

haverá mudança de tempo.

A chegada de nuvens de tipo cúmulos (carneirinho) e uma queda acentuada

da pressão atmosférica, muitas vezes acompanhada de rajadas de vento,

anunciam geralmente aguaceiros com certa violência, e mesmo tempestades.

Se a chegada de ar frio se conjuga com um aumento excepcionalmente rápido

da pressão atmosférica, então a melhoria do estado do tempo será apenas de

curta duração.

Se as nuvens passam à baixa altitude, podemos dizer que a chuva está

eminente.

29

UNIDADE 8: A INFLUÊNCIA OCEÂNICA E DAS ÁGUAS

NO CLIMA

O oceano recobre 70,8% do planeta, e da biosfera interagindo com a

massa atmosférica e outros componentes do quadro natural sendo de relevante

influencia no clima, principalmente pelo mecanismo de aquecimento diferencial,

que será explicado a seguir.

Segundo Tarifa (1997), os oceanos são menos frios no inverno,

particularmente nas médias latitudes. Em outras palavras, os mares e as regiões

litorâneas sob sua influencia direta são mais frescos no verão e ligeiramente mais

quentes no inverno em relação às áreas situadas mais para o interior. Em escala

menor este fenômeno se verifica nas margens de lagos de grandes dimensões,

como, por exemplo, os grandes lagos Americanos. Esta inércia térmica da água

tem um papel regulador sobre os climas oceânicos e é explicada por três razões:

1. A água tem um calor específico bem superior ao da terra, para elevar um

certo valor da temperatura de duas massas idênticas de terra e de água, é

necessário fornecer mais calor a água do que a terra, ou se o calor for o mesmo

será necessário um tempo mais longo para aquecer a água do que a terra. O

resfriamento da água também será mais lento.

2. As ondas, as correntes e os movimentos de convecção permitem aos

oceanos armazenar, uma grande quantidade de calor numa espessura

considerável. A energia solar na água, ao contrário da terra, só se propaga por

condução, e só atinge pequenas profundidades.

3. Os poderosos mecanismos de evaporação e de condensação que atuam na

30

superfície dos oceanos implicam numa transferência de energia do mar para o ar,

ao mesmo tempo, que esta se torna mais tímida e mais “opaca”, às radiações de

ondas longas provenientes do Sol.

Por essas razões a amplitude térmica anual (diferença entre o verão e o

inverno) é mais acentuada em regiões distantes do mar. A amplitude térmica

anual varia também com a latitude, sendo muito fraca nas zonas equatoriais e

mais pronunciadas nas altas e médias latitudes, principalmente pela variação

entre a duração do dia e da noite, fato provocado pela inclinação do eixo da terra

em direção ao plano da Elíptica (do qual decorre as estações do ano).

31

UNIDADE 9: MASSAS DE AR E AS FRENTES

Os movimentos de ar, massas de ar e ventos resultam da distribuição

desigual de energia solar na atmosfera terrestre, resultado de sua curvatura. A

diferença de temperatura exerce uma função muito importante na formação de

áreas de baixa e alta pressão atmosférica e, conseqüentemente, no movimento

das massas de ar e dos ventos, pois os deslocamentos do ar ocorrem de uma

área de alta pressão (fria) para uma área de baixa pressão (quente).

O ar aquecido das zonas de baixas latitudes próximas ao equador se

expande, torna-se leve e sobe (ascende), criando uma área de baixa pressão ou

ciclonal. O ar mais frio e denso das áreas de médias e altas latitudes, desce,

fazendo surgir uma área de alta pressão. Nas baixas latitudes a ZCIT (Zona de

Convergência Intertropical, próximo ao equador) corresponde a área de baixa

pressão entre as latitudes de 25° e 35°, faixa onde ocorre os anticiclones

subtropicais e encontro dos ventos alísios.

32

Figura: ZCIT, Fonte:http://www.master.iag.usp.br/ensino/Sinotica/AULA15/AULA15.HTML, 2007.

As massas de ar apresentam horizontalmente características físicas mais

ou menos uniformes (temperatura e umidade). Formam-se em grandes zonas

planas onde o ar pode estar suficientemente tempo parado para tomar as

características físicas próprias da superfície em baixo dele. Podem ter vários

quilômetros de espessura. Conforme a zona em que se desenvolvem são

classificadas como equatoriais (quentes e muito úmidas), tropicais (quentes) e

polares (frias) ou massas de ar marítimas (geralmente muito úmidas) e massas de

ar continentais (geralmente secas).

Uma vez que as massas apresentam uma tendência para igualar a

pressão, estabelece-se, assim, uma dinâmica atmosférica, ou seja, uma

circulação geral de ar quente entre os trópicos e os pólos, passando pelas zonas

de médias latitudes.

Quando uma massa de ar se desloca sobre uma superfície mais fria do que

ela, é chamada uma massa de ar quente. Se a superfície está mais quente do

que ela, é chamada uma massa de ar frio.

As massas de ar frias são mais instáveis, apresentam boa visibilidade e

permitem a formação de trovoadas e de nuvens cumuliformes. As massas de ar

quentes são mais estáveis e estão associadas a uma visibilidade mais restrita

favorecendo a formação de neblinas e nevoeiros e nuvens do tipo estratificado.

As áreas frias ou de alta pressão, como as polares, e as subtropicais ou de

latitudes médias são dispersoras de massas de ar e ventos, e recebem o nome de

áreas anticiclonais; as quentes ou de baixa pressão atmosférica (de baixa

latitude), como as equatoriais, são receptoras de massas de ar e ventos e são

chamadas de áreas ciclonais. (Wikipédia,2007)

As massas de ar são veículos da transferência de calor na atmosfera

através do globo. Quando uma massa de ar se desloca, a sua parte dianteira

passa a ser conhecida por frente. A massa de ar em deslocamento vai-se

modificando, porque encontra condições de superfície diferentes, e o seu

movimento provoca variações de pressão. As massas de ar acabam por chocar

umas com as outras, normalmente nas latitudes médias, produzindo a maioria dos

33

fenômenos meteorológicos mais interessantes.

O ar de um lado da frente sopra tipicamente numa direcção diferente da

outro lado o que faz com que o ar convirja (embata um no outro) ou se empilhe na

zona da superfície frontal. Como o ar tem que ir para algum lado, acaba por subir

e o vapor de água condensa. Se há umidade suficiente (quantidade de vapor de

água) no ar, há uma probabilidade de que as gotas aumentem de tamanho e

acabem precipitando, caindo no solo sob a forma de chuva.

Fonte: Wikipédia, 2007

Legenda:

1. frente fria 2. frente quente 3. frente oclusa 4. frente estacionária

O chamado sistema frontal é composto, de um modo geral, por uma frente

fria, o uma frente quente que a antecede. As frentes oclusas surgem quando a

frente fria, movendo-se mais depressa, ultrapassa a frente quente e ambas se

encontram à superfície, na fase final do sistema. (Wikipédia, 2007)

Frente fria é a borda dianteira de uma massa de ar frio, em movimento ou

estacionária. Em geral a massa de ar frio apresenta-se na atmosfera como um

domo de ar frio sobre a superfície. O ar frio, relativamente denso, introduz-se

abaixo do ar mais quente e menos denso, provocando uma queda rápida de

temperatura junto ao solo, seguindo-se tempestades e também trovoadas. A

chuva para abruptamente após a passagem da frente. As frentes frias chegam a

deslocar-se a 64 Km/h. Uma frente fria é uma zona de transição onde uma massa

34

de ar frio (polar, movendo-se para o equador) está a substituir uma massa de ar

mais quente e úmido (tropical, movendo-se para o pólo).

Fonte: Wikipédia, 2007

As frentes são prenunciadas por ventos de noroeste no hemisfério norte e

suldoeste no hemifério sul. As frentes frias se movem rapidamente e podem

baixar a temperatura do ar na primeira hora cerca de 5 °C.

O ar frio eleva o ar quente à sua frente e este vai arrefecendo à medida que

é obrigado a subir. Desde que seja suficientemente úmido, o ar quente condensa

formando cumulus e depois cumulonimbus, que produzem uma frente de

trovoadas e cargas de água fortes com rajadas.

Os ventos altos soprando nos cristais de gelo no topo dos cumulonimbus

geram cirrus e cirrostratus que anunciam a frente que se aproxima. Depois de a

frente passar, o céu acaba por clarear aparecendo alguns cumulus de bom tempo

(cumulus humilis). Ocorre também uma considerável queda na temperatura do ar,

uma vez que a massa de ar frio passa então a dominar a dinâmica atmosférica

desta região.

Se o ar que se eleva é quente e estável, as nuvens predominantes são

stratus e nimbostratus, podendo-se formar nevoeiro na área de chuva. Se o ar for

seco e estável, o teor de umidade no ar aumentará e aparecerão somente nuvens

esparsas, sem precipitação.

Frente quente é a parte dianteira de uma massa de ar quente em

movimento. O ar frio é relativamente denso e o ar quente tende a dominá-lo,

produzindo uma larga faixa de nuvens e uma chuva fraca e persistente e às vezes

nevoeiro esparso.

35

Figura: Nuvens associadas a frentes quentes Fonte: Wikipédia, 2007.

As frentes quentes tendem a deslocar-se lentamente e podem ser

facilmente alcançadas por frentes frias, formando frentes oclusas. Quando uma

frente deixa de se mover, designa-se por frente estacionária. Uma frente quente é

uma zona de transição onde uma massa de ar quente e úmido que está para

substituir uma massa de ar fria. As frentes quentes deslocam-se do equador para

os pólos. Como o ar quente é menos denso que o ar frio, a massa de ar quente

sobe por cima da massa de ar mais frio e geralmente ocorre precipitação. Muitas

vezes, uma camada de nuvens finas (cirrus) é observada a mais de 1000 km à

frente da superfície da frente quente (umas 48 horas antes dela chegar a esse

local). Depois surgem cirrostratus e altostratus. A uns 300 km antes da frente

surgem então stratus e nimbostratus e eventualmente começará a cair uma chuva

leve. Depois da frente passar, observam-se nuvens do tipo cumulus de bom

tempo.

A temperatura eleva-se já ligeiramente antes da chegada da frente quente,

porque as nuvens aumentam localmente o "efeito de estufa" na atmosfera,

absorvendo radiação da superfície terrestre e emitindo radiação de volta à

superfície.

36

UNIDADE 10: AS PRINCIPAIS MASSAS DE AR ATUANTES

NA AMÉRICA DO SUL

Conhecendo a dinâmica das áreas de baixa pressão e alta pressão torna-se

mais facil compreender os sitemas atmosféricos atuantes em nosso continente e

como eles colaboram na formação dos tipos de tempo.

Dependendo da estação do ano, as massas avançam para o território

brasileiro ou dele recuam. O avanço ou recuo dessas é que irá determinar o

clima, associado com os fatores do relevo e umidade local.

A palavra massa de ar pode ser substituída por “sistemas e subsistemas

atmosféricos” e permitem análise em unidades menores, como os sistemas

frontais, ou de descontinuidades ou perturbações presentes nesses sistemas.

As características das formas de relevo da América do Sul fomentam um

número reduzido de massas de ar continentais. Apenas a planície amazônica, em

caráter mais definido e permanente e o setor central da planície platina – o Chaco

funciona como fontes restritas de massas de ar. As massas de ar marítimas

sobrepõem-se interferindo muito mais no continente, principalmente na vertente

atlântica, já que na vertente do pacífico as interferências são barradas pela

cordilheira dos Andes. (Monteiro, C.A.F. 1963)

A classificação das massas de ar baseia-se nas diferenças de temperatura

(polar ou tropical) e umidade (continental ou marítima); os perfis verticais dessas

variáveis indicam o processo de formação da massa de ar;

Polar Atlântica

Participa na circulação regional principalmente durante o inverno. A

orientação meridiana da Cordilheira andina divide essa em duas massas: a

Pa (Polar atlântica) e a Pp (Polar pacífica).

Forma-se sobre áreas oceânicas em latitudes altas como transformação da

polar continental

Fria, úmida, instável e profunda (estende-se através da troposfera)

Penetram no continente sul-americano pelo oeste ou pelo sul/sudoeste

37

Mantém interferência no Brasil meridional durante todo o ano. Sobre outras

regiões é mais expressiva no inverno.

É representada na classificação internacional de Bergeson como mP, e

quando sua trajetória é no continente utiliza-se cP.

Massa Equatorial Continental ( Ec)

Origina-se na planície amazônica.

É uma célula divergente dos alísios.

Mantêm-se durante todo o ano na região amazônica

Massa de ar quente e de umidade específica

No verão austral (sul) é tende a avançar para noroeste ou sudeste, sudeste

de acordo com a posição da frente Polar Atlântica (Pa).

Massa Tropical Continental (Tc)

Pouco freqüente

Restrita ao verão

Ocorre pela influencia da Frente Polar Atlântica (Pa) na depressão do

Chaco.

O ar seco e quente da planície ganha movimento divergente ao ar frio.

A mesma sinalização Tc em cartas sinóticas, em outras épocas do ano,

referem-se a Pa modificada, chamada também de “ Polar velha”

Localiza-se no corredor de planícies centrais do continente

Massa Tropical Atlântica (Ta ou Tm)

Individualiza-se do anticiclone semifixo do Atlântico Sul

Massa quente, úmida, estável graças ao sistema de alta pressão de

emissão contra-horário daquele anticiclone.

Grande poder de penetração para o interior do continente

Atividade constante o ano inteiro na região Leste, Sul e Centro Oeste.

38

Influencia oscila segundo latitude e alterações na fonte do anticiclone.

No verão se torna instável devido ao aquecimento basal em contato com

continente, e pelo efeito orográfico (contato com relevo acentuado)

Monteiro, C.A.F. (1963), realiza a descrição mais usual do processo, quase

clássico de atuação das frentes de inverno no Brasil:

Durante o inverno, após o solstício, o anticiclone semifixo do Atlântico

avança para o leste do continente até altura do meridiano 55°, seus avanços e

recuos são regulados pelo sistema de depressões ao longo da frente Polar

Atlântica. O anticiclone do Pacífico, mais próximo do continente entra em choque

frequentemente, com o anticiclone migratório Polar, em seus avanços para o

norte do continente, implicando em atividade para frente polar Pacífica e reforço

do anticiclone Polar. Com o fortalecimento deste anticiclone há o avanço dele

para o norte provocando intensas ondas de frio no sul. E o fato do hemisfério

norte estar no verão, há um recuo da ZCIT para cima do equador.

A Massa Tropical Atlântica irá contrapor-se a Massa Polar Atlântica, que age

na região a partir do sul, deste encontro decorre fenômenos frontológicos que

regulam estados atmosféricos que se sucedem.

Na carta sinótica abaixo, pode-se notar áreas de alta pressão representadas

pela letra A, e a área de triângulos marcando o avanço da frente fria no

continente.

39

Fonte: Fuvest, s.d.

A atuação desses sistemas atmosféricos é um importante fator na

diferenciação dos tipos de clima no Brasil, marcando diferenças entre o domínio

equatorial da região norte amazônica, o clima tropical do centro oeste, nordeste

sudeste, o semi-árido, as áreas serranas do sudeste, e o domínio subtropical.

UNIDADE 11: DOMÍNIOS CLIMÁTICOS DO BRASIL

Este capítulo foi elaborado como um resumo do trabalho de Furlan, S. e

Conti, J. B. (1998), este recorte didático inclui também alguns acréscimos a fim de

contemplar às rápidas mudanças e avanços nas pesquisas ambientais. Com

objetivo de auxiliar a compreensão da definição de clima no Brasil, segue o texto

proposto.

O território brasileiro compreende uma área situada a partir de 5º16' de

latitude norte a 33º45' de latitude sul, logo, predominando nas baixas latitudes.

Esta grande extensão tem uma pequena parcela acima da linha do equador, que

divide os dois hemisférios terrestres, mais ao sul será atravessado pelo trópico de

Capricórnio, que sinaliza o limite meridional da declinação anual do Sol.

40

Por estar nesta faixa o país é marcado pelas características da

tropicalidade:

- temperaturas médias superiores a 18ºC e diferenças sazonais marcadas

pelo regime de chuvas em 95% do território.

- desde limite o norte até o paralelo 20° de latitude sul possui a amplitude

térmica anual é inferior a 6°C.

- na faixa do Equador ao trópico de Capricórnio tem a circulação

atmosférica controlada pela ZCIT (Zona de Convergência Intertropical), alísios e

altas pressões subtropicais.

- o alto índice pluviométrico controla os regimes fluviais, em quase todas as

bacias hidrográficas, com exceção da Amazônica que é controlada pelo degelo

dos Andes.

Entretanto, há muitas diferenças que precisam ser destacadas, fatores de

escala local e regional que influenciam na determinação dos tipos de climas.

O domínio equatorial

Na área mais próxima a linha do equador, predomina a influência de

fatores zonais, como a ZCIT, a ação dos alísios e da baixa pressão equatoriais

(doldrums). A massa equatorial continental (Ec), quente e instável, exerce grande

influência na Amazônia ocidental ao passo que a massa equatorial marítima (Em)

e a ZCIT afetam, com maior intensidade, o médio e baixo Amazonas e o litoral.

Devido à permanência da célula de alta pressão (Ec) a Amazônia Ocidental

tem grande índice de pluviosidade. A cidade de ltaranquá, situada à margem do

rio Negro, na Amazônia ocidental, tem precipitação anual média de 3496 mm. As

médias térmicas estão acima de 24ºC em toda a região, exceto o planalto das

Guianas.

Por outro lado, há uma diagonal subúmida que se estende de Roraima ao

sul do Pará, chegando até Rondônia e parte do Acre, cujas médias pluviométricas

são menos elevadas, apresentando alternância da estação seca e da chuvosa e

caracterizando um clima equatorial subúmido. Faz parte desta região cidades

como Santarém, no médio Amazonas, onde foi registrada uma média

41

pluviométrica de 1973 mm.

No baixo Amazonas, os totais anuais de precipitação aumentam em

relação à região subúmida. Esta área possui um período de estiagem de apenas

dois meses, como resultado da ação da massa equatorial marítima e da

circulação de leste (alísios) ex: Belém, no baixo curso, teve 2204 mm de

precipitação.

A influência da massa polar atlântica, embora rara, pode ocorrer no trecho

mais interiorizado, favorecido pelo "corredor" de terras baixas do interior do

continente (depressão do Paraguai), que canaliza o ar frio de procedência

meridional favorecendo a chegada do frio até cidades do estado do Acre no

extremo norte do país.

42

O domínio tropical

O restante da região Centro-Oeste, o Nordeste e o Sudeste constituem o

domínio do clima tropical, o qual, por sua vez, apresenta variações segundo a

atuação dos diversos sistemas atmosféricos e dos fatores geográficos.

Praticamente em toda essa imensa área do espaço brasileiro as

temperaturas médias anuais estão acima de 18°C e há uma nítida alternância

entre estação seca e estação chuvosa. A época da estiagem, porém, não é a

mesma. Na maior parte do Brasil central as chuvas ocorrem de outubro a março,

e a seca, de abril a setembro.

No Brasil central a dinâmica é controlada pela ZCIT, massa equatorial

continental (Ec), massa tropical marítima (Tm) e anticiclone migratório polar. É

freqüente, também, a presença das chamadas linhas de instabilidade tropicais

(IT), alongadas depressões que se movem de noroeste para sudeste, na

vanguarda da frente polar atlântica (FPA), quase sempre causadoras de

tempestades e turbulências. É significativa, ainda, a atuação da massa tropical

continental (Tc), cuja área geográfica mais importante é a depressão do Paraguai,

onde determina longas estiagens.

O Pantanal mato-grossense localizado na depressão do Paraguai, aparece

com marcante individualidade, por se tratar de uma área de clima muito quente,

dominada pelas baixas pressões do centro do continente, possui índice de

pluviosidade relativamente modesto (inferior a 1 200 mm). Em sua porção mais

ocidental já se observam características próximas da semi-aridez, denotando a

transição para o domínio natural do Chaco.

A cidade de Corumbá, no estado de Mato Grosso do Sul, está na divisa do

Brasil com a Bolívia, a 145 m de altitude sobre o nível do mar, apresentando uma

média térmica de 14,6ºC e uma precipitação anual de apenas 1121 mm.

O litoral oriental do Nordeste, bem como seu trecho setentrional, são climas

atípicos quanto à distribuição anual das chuvas, apresentando máximos entre

março e agosto, no período de outono/inverno, sendo determinado por fatores

orogênicos (relevo) e a ação da massa Tropical Atlântica (Ta).

A mancha semi-árida

43

Área de escassa pluviosidade (inferior a 600 mm anuais) dentro do domínio

tropical, é conhecida como “sertão nordestino” abrange quase 1 milhão de km,

desde os litorais dos Estados do Ceará e Rio Grande do Norte até o médio São

Francisco, prevalece o domínio da seca.

As chuvas, além de escassas, são irregulares, quando ocorre são

fenômenos turbulentos e torrenciais, em grandes quantidades concentradas em

pouco tempo, provocando desequilíbrios ambientais. Em virtude de se registrarem

aí as médias térmicas mais altas do país (acima de 26ºC), o déficit hídrico é

severo e há alguns indícios de desertificação (exemplo, região do Serindó, no Rio

Grande do Norte; Raso da Catarina, na Bahia). Na Bahia na região conhecida

como Sertão de Canudos (margem direita do rio São Francisco, próximo às

cabeceiras do rio Vaza Barris), aparece uma das mais extensas manchas áridas,

com pluviosidade anual muito reduzida. Exemplos: Cocorobó, 457 mm e

Formosa, 403 mm.

A vegetação da caatinga (xerofítica) presente na região, retrata este quadro

de escassez hídrica. A paisagem é de solos pedregosos sendo denominado pelos

geólogos de “campos de inselbergs”. O domínio do semi-árido não se apresenta,

porém de forma homogênea, exibindo grande diversidade de um ponto para

outro.

O período da estiagem não é o mesmo em toda a região, em virtude das

diferenças na dinâmica atmosférica.

As causas da escassez de precipitação naquele ponto do território

brasileiro são explicadas por diferentes hipóteses. Entretanto, a mais aceita

atualmente é de que seja causada pela influência oceânica da temperatura da

superfície do mar.

44

As águas do Atlântico equatorial são menos quentes ao sul do equador não

só em virtude do desequilíbrio térmico entre os dois hemisférios como também

porque são alimentadas pela corrente fria procedente da costa sul-africana, a

corrente de Benguela. O giro anti-horário (sentido anticiclônico) da massa

oceânica do Atlântico sul transporta essas águas para latitudes mais baixas,

provocando redução da chuva em toda a sua área de influência: costas da

Namíbia, de Angola, arquipélagos de Santa Helena, de Ascensão, de Fernando

de Noronha e Nordeste brasileiro, especialmente os litorais do Ceará e do Rio

Grande do Norte. A mancha semi-árida, que se estende por quase 10º de latitude,

seria um prolongamento dessa área de fraca pluviosidade que afeta o Atlântico

subtropical, fenômeno que na escala global não constitui exceção, sendo também

registrado no oceano Pacífico. Por exemplo, a ilha de Malden, que apesar de

estar situada em pleno Pacífico equatorial (4º lat. S), apresenta uma precipitação

anual de apenas 730 mm e as ilhas Galápagos (0º de latitude) recebem 367 mm.

O domínio subtropical

O trópico de Capricórnio, linha imaginária que marca o limite meridional da

declinação anual do Sol, sinaliza também o início da área de clima subtropical.

Naturalmente, as fronteiras climáticas são referências dinâmicas já que

dependente de variações naturais.

45

O Brasil subtropical começa numa faixa de latitude correspondente à

posição dos Estados de São Paulo e Paraná, a partir da qual há o domínio da

massa polar Atlântica e dos sistemas atmosféricos extratropicais. Do ponto de

vista da dinâmica atmosférica, o Brasil meridional apresenta características que o

aproximam das latitudes médias. Apesar disso, os sistemas intertropicais também

se fazem presentes no Sul do Brasil.

A massa tropical atlântica atua com vigor ao longo da costa, especialmente

ao norte da desembocadura do rio Itajaí em Santa Catarina, intensificando a

precipitação nas encostas voltadas para o oceano. A massa equatorial continental

(úmida), a tropical continental (seca) e as linhas de instabilidade tropicais

(designadas pelas letras IT) exercem uma ação periférica, restringindo-se ao setor

oeste e ao norte.

O anticiclone migratório polar, com sua linha de descontinuidade frontal

(frente polar), afeta com regularidade a região, principalmente durante o outono e

o inverno, seguindo várias trajetórias. Sua atuação pode provocar formação de

geadas e quedas de neve que podem comprometer as safras agrícolas quando

ocorrem em momentos inoportunos. As nevascas atuam principalmente no

planalto catarinense e com relativa freqüência, sobre a serra gaúchas. As cidades

mais conhecidas por este fenômeno são: São Joaquim e Friburgo em Santa

Catarina e Caxias do Sul, Gramado e Canela no Rio Grande do Sul.

46

Fonte: Ross, 1998.

As médias térmicas no Sul do Brasil caracterizam-se por apresentar

valores anuais geralmente inferiores a 18ºC, com variações determinadas pela

altitude e distância do mar. A amplitude térmica atual é mais acentuada que no

restante do país, aproximando-a, também nesse particular, das médias latitudes.

As precipitações são superiores a 1250 mm e distribuem-se com relativa

uniformidade ao longo do ano. A cidade de Curitiba no Paraná, por exemplo,

possui temperatura média de 16,5° C está situada a 947 de altitude com média de

precipitação de1412 mm. Já na cidade de Alegrete a 104 m de altitude do nível do

mar, a média da temperatura é de 18,6°C e a média de precipitação chega a 2610

mm. Apesar de não se definir uma estação seca, as máximas tendem a se situar

em dezembro/janeiro no norte da região, passando para junho/julho no extremo

sul.

Nas planícies do Rio Grande do Sul verificam-se ocasionalmente a

47

ocorrência de "tornados", violentos movimentos turbilhonares com alguns metros

de diâmetro, havendo convergência do ar seguida de ascensão em forma de funil.

Verificam-se, preferencialmente, nos meses de primavera e resultam de súbitas e

acentuadas baixas de pressão. Manifestam-se por ventos com velocidade acima

de 100 km/h, causando grandes estragos.

As áreas serranas do sudeste

Dentro do domínio tropical, outra área que aparece com marcante

individualidade são os planaltos e serras do Sudeste. Abrangem o sul de Minas

Gerais e do Espírito Santo e partes dos Estados de São Paulo e Rio de Janeiro,

onde altitudes acima de 1000 m determinam condições especiais de clima. Trata-

se de um clima azonal, que não pode ser explicado em virtude da latitude. É o

chamado clima tropical de altitude, no qual as temperaturas médias anuais caem

para menos de 18ºC e a pluviosidade se acentua, sobretudo nas encostas

litorâneas, em posição de barlavento (face que está na frente ao vento).

Os diferentes climas azonais do globo dependem dos níveis de altitude e

sua incidência coincide com as grandes cadeias de montanhas: Andes,

Montanhas Rochosas, Alpes, Cáucaso, Himalaia etc. Além de mais frios,

concentram maior umidade em relação às regiões baixas adjacentes.

Os maciços montanhosos exibem grande variedade de microclimas, pois

em virtude das diferentes exposições das vertentes, muda-se a insolação e a

ação dos ventos dominantes. As características paisagísticas refletem esses

contrastes. As que estão expostas aos ventos úmidos (vertentes a barlavento)

são chuvosas e recobertas por florestas exuberantes, ao passo que as que se

encontram em situação inversa (vertentes a sotavento) são mais secas e

apresentam cobertura vegetal menos exuberante. Em nosso país, apesar da

pouca expressividade das altitudes do relevo, a Mata Atlântica, que recobre a

serra do Mar, é um bom exemplo de floresta de encosta a barlavento.

Nas áreas de relevo muito dessecado, os fundos de vale estão sujeitos a

freqüentes episódios de inversão térmica em virtude da ação do vento de

montanha, denominado catabático, que transporta o ar frio para as partes mais

baixas. Em áreas industrializadas, a inversão térmica concorre para agravar a

48

poluição atmosférica em virtude da ação de bloqueio que exerce sobre os

mecanismos de dispersão dos gases com micropartículas.

O clima nas áreas serranas do sudeste é em grande parte, controlado pela

ação da massa tropical marítima (Tm) e é afetada, ocasionalmente, pela:

equatorial marítima (Em), oscilações da ZCIT e linhas de instabilidade tropicais

(IT). Porém, são as massas polares (MP), dinamizadoras da frente polar atlântica

(FPA), as principais responsáveis por seu regime pluviométrico, caracterizado

pela concentração das chuvas no verão.

Durante a estação fria, as massas polares chegam até aí reforçadas pelo

ar polar do pacífico, através de uma trajetória predominantemente continental,

sendo, portanto, menos úmidas e mais estáveis. No verão, ao contrário, são

desviadas para o litoral, na altura do estuário do rio da Prata, em virtude do

grande aquecimento do continente e vão atingir, freqüentemente, as áreas

serranas do Sudeste, onde provocam intensas precipitações. Muitas vezes

permanecem aí semi-estacionadas, em virtude da resistência oferecida pela

massa tropical atlântica, e são responsáveis por chuvas continuadas que

desencadeiam grandes transtornos: enchentes, deslizamentos de encostas e

destruições de áreas habitadas.

As médias pluviométricas mais elevadas aparecem no trecho paulista da

serra do Mar próximo à cidade de Bertioga, onde se assinala 4000 mm de índice

médio de pluviosidade. Esse valor só é comparável ao das áreas mais chuvosas

do globo, como, por exemplo, a Ásia das monções.

A altitude proporciona boas condições de salubridade e aí se situam

conhecidas estações de saúde, como Campos de Jordão-SP situada a 1600m de

altitude com temperatura média de 13,6 C e precipitação de 1.563 mm, Poços de

Caldas-SP cerca de 1200 m de altitude com precipitação de 1745 mm e média

térmica de 17,5 C; entre outras.

UNIDADE 12: MUDANÇA CLIMÁTICA GLOBAL E

DESEQUILÍBRIO AMBIENTAL

O clima é regulado pela dinâmica atmosférica, a qual obedece a modelos

49

clássicos conhecidos. Fatores como a latitude ou a estação do ano determinam

os fluxos zonais (direção leste-oeste) e nos meridianos (norte-sul); ambos, por

sua vez, são impulsionados pelos grandes anticiclones estacionários.

Uma mudança significativa do clima supõe, portanto, variação nesse

arcabouço global.

Analisando as grandes mudanças climáticas no tempo geológico,

especialistas atribuem as causas das alterações na circulação atmosférica a

fatores externos ao sistema climático, como, por exemplo, nas flutuações no fluxo

de energia solar, em decorrência de fenômenos planetários ou de perturbações

na órbita da Terra. Entretanto, também se constata causas em fonte internas do

sistema climático. Nesta categoria estão as mudanças atuais provocadas pela

ação humana que interfere nos padrões de absorção de energia pela atmosfera.

Segundo relatórios do IPCC, Painel Intergovernamental sobre as

mudanças Climáticas, estabelecido pela ONU e pela Organização Mundial de

Meteorologia, em 1988 com objetivo e pesquisar o aquecimento global e seu

impacto, os países terão que adotar medidas para eliminar ou pelo menos

diminuir os danos ambientais provocados pelas ações humanas para evitar

grandes catástrofes ambientais. Este grupo, integrado por importantes cientistas

do mundo inteiro já lançou diversos relatórios e publicará em 2007 o seu quarto

número (Davis, 2007). Devido à confiabilidade de suas projeções e dados, desde

que lançou seu primeiro relatório, tornou-se uma grande polêmica mundial,

despertando grande parte da sociedade para a necessidade de mudanças

urgentes no padrão de desenvolvimento e da efetivação de acordos internacionais

para resolução dos problemas que estão afetando todo o globo.

Compreendendo o Aquecimento Global

A atmosfera atual tem uma concentração de gases que é mantida pelas

atividades biológicas na biosfera. Essa inter-relação se dá em diferentes escalas.

Uma floresta tropical e um campo, ou a superfície dos oceanos, por exemplo,

produzem e consomem volumes diferentes de O² e CO² no processo da

fotossíntese. Outro exemplo da inter-relação do clima com a biosfera refere-se à

quantidade de energia absorvida e devolvida à atmosfera. Um ecossistema com

50

uma quantidade elevada de matéria orgânica (biomassa), como uma floresta

tropical, absorve grandes quantidades de energia e devolve à atmosfera, sob a

forma de calor, uma quantidade dessa energia menor do que a devolvida por um

deserto (Conti, J. B., et. al., 1998). Logo, pode-se afirmar que as alterações

humanas provocadas na superfície terrestre pelas práticas agrícolas,

desmatamento, urbanização afetam significativamente as trocas energéticas

atmosféricas.

A mudança nos processos de absorção e reflexão dos raios solares, atua

desequilibrando o balanço de energia nas camadas baixas, além de influir na

força e na direção dos ventos de superfície e nos valores da umidade relativa no

regime de chuvas.

A floresta tem papel fundamental na dinâmica local dos ciclos de chuva,

principalmente na Amazônia. A eliminação da cobertura vegetal diminui a

capacidade de retenção de energia solar pela superfície inibindo a formação de

fluxos de ar ascendentes, chamados “correntes térmicas”. A estabilidade

atmosférica tende a se acentuar, diminuindo a possibilidade de formação de

nuvens e, portanto, da ocorrência de chuvas ( Conti, J.B. et. al. , 1998).

O efeito estufa

As atividades antrópicas atuam sobre o clima através de mudanças na

composição atmosférica, particularmente no C02, ozônio e aerosóis. Há evidência

inequívoca de que o conteúdo de C02 da atmosfera está aumentando ao longo

dos anos, como resultado do uso de combustíveis fósseis para a produção de

energia (Barry e Chorley, 1976). A emissão dos gases CFC´s, presentes

principalmente nos aerosóis causam danos na camada de ozônio, e tornaram-se

proibidos desde a década de 70 com o acordo internacional de Montreal. Logo, o

buraco na camada de ozônio atribuída aos usos desses gases atualmente está

controlado. (Gore, 2006). Entretanto o mesmo não ocorre com o dióxido de

carbono.

Figura: Concentração mensal de gás carbônico na atmosfera, medida em Mauna Loa, Havaí, de 1958 a

1998.

51

Fonte: http://earthobservatory.nasa.gov/Library/Giants/Revelle/revelle_2.html ,2007

A acumulação de consideráveis volumes de resíduos industriais na baixa

atmosfera, principalmente de dióxido de carbono, forma uma espécie de barreira

impedindo a saída do calor emitido pela terra (ondas longas) e, portanto,

causando o aumento da temperatura

global, o efeito estufa.

Segundo os relatórios dos

cientistas do IPCC (Painel Internacional

sobre Mudança Climática), as

temperaturas globais médias têm

variado menos de 1ºC desde o começo

da civilização. Atualmente a previsão é

que ocorra um aumento global de

temperatura entre 1,4ºC e 5,8ºC até o

ano 2100. A década de 90 segundo o IPCC, foi a mais quente desde que os

registros sobre o clima começaram a feitos, no mundo todo.

Fonte:http://www.bbc.co.uk/portuguese/especial/2253_graficosclima/page5.shtml dióxido de carbono, 2007.

52

Fonte: http://www.bbc.co.uk/portuguese/especial/2253_graficosclima/page5.shtml dióxido de carbono

Urbanização e mudanças climáticas

O processo de urbanização e industrialização produziu em todo mundo um

fenômeno climático especifico, dos grandes aglomerados urbanos. Cidades

cosmopolitas como Nova York e São Paulo modificaram drasticamente a

paisagem natural, o que alterou os processos de absorção, difusão e reflexão da

energia solar, além de aumentar consideravelmente a concentração de poluentes

que perturbam o mecanismo atmosférico, produzindo o que se chama de clima

urbano.

A alteração na superfície com a ocupação urbana em detrimentos de solos

permeáveis causa principalmente no verão, o fenômeno conhecido como Ilhas de

calor, que se estabelecem sobre áreas urbanizadas, causando desconforto

térmico, além de trazer conseqüências indesejáveis.

Um fenômeno muito comum nos meses de inverno é a ocorrência das

Inversões térmicas, responsáveis pelo agravamento da poluição atmosférica em

virtude do papel de bloqueio que exercem, dificultando a dispersão dos resíduos e

micropartículas. Os vales ou as bacias comprimidas entre montanhas tendem a

apresentar uma alta freqüência de condições de inversão térmica, o que dificulta a

dispersão dos poluentes. Em noites claras e calmas, que sucedem a um período

de excessiva radiação terrestre para o espaço das vertentes montanhosas, o ar

se torna frio e denso e desce vertente abaixo empurrando o ar mais quente do

fundo do vale, criando uma condição de inversão térmica. Tal fenômeno pode ser

53

observado nas cidades do vale do Paraíba, na divisa entre os estados de São

Paulo e Rio de Janeiro.

As Enchentes urbanas

Há uma tendência de aumento da precipitação sobre as áreas urbanas, e

esse fato deve-se parcialmente aos poluentes que asseguram uma abundância

de núcleos de condensação. Outros fatores que auxiliam a explicação da

incidência de maior precipitação sobre as áreas urbanas são: o acréscimo de

vapor d'água devido aos vários processos de combustão, a convecção térmica

sobre a ilha de calor urbano e a turbulência mecânica criada pelo efeito de fricção

das estruturas da cidade sobre os fluxos de ar.

As enchentes urbanas são produzidas por chuvas torrenciais agravadas pela

impermeabilização do solo urbano que levam ao colapso a rede de escoamento,

produzindo extravasamentos e danos em extensas áreas. Na cidade de São

Paulo o número de pontos críticos de inundações aumentou consideravelmente

nos últimos anos.

UNIDADE 13: ANOMALIAS CLIMÁTICAS

O fenômeno “El Niño” representa o aquecimento anormal das águas

superficiais e sub-superficiais do Oceano Pacífico Equatorial. A palavra El Niño é

derivada do espanhol, e refere-se à presença de águas quentes que todos os

54

anos aparecem na costa norte de Peru na época de Natal. Os pescadores do

Peru e Equador chamaram a esta presença de águas mais quentes de Corriente

de El Niño em referência ao Niño Jesus ou Menino Jesus. Na atualidade, as

anomalias do sistema climático conhecidas como El Niño e La Niña representam

uma alteração do sistema oceano-atmosfera no Oceano Pacífico tropical, que tem

conseqüências no tempo e no clima em todo o planeta. Nesta definição,

considera-se não somente a presença das águas quentes da Corrente El Nino,

mas também as mudanças na atmosfera próxima à superfície do oceano, com o

enfraquecimento dos ventos alísios (que sopram de leste para oeste) na região

equatorial. Com aquecimento do oceano e com o enfraquecimento dos ventos,

começam a ser observadas mudanças da circulação da atmosfera nos níveis

baixos e altos, determinando mudanças nos padrões de transporte de umidade, e

por tanto, variações na

distribuição das chuvas em

regiões tropicais e de latitudes

médias e altas. Em algumas

regiões do globo também são

observados aumento ou queda

de temperatura. A figura abaixo

mostra a situação observada

em dezembro de 1997, no pico

do fenômeno El Niño 1997/98

(Oliveira, G.S. 2001)

No El Niño, águas mais

quentes são observadas no Oceano Pacífico Equatorial

Oeste e as mais frias na costa oeste da América do Sul.

Águas mais quentes no Oceano Pacífico, provocam mais evaporação, formação

de nuvens numa grande área. O ar que sobe no Pacífico Equatorial Central e

Oeste descerá no Pacífico Leste (junto à costa oeste da América do Sul),

juntamente com os ventos alísios em baixos níveis da atmosfera (de leste para

oeste).

Outro ponto importante é que os ventos alísios, junto à costa da América do

Sul, favorecem um mecanismo chamado pelos oceanógrafos de ressurgência,

Fonte: INPE/CPTEC, 2007

55

que seria o afloramento de águas mais profundas do oceano. Estas águas mais

frias têm mais oxigênio dissolvido e vêm carregadas de nutrientes e micro-

organismos vindos de maiores profundidades do mar, que vão servir de alimento

para os peixes daquela região. Não é por acaso que a costa oeste da América do

Sul é uma das regiões mais piscosas do mundo. O que surge também é uma

cadeia alimentar, pois os pássaros que vivem naquela região se alimentam dos

peixes, que por sua vez se alimentam dos microorganismos e nutrientes daquela

região. (Oliveira, op. cit.)

O evento de El Niño e La Niña tem uma tendência a se alternar cada 3-7

anos. Porém, de um evento ao seguinte o intervalo pode mudar de 1 a 10 anos;

As intensidades dos eventos variam bastante de caso a caso. Algumas vezes, os

eventos El Niño e La Niña tendem a ser intercalado por condições normais.

(INPE/CPTEC, 2007)

Quando o ocorre o evento La Niña, os ventos alísios tornam-se mais

intensos, e a água torna-se mais quente no Pacífico Equatorial Oeste criando um

desnível entre o Pacífico Ocidental e Oriental. A ressurgência também irá

aumentar no Pacífico Equatorial Oriental, e portanto virão mais nutrientes das

profundezas para a superfície do Oceano, ou seja, aumenta a chamada

ressurgência no lado Leste do Pacífico Equatorial.

Fonte: Oliveira, 2001.

Por outro lado, devido a maior intensidade dos ventos alísios as águas mais

quentes irão ficar represadas mais a oeste do que o normal, portanto, novamente

teríamos aquela velha história: águas mais quentes geram evaporação e

56

consequentemente movimentos ascendentes, que por sua vez geram nuvens de

chuva e que geram a célula de Walker, que em anos de La Niña fica mais

alongada que o normal. A região com grande quantidade de chuvas é do nordeste

do Oceano Índico à oeste do Oceano Pacífico passando pela Indonésia, e a

região com movimentos descendentes da célula de Walker é no Pacífico

Equatorial Central e Oriental. É importante ressaltar que tais movimentos

descendentes da célula de Walker no Pacífico Equatorial Oriental ficam mais

intensos que o normal o que inibe, e muito, a formação de nuvens de chuva

(Oliveira,op.cit.).

UNIDADE 14: CONSIDERAÇÕES FINAIS

O conhecimento da dinâmica climática oferece uma visão importante dos

processos naturais e traz a compreensão de que realmente existem ligações, não

só invisíveis, mas visíveis entre os diversos fatores que compõe o planeta terra,

uma interação entre a biosfera, (a vida que compõe o planeta) e a atmosfera

(camada de gases que envolve a Terra). Na análise de climas locais, observam-

se interações entre os fatores do local e os globais que se entrelaçam resultando

em ambientes e paisagens únicas e insubstituíveis.

As mudanças climáticas podem afetar de forma importante a vida na terra,

as atividades agrícolas, que garantem a alimentação, a geração de energia em

grande escala, a economia, a vida nas cidades, e a saúde humana.

O clima é apenas um dos reflexos da complexa dinâmica do planeta Terra,

e de importância vital para ser humano. Cada vez mais, as pesquisas científicas

57

têm demonstrado o descaso das ações humanas com danos ambientais, e que tal

postura, se não for revertida urgentemente pode comprometer toda a vida na

terra.

Espera-se, contudo, que não seja tarde demais para podermos atuar e

reverter os efeitos negativos, evitar mortes, catástrofes, e finalmente garantir um

futuro sustentável para humanidade e para o planeta.

58

REFERÊNCIAS

ATMOSFERA. Disponível em:<http://www.wikepedia.com.br>. Acesso em: 20 de

maio de 2007.

BARRY, R. G. e CHORLEY, R. J. Atmosphere, Weather and Climate. 3ªed.

Londres, Methuen, 1976.

CONTI, J. B.; FURLAN, S. A. Geoecologia: o Clima, os Solos, e a Biota. In:

ROSS, J. S. Geografia do Brasil. 2. ed. São Paulo : Edusp, 1998. Cap. 2, p. 67-

198.

DAVIS, M. Clima Pesado. Folha de São Paulo, Caderno Mais!, São Paulo, p. 4-5,

6 maio de 2007.

DIÓXIDO DE CARBONO. Disponível em:

<http://www.bbc.co.uk/portuguese/especial/2253_graficosclima/page5.shtml

dióxido de carbono>. Acesso em: 22 de maio de 2007.

GORE, Al. Uma Verdade inconveniente: o que devemos saber (e fazer) sobre o

aquecimento global. Barueri-SP: Editora Manole, 2006.

IAG. Disponível em: <: http://www.master.iag.usp.br/ensino/Sinotica>. Acesso em:

19 de maio de 2007.

INPE. Disponível em: <http://www.cptec.inpe.br/enos/> . Acesso em: 20 de maio

de 2007.

MONTEIRO, CARLOS. A. F. Clima da Região Sul. In: Geografia Regional do

Brasil - Grande Região Sul. [S.I. : s. n.] : 1963. , p. 117-169.

59

NASA.Disponível em:

<http://earthobservatory.nasa.gov/Library/Giants/Revelle/revelle_2.html>. Acesso

em: 22 de maio de 2007.

OLIVEIRA, G.S. O El Niño e você – o fenômeno climático. São José dos

Campos-SP: Editora Transtec, 2001.

PRESSÃO ATMOSFÉRICA. Disponível em : <http://web.rcts.pt/~pr1085/index.html>.

Acesso em: 21 de maio de 2007.

PRIMAVESI, ANA Agroecologia: ecosfera, tecnosfera e agricultura. São

Paulo: Nobel, 1997.

SORRE, M. O objeto e o método da climatologia. Revista do Departamento de

Geografia, São Paulo: [s.n.] n. 18, p. 89-94, maio 2006.

TARIFA, J.R. As escalas do clima. [ca. 1997]. 7f. Notas de aula.

______. Climatologia I : unidade I. [ca. 1997]. 11 f. Notas de aula.

______. Climatologia I : unidade II. [ca. 1997]. 13f. Notas de aula.

______. Climatologia I : unidade III. [ca. 1997]. 9 f. Notas de aula.

Bibliografia Sugerida:

AB’ SABER, Aziz Os domínios da natureza no Brasil; potencialidades

paisagísticas, SP: Ateliê editorial, 2003.

GORE, Al. Uma Verdade inconveniente: o que devemos saber (e fazer) sobre o

aquecimento global. Barueri-SP: Editora Manole, 2006.

60

OLIVEIRA, G.S. O El Niño e você – o fenômeno climático. São José dos Campos-

SP: Editora Transtec, 2001.

PRIMAVESI, ANA Agroecologia: ecosfera, tecnosfera e agricultura. São

Paulo: Nobel, 1997.

ROSS, J. (org.) Geografia do Brasil. São Paulo: Edusp, 1996.

SORRE, M. O objeto e o método da climatologia. Revista do Departamento de

Geografia, São Paulo: [s.n.] n. 18, p. 89-94, maio 2006.

1 Embora não seja totalmente sólida pela presença do magma, é recoberta por parte sólida.

2 A reflexão é o processo oposto a absorção.

3 O climatólogo é aquele profissional que trabalha com a ciência climatologia.

4 Os ventos Alísios são ventos que ocorrem durante todo o ano nas regiões tropicais, sendo muito comum na

América Central. São resultado da ascensão de massas de ar que convergem de zonas de alta pressão

(anticiclônicas), nos trópicos, para as zonas de baixa pressão (ciclônicas) no Equador, formando um ciclo.

São ventos úmidos, provocando chuvas nos locais onde convergem. Por esta razão, a zona equatorial é a

região das calmarias equatoriais chuvosas. O alísio de hemisfério norte sopra de nordeste para sudoeste,

enquanto o do hemisfério sul sopra do sudeste para noroeste. A sua influencia é marcante no clima de

regiões costeiras e de baixas latitudes, exercendo grande importância na meteorologia insular. Os contra

alísios são ventos que sopram do Equador para os trópicos, em altitudes elevadas. Os contra alísios são

ventos secos e responsáveis pelas calmarias tropicais secas que geralmente ocorrem ao longo dos trópicos.

Os maiores desertos da terra encontram-se junto a essas zonas.(Wikipédia, 2007).

5 Um albedrômetro é um aparelho que mede a radiação refletida por uma superfície.

6 Lixiviado é o termo usado para definir a erosão no solo causada pela água, trata-se de um solo “lavado”

pelas águas.

61

EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO

QUESTÃO 1

A atmosfera terrestre consiste num manto transparente móvel e impalpável, com espessura

ainda não bem definida e da qual depende toda forma de vida. Para ter essas

características, passou por diversos processos modificando-se ao longo do tempo

geológico. O aparecimento das primeiras moléculas oxigênio na superfície terrestre é

atribuído:

a) as ondas de energia

b) as bactérias

c) a decomposição do vapor de água (H2O) pelas descargas elétricas e pela radiação solar

d) as algas

QUESTÃO 2

A Ozonosfera, camada de ozônio (O3) possibilitou o aparecimento de novos seres vivos,

esta tem como principal função:

a) bloquear os raios ultravioletas

b) concentrar núcleos de precipitação

c) bloquear a emissão de energia p/ fora da atmosfera

d) combustão dos meteoróides

QUESTÃO 03

A atmosfera está estruturada em camadas relativamente quentes, separadas por duas

camadas relativamente frias, São chamadas de Troposfera, estratosfera, mesosfera, e a

termosfera. As camadas frias intermediárias entre as quentes são: tropopausa,

estratopausa e mesopausa. Em quais dessas camadas é possível respirar?

a) troposfera

b) mesosfera

c) estratosfera

d) termosfera

62

QUESTÃO 04

Segundo a definição de clima de Sorre “uma série de estados atmosféricos, sobre um

determinado lugar em sua sucessão habitual” podemos afirmar que:

a) o tempo é independente do clima

b) o clima é uma sucessão dos tipos tempos.

c) tempo é diferente de estado atmosférico.

d) a duração do estado atmosférico não influencia o clima

QUESTÃO 05

Elementos que influenciam na sucessão dos tipos de tempo, portanto no clima são

chamados de fatores do clima. Podem ser considerados fatores do clima:

a)a o índice de umidade

b) as médias de temperatura

c) o índice de precipitação

d) latitude, altitude, situação relativa às massas oceânicas

QUESTÃO 06

A realidade climática pode objetivamente ser caracterizada por unidades espaciais com

grandezas escalares completamente diferenciadas. Quando analizamos como um dos

fatores determinantes do clima a latitude so podemos estar realizando uma análise de nível:

a) zonal ou global

b) regional

c) microclimática

d) azonal

QUESTÃO 07

A presença da cadeia montanhosa dos Andes causando a formação de um clima de

montanha ou de neve constante dentro da zona equatorial é também definido como um tipo

de clima:

a) tropical de altitude típico

b) clima zonal

c) azonal, e regional

d) equatorial úmido

63

QUESTÃO 08

O estudo de diferenças climáticas de um lado a outro de uma mesma rua, da zona urbana

para um campo de trigo, de um bosque mais adensado para outro menos denso. É um tipo

de análise:

a) Regional

b) Zonal

c) Local

d) Microclimática

QUESTÃO 09

Sobre a radiação solar e os processos de transferência de calor é falso afirmar:

a) Toda onda de energia emitida pelo sol chega a superfície terrestre.

b) Nem toda onda de energia emitida pelo sol chega à superfície terrestre.

c) Parte das ondas de energia é filtrada pela atmosfera.

d) Parte das ondas eletromagnéticas chega a superfície da terra e são re-emitidas para fora da

atmosfera.

O papel das florestas na determinação do clima foi durante muito tempo bastante menosprezado

pelos estudos geográficos, que restringiram sua importância ao nível local. Entretanto, este quadro

está mudando, pelo agravamento da situação climática no globo.

QUESTÃO 10

São fatores atribuídos a ação da floresta no equilíbrio climático, EXCETO:

a) Amenizam a ação dos ventos na superfície evitando o dessecamento.

b) Protegem o solo dos processos erosivos

c) Retém o frio e favorecem o calor

d) Regulação das águas

QUESTÃO 11

A ZCIT, Zona de Convergência Intertropical, pode ser caracterizada pelos seguintes

elementos, exceto:

a) Área do globo que recebe maior incidência do sol

b) Região para onde convergem os ventos alísios

c) Área que recebe raios solares perpendicularmente

64

d) Área de alta pressão equatorial

QUESTÃO 12

A pressão atmosférica pode ser definida como a força da coluna de ar sobre determinada

superfície. A pressão é regulada também pela temperatura, quanto mais alta, menor a

pressão, e também pela umidade, que quanto maior é a umidade, menor é a pressão.

Segundo esta definição pode-se concluir que:

a) A pressão atmosférica aumenta à medida que a altitude aumenta.

b) As áreas de baixa pressão são mais suscetíveis a precipitação

c) Nas altas pressões subtropicais o ar tem movimento ascendente

d) Área de alta pressão apresenta tendências a ter mais instabilidade

QUESTÃO 13

A influência do oceano e das águas ocorre a partir do seguinte mecanismo: a água tem um

calor específico bem superior ao da terra, portanto, é necessário um tempo mais longo para

aquecer a água do que a terra. Da mesma forma, o tempo de resfriamento da água também

será mais lento. De acordo com as considerações acima é possível afirmar que:

a) As cidades mais próximas do oceano apresentam amplitude térmica mais alta

b) As cidades mais distantes dos oceanos apresentam amplitude térmica mais baixa

c) As cidades mais distantes do oceano apresentam amplitude térmica mais alta do que as mais

próximas do mar.

d) A energia solar propaga-se com maior facilidade na água

QUESTÃO 14

As massas de ar carregam as características de seus locais de origem, considerando que

as massas de ar têm a tendência de igualar a pressão, estabelece-se uma dinâmica

atmosférica dos trópicos aos pólos e vice e versa. Sobre a dinâmica das massas de ar

atuantes na América do sul é possível afirmar, EXCETO:

a) No verão predomina a ação da massa tropical Atlântica

b) A massa tropical continental atua somente no verão

c) A massa equatorial mantém-se durante todo ano na planície amazônica

d) A massa polar Atlântica não interfere no clima é barrada pelos Andes

QUESTÃO 15

O “El Niño”, uma anomalia climática caracterizada pelos seguintes fatores, EXCETO:

a) Fortalecimento dos ventos alísios

b) As águas se tornam mais quentes no oceano Pacífico Equatorial Oeste

c) As águas da costa oeste da América do Sul se tornam mais frias

d) Ocorre o fenômeno da ressurgência na costa da América do Sul

65