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Variabilidade da radiação solar A radiação solar

Variabilidade da radiação solar

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Page 1: Variabilidade da radiação solar

Variabilidade da radiação solar

A radiação solar

Page 2: Variabilidade da radiação solar

Variabilidade da radiação solar

• de um modo geral, no território

continental, diminui de sul para norte e

aumenta de oeste para este.

A radiação solar…

• fonte de toda a vida na

Terra;

• intensidade varia ao longo do ano

e diminui com o aumento da latitude;

• emissão de energia pelo Sol, sob a

forma de ondas eletromagnéticas.

cerca de metade desta

energia atinge diretamente

a superfície terrestre;

Rad

iação

Dir

eta

restante energia perde-se

nos processos atmosféricos

de absorção, reflexão e

difusão.

• só uma ínfima parte atinge o limite

exterior da atmosfera.

Page 3: Variabilidade da radiação solar

Fig. Balanço energético – existe um equilíbrio térmico entre a energia solar recebida,

direta e indiretamente, pela superfície terrestre (radiação global) e a energia que ela emite

(radiação terrestre).

Ad

ap

tad

o d

e P

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gra

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hle

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A. S

tra

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99

6.

Radiação

solar total

100%

Reflexão

e difusão

pela atmosfera

6%

Reflexão

pelo topo

das nuvens

21%

Reflexão

pela superfície

da Terra

4%

Reflexão total

ou albedo

médio

31%

Radiação solar

absorvida

pela Terra

48%

Absorção

pela atmosfera

21%

Condução

pelo ar

14%

Calor latente

no vapor

de água

45%

Radiação

terrestre

absorvida pela

atmosfera

30%

Radiação

terrestre

enviada para

o espaço

11%

Variabilidade da radiação solar

Page 4: Variabilidade da radiação solar

Fig. Inclinação do eixo terrestre em

relação ao plano da sua órbita.

Variabilidade...

dão origem a uma

importante variação do

aquecimento da

superfície terrestre.

Apesar do equilíbrio energético global, há diferenças ao nível das regiões

Variabilidade da radiação solar

• a forma quase esférica da Terra

• e a inclinação do seu eixo face ao

plano de órbita

Page 5: Variabilidade da radiação solar

Fig

. V

ariação d

o b

ala

nço e

nerg

ético c

om

a latitu

de.

A latitude…

• variação da energia que

chega às diversas regiões da

Terra.

influencia

• ângulo de incidência

da luz do Sol

o que explica

Variabilidade da radiação solar

Page 6: Variabilidade da radiação solar

Fig. O ângulo de incidência da luz do Sol

determina a quantidade de energia solar

recebida.

Variabilidade da radiação solar

Page 7: Variabilidade da radiação solar

• em média, verifica-se um excesso

energético.

é menor…

• luz solar atinge a superfície de forma

mais próxima da perpendicular;

• a área pela qual se distribui a

radiação solar é menor;

• é maior a quantidade de energia

recebida por unidade de superfície;

• latitudes inferiores a 40° norte e

sul;

Quando o ângulo de incidência:

Variabilidade da radiação solar

Page 8: Variabilidade da radiação solar

• a quantidade de energia por

unidade de superfície é

menor;

• latitudes entre os 40º e os 90º norte e sul;

• em média, verifica-se um

défice energético.

Quando o ângulo de incidência:

é maior…

Variabilidade da radiação solar

Page 9: Variabilidade da radiação solar

Quantidade de energia solar

que atinge uma região…

Essa influência torna-se

tanto mais evidente

quanto maior é a latitude.

• varia ao longo do ano;

• ao movimento de

translação da Terra…

devido

faz variar o ângulo

de incidência da

radiação solar e a

duração dos dias e

das noites.

Variabilidade da radiação solar

Page 10: Variabilidade da radiação solar

Fig. O movimento de translação

da Terra e duração do dia nos

solstícios e em diferentes

latitudes.

Variabilidade da radiação solar

Page 11: Variabilidade da radiação solar

Em Portugal, situado na faixa de latitude entre 32º e 42º norte:

No solstício de junho…

• início do verão no hemisfério norte;

• radiação global é maior (luz do

Sol incide perpendicularmente sobre

o trópico de câncer);

• raios solares atingem o território

português com menor obliquidade

• dias têm maior duração (aumenta

o tempo de exposição à radiação

solar).

Variabilidade da radiação solar

Page 12: Variabilidade da radiação solar

…e atinge com maior obliquidade o

território português (menor duração

do dia).

No solstício de dezembro…

• início do inverno do hemisfério norte;

• radiação global é menor (luz do Sol

incide na vertical sobre o trópico de

capricórnio…);

Variabilidade da radiação solar

Page 13: Variabilidade da radiação solar

Dada a localização

do território português…

Fig. Radiação global média mensal em Portugal

Continental.

Distribuição da Radiação Solar

Os valores de

radiação global média…

• numa faixa de

latitude intermédia • variabilidade sazonal da

radiação global é acentuada.

• mais baixos

no inverno

são

• mais elevados

no verão

Variabilidade da radiação solar

Page 14: Variabilidade da radiação solar

Fig. Distribuição da radiação global anual e média dos meses de janeiro e julho, em Portugal Continental.

Verifica-se também uma significativa diferenciação espacial.

Variabilidade da radiação solar

Page 15: Variabilidade da radiação solar

Em Portugal

Continental…

• inflexão para nordeste no vale

inferior do Tejo e até ao vale do

Mondego,

No inverno…

• registam-se valores mais altos no

sul,

• valores mais baixos em todo o

extremo norte. Fig. Vista da cidade de Lisboa

• valores médios da

radiação global anual; • diminuem, em geral, de

sudeste para noroeste;

• embora com algumas

diferenças sazonais:

Variabilidade da radiação solar

Page 16: Variabilidade da radiação solar

No verão…

• máximo de radiação solar ocorre no Algarve;

• prolongando-se por todo o interior, numa faixa que se estreita para norte;

• valores mínimos registam-se no

litoral, a norte do cabo Carvoeiro,

voltando a aumentar no vale inferior do

Douro.

Fig

. R

io D

ouro

F

ig. A

lbufe

ira

Variabilidade da radiação solar

Page 17: Variabilidade da radiação solar

Principais fatores que explicam a

variação da radiação solar:

• A proximidade do mar…

• no litoral, sobretudo a norte

do Tejo, há menor radiação

solar…

• as regiões do sul, situadas

a menor latitude, recebem

maior radiação solar;

• A latitude…

• a proximidade do mar

aumenta a nebulosidade.

Variabilidade da radiação solar

Page 18: Variabilidade da radiação solar

A diferença entre litoral e interior

torna-se mais evidente no verão…

• mais seco no interior, permitindo uma

maior insolação e, como tal, maiores

valores da radiação global.

Fig. Variação espacial da insolação

média anual, em Portugal Continental

(valores médios 1961–90).

Variabilidade da radiação solar

Page 19: Variabilidade da radiação solar

Efeito da altitude…

• vertentes expostas

a ventos marítimos:

• encostas soalheiras:

• aumenta a nebulosidade, reduzindo a

insolação e a radiação global;

• influência da disposição das vertentes.

recebem maior radiação solar;

têm maior insolação do que as

encostas umbrias que são mais

sombrias.

têm maior nebulosidade;

recebem menor insolação

e menor radiação global.

Variabilidade da radiação solar

Page 20: Variabilidade da radiação solar

Na Madeira…

Fig

. C

âm

ara

de L

obos

– V

ert

ente

soalh

eir

a.

Nos Açores…

Fig

. P

raia

de P

ort

o

Pim

, H

ort

a,

Faia

l

Variação da radiação solar:

• a radiação global é maior,

• principalmente na vertente sul, mais soalheira.

• forte influência oceânica aumenta

a humidade do ar e a nebulosidade;

• redução da insolação e da radiação

global.

Variabilidade da radiação solar

Page 21: Variabilidade da radiação solar

A t

em

pera

tura

A variação anual: Portugal insere-se

nas características térmicas da zona

temperada do norte.

A variação espacial: influenciada,

essencialmente, pela latitude e pelo

relevo.

A amplitude de variação térmica

anual: influenciada pela proximidade ou

pelo afastamento do mar.

Em Portugal: temperatura do ar tem

valores médios anuais moderados.

Variabilidade da radiação solar

Page 22: Variabilidade da radiação solar

Fig. Distribuição da temperatura média anual e das isotérmicas de janeiro e

julho (reduzidas ao nível do mar), em Portugal Continental.

Sul do Tejo

Temperaturas

médias anuais

mais altas.

Em janeiro a temperatura

média mensal diminui de

sudoeste para nordeste.

Em julho a temperatura

média mensal diminui do

litoral para o interior.

Variabilidade da radiação solar

Page 23: Variabilidade da radiação solar

A temperatura média anual

(TMA)…

• também se dá um

decréscimo do litoral

para o interior,

• valores mais baixos:

áreas de montanha;

• diminui de sul para

norte…

Média aritmética das temperaturas

médias mensais de um ano.

• exceção do vale superior do

Douro.

Fig

. V

ale

superior

do D

ouro

Fig

. S

err

a d

a E

str

ela

Variabilidade da radiação solar

Page 24: Variabilidade da radiação solar

Ad

ap

tado d

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iro

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al.,

Ge

og

rafia d

e P

ort

ug

al, 1

96

9.

Fig. Distribuição das isotérmicas de janeiro

(reduzidas ao nível do mar), em Portugal

Continental.

O traçado das isotérmicas de janeiro

e julho:

Em janeiro (inverno):

• importante diferenciação sazonal,

na variação espacial das TMM.

revela

• isotérmicas dispõem-se

obliquamente à linha de costa;

• diminuição da temperatura média

de sudoeste para nordeste;

evidenciando

Variabilidade da radiação solar

Page 25: Variabilidade da radiação solar

Em julho (verão):

Fig. Distribuição das isotérmicas de

julho (reduzidas ao nível do mar), em

Portugal Continental.

Fig

. V

ale

superior

do D

ouro

• aumento da temperatura média

do litoral para o interior,

• disposição das isotérmicas quase paralela à linha de costa;

com uma inflexão

• para oeste, no vale superior do Douro.

• para leste, no vale superior do Mondego;

Variabilidade da radiação solar

Page 26: Variabilidade da radiação solar

Fig. Distribuição dos valores médios anuais da temperatura mínima e

máxima registados em Portugal Continental (1961–1990).

Variabilidade da radiação solar

Page 27: Variabilidade da radiação solar

A distribuição dos valores

médios anuais da temperatura

mínima e máxima…

Fig

. C

abo d

a R

oca

Fig. Gerês

• reforça os contrastes evidenciados

pelas isotérmicas da temperatura

média de janeiro e julho.

• individualizam-se ainda

as regiões de montanha,

(caso dos valores médios

da temperatura máxima).

• registo de valores mínimos

e máximos mais acentuados

no interior e mais atenuados

no litoral, sobretudo a norte

do cabo da Roca.

• oposição entre o

norte mais frio e

o sul mais quente;

Variabilidade da radiação solar

Page 28: Variabilidade da radiação solar

O contraste térmico entre o

litoral e o interior:

Fig. Distribuição da amplitude de variação

térmica em Portugal Continental.

Amplitude de variação térmica anual

• evidencia-se em todo o território

continental…

• Amplitude da variação térmica

anual.

aumenta do litoral para o

interior, embora com influência de

outros fatores, além da distância e

posição em relação ao mar.

sobretudo quando consideramos

Variabilidade da radiação solar

Page 29: Variabilidade da radiação solar

A amplitude de variação térmica anual:

• é mais baixa, inferior a 8ºC, entre o cabo

Carvoeiro e o da Roca e no de São Vicente…

• segue-se uma estreita faixa, de 8ºC a 10ºC,

desde a foz do Douro à península de Setúbal

e no extremo sudoeste…

• seguida de outra, também estreita, com

valores de 10ºC a 12ºC;

Fig. Distribuição da amplitude de variação

térmica em Portugal Continental.

Variabilidade da radiação solar

Page 30: Variabilidade da radiação solar

• varia entre 12ºC e 14ºC numa área de

transição cuja extensão depende da disposição

do relevo (destaca-se o vale do Tejo);

• é mais alta, superior a 14ºC, em todo o

restante interior, destacando-se o nordeste…

Fig. Distribuição da amplitude de variação

térmica em Portugal Continental.

• devido à disposição do vale

encaixado do Douro, exposto a ventos

de leste, tal como acontece no vale

do Guadiana.

• protegido da influência marítima pelo

relevo montanhoso de disposição

concordante à linha de costa;

Variabilidade da radiação solar

Page 31: Variabilidade da radiação solar

Influência da latitude:

Os fatores explicativos da variação da temperatura

• em Portugal, a temperatura diminui

de sul para norte.

• temperatura diminui à medida

que aumenta a latitude… resultado do progressivo aumento

do ângulo de incidência…

Variabilidade da radiação solar

Page 32: Variabilidade da radiação solar

Fig. Temperaturas médias mensais em cidades situadas a diferentes latitudes

(período de 1981-2010).

Variabilidade da radiação solar

Page 33: Variabilidade da radiação solar

• A diferenciação norte-sul é

acentuada pelo relevo;

Influência do relevo:

• As áreas de montanha registam uma

temperatura média anual mais baixa

do que as regiões circundantes.

Fig

. S

err

a d

o G

erê

s

mais alto e acidentado a

norte do Tejo.

por efeito do gradiente térmico vertical.

Variabilidade da radiação solar

Page 34: Variabilidade da radiação solar

Fig. Temperaturas médias mensais em cidades situadas a diferentes altitudes e com latitudes

semelhantes (período de 1981-2010).

Variabilidade da radiação solar

Page 35: Variabilidade da radiação solar

As características topográficas locais exercem também uma influência

significativa na variação da temperatura.

• Por exemplo, acidentes do terreno, como pequenas colinas, vales

abertos ou muito encaixados, alteram a temperatura, a nível local.

Fig. Paisagem do Douro

Variabilidade da radiação solar

Page 36: Variabilidade da radiação solar

Fig. Aspeto do vale superior do Douro.

• É o caso dos vales abrigados

do rio Douro e seus afluentes,

com temperaturas médias de

valor superior às das áreas

envolventes, o que demonstra a

influência local da topografia na

temperatura.

Um aspeto relevante é o traçado dos vales de alguns rios.

Variabilidade da radiação solar

Page 37: Variabilidade da radiação solar

A disposição do relevo:

• a serra algarvia protege o litoral

do Algarve da ação das massas

de ar oceânico e das que provêm

do interior do Alentejo;

Fig

. A

speto

da

se

rra d

o G

erê

s

Fig. Serra de Monchique

• pode favorecer a circulação das massas

de ar ou servir-lhes de obstáculo:

• influencia a variação

da temperatura;

• o interior norte é protegido pelos

relevos de noroeste: dificultam a

passagem dos ventos oceânicos,

retendo grande parte da sua humidade;

Variabilidade da radiação solar

Page 38: Variabilidade da radiação solar

• a disposição do vale superior do Douro permite a penetração dos

ventos de leste;

• junto ao vale do Mondego, o relevo dispõe-se obliquamente à linha de

costa, permitindo que a influência marítima se estenda para o interior;

Fig. Aspeto do vale superior do Douro. Fig. Coimbra, banhada pelo Mondego.

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Page 39: Variabilidade da radiação solar

Fig. Aspeto da cidade do Funchal, aninhada na vertente sul da ilha da Madeira.

• na ilha da Madeira, o relevo de orientação este-oeste expõe a vertente

norte à ação dos ventos húmidos de noroeste, protegendo a vertente sul

que é também mais soalheira.

Variabilidade da radiação solar

Page 40: Variabilidade da radiação solar

impedem valores de

temperatura muito elevados no

verão e muito baixos no inverno.

Influência atlântica:

fator que mais influencia a amplitude

de variação térmica anual, em Portugal.

Fig. Cidade de Aveiro

• proximidade ou afastamento do

mar: fator muito relevante na variação

regional da temperatura do ar;

devido

• efeito moderador das

massas de ar marítimo…

maior em todo o litoral ocidental,

diminuindo de norte para sul, devido ao

traçado da linha de costa.

Variabilidade da radiação solar

Page 41: Variabilidade da radiação solar

Fig. Temperaturas médias mensais de Aveiro e Viseu (período de 1981-2010).

Variabilidade da radiação solar

Page 42: Variabilidade da radiação solar

• Em Aveiro, a influência do

oceano ameniza as

temperaturas.

Fig

. C

idade d

e A

veir

o

Fig

. C

idade d

e V

iseu

A influência marítima perde-se em direção ao interior,

consoante a disposição do relevo.

apesar de se situarem praticamente à mesma latitude e de apresentarem valores semelhantes de temperatura média anual…

é por isso que

• Viseu, cidade do interior,

regista verões mais quentes e

invernos mais rigorosos…

Variabilidade da radiação solar

Page 43: Variabilidade da radiação solar

• A insularidade acentua a influência marítima na temperatura do ar, pelo

que a amplitude de variação térmica anual é baixa.

Nas Regiões Autónomas…

Fig. Madeira –Cidade do Funchal Fig. São Jorge - Açores

Variabilidade da radiação solar

Page 44: Variabilidade da radiação solar

Fig. Temperatura média anual, em São Miguel e na Terceira, e temperaturas médias

mensais, em algumas estações meteorológicas dos Açores.

Açores: variação regional da temperatura é mínima, restringindo-se à que

depende do relevo.

• Áreas de relevo mais baixo: TMA varia entre 16,7ºC, em Angra do

Heroísmo, e 17,7ºC, em Santa Cruz das Flores.

Variabilidade da radiação solar

Page 45: Variabilidade da radiação solar

Madeira: TMA são um pouco superiores às do restante território português;

• variação espacial marcada pela altitude e pela orientação este-oeste

do relevo.

Fig. Temperatura média anual, na ilha da Madeira, e temperaturas médias mensais, em

algumas estações meteorológicas do arquipélago.

Variabilidade da radiação solar

Page 46: Variabilidade da radiação solar

A Radiação Solar

Page 47: Variabilidade da radiação solar

A Radiação Solar: a variação da temperatura.

Page 48: Variabilidade da radiação solar

Fim da apresentação