METEOROLOGIA: ciência que estuda os fenômenos atmosféricos

TEMPO: é como se apresenta a atmosfera em um determinado instante e local

CLIMA: são as condições atmosféricas observadas no decorrer de um período, em uma determinada área

FORMA DA TERRA: 2 HIPOTESES

GEÓIDE: um corpo de revolução, ligeiramente achatado nos pólos, apresentando superfície lisa e perpendicular á direção da força de gravidade em todos os pontos.

OBS: a força gravitacional não tem as mesmas características em todos os pontos da superfície e a massa no interior da terra não é uniformemente distribuída.

ELIPSÓIDE INTERNACIONAL DE REFERÊNCIA: estabelecida pela união internacional de geodésia e geofísica, e as diferenças entre a terra e o EIR são insignificantes

OBS: a força da gravidade em qualquer ponto é a mesma e obedece a quantidade de água (71%)

VERTICAL LOCAL: é o prolongamento do raio terrestre que passa pelo local onde se encontra o observador ate que ele perfure a esfera celeste.

REDE GEOGRÁFICA: conjunto formado por paralelos e meridianos

MERIDIANO: LOCAL: passa pelo local ao qual estivermos fazendo qualquer referência

DE REFERÊNCIA: MERIDIANO DE GREENWICH: corresponde a 0º de longitude

MERIDIANO: PARALELO

São os círculos máximos que contem os pólos da terra são os círculos menores paralelos a linha do equador:

N + perpendicular ao eixo da terra

Vertical horizontal

Sentido: Sentido: leste(E) oeste(W)

+ -

S -

LATITUDE LONGITUDE ALTITUDE

É o ângulo entre o raio vetor do centro é o ângulo entre o vetor do centro da é a distancia vertical de

da terra ao local e o plano do Equador terra ao local e o meridiano de Greenwich um ponto ao nível do mar

(H.S) -90º -< O -< + 90º (H.N) (E) + 180º -< -< - 180º (W) acima do NMM: +

abaixo do NMM: -

MOVIMENTO DA TERRA

TRANSLAÇÃO: é o movimento que a terra executa em torno do sol, dura 365 dias 6 h e 9 min. É responsável pela definição das estações do ano.

MOVIMENTO APARENTE DO SOL: é o movimento que o sol nasce e morre ( LESTE: E OESTE:W)

(frente)

CULMINAÇÃO

(esquerda) (direita)

(atrás)

ROTAÇÃO: é o movimento que a terra faz em torno do seu próprio eixo, dura 24 h.

CONSEQUÊNCIAS: sucessões alternadas dos dias e noites/ movimento aparente do sol (EW)/ fusos horários/ contagem do tempo em dias e horas/ circulação e desvio das correntes marítimas/ achatamento dos pólos e abaulamento do Equador/ movimento das massas de ar e desvio dos ventos alísios.

EVENTO (HEMISFÉRIO SUL) MÊS ESTAÇÃO

Solstício (culminações zenitais do sol nos trópicos) – TERRA no periélio Dezembro Verão

Equinócio (culminações zenitais na linha do equador) – TERRA no afélio Março Outono

Solstício (a declinação atinge os valores máximos) Junho Inverno

Equinócio Outubro Primavera

DECLINAÇÃO DO SOL ( ): é o ângulo formado entre o plano do equador e os raios solares que atingem um determinado local.

OBS: PERIÉLIO: a terra esta mais perto do sol: velocidade de translação da terra é maior / AFÉLIO: a terra esta mais distante do sol: velocidade de translação é menor

Quando aumenta a latitude: VERÃO: dias mais concentrados com mais concentração de raio solar: dias mais longos / INVERNO: dias menos longos

CALCULO DA DECLINAÇÃO: = 23,45 x sen x [ 360 x (284 + DJ) % 365] = graus = xºDJ: jan (31) + fev (28) + mar (31) + abr (30) + mai (31) + jun (30) + jul (31) + ago (31) + set (30) + out (31) +

nov (30) + dez (31) = diasZÊNITE: é o ponto mais lato da sua vertical, ou seja, é o ponto de interseção entre a vertical local e a esfera

celesteNADIR: ponto da esfera terrestre diretamente abaixo do observador e diretamente oposto ao zêniteCULMINAÇÃO DE UM ASTRO:MEIO DIA SOLAR VERDADEIRO: é definido como o exato momento da culminação do sol no meridiano do

observador, ocorrendo simultaneamente em todos os pontos do meridiano em questão.CULMINAÇÃO ZENITAL: quando o centro do astro coincide com o zênite local, ou seja, em cada passagem, o

astro culmina zenitalmente em apenas um ponto. Neste caso, a declinação do astro é igual a latitude. = sol culmina zenitalmenteOBS: A mudança da declinação do sol com o tempo esta associada ao movimento de translação da terra, e é

causada exclusivamente pela inclinação do eixo da terra.A DECLINAÇÃO DO SOL VARIA ENTRE: + 23º 45´ ( MAXIMA) -< -< - 23º 45´ (MINIMA)

Tropico de capricórnio Tropico de câncer ENTRE OS TROPICOS: 2 culminações zenital por ano - 23,45º + 23,45º NA LINHA: 1 culminação

DECLINAÇÃO DO SOL ( ): é o ângulo formado entre o plano do equador e os raios solares que atingem um determinado local.

OBS: PERIÉLIO: a terra esta mais perto do sol: velocidade de translação da terra é maior / AFÉLIO: a terra esta mais distante do sol: velocidade de translação é menor

Quando aumenta a latitude: VERÃO: dias mais concentrados com mais concentração de raio solar: dias mais longos / INVERNO: dias menos longos

CALCULO DA DECLINAÇÃO: = 23,45 x sen x [ 360 x (284 + DJ) % 365] = graus = xºDJ: jan (31) + fev (28) + mar (31) + abr (30) + mai (31) + jun (30) + jul (31) + ago (31) + set (30) + out (31) +

nov (30) + dez (31) = diasZÊNITE: é o ponto mais lato da sua vertical, ou seja, é o ponto de interseção entre a vertical local e a esfera

celesteNADIR: ponto da esfera terrestre diretamente abaixo do observador e diretamente oposto ao zêniteCULMINAÇÃO DE UM ASTRO:MEIO DIA SOLAR VERDADEIRO: é definido como o exato momento da culminação do sol no meridiano do

observador, ocorrendo simultaneamente em todos os pontos do meridiano em questão.CULMINAÇÃO ZENITAL: quando o centro do astro coincide com o zênite local, ou seja, em cada passagem, o

astro culmina zenitalmente em apenas um ponto. Neste caso, a declinação do astro é igual a latitude. = sol culmina zenitalmenteOBS: A mudança da declinação do sol com o tempo esta associada ao movimento de translação da terra, e é

causada exclusivamente pela inclinação do eixo da terra.A DECLINAÇÃO DO SOL VARIA ENTRE: + 23º 45´ ( MAXIMA) -< -< - 23º 45´ (MINIMA)

Tropico de capricórnio Tropico de câncer ENTRE OS TROPICOS: 2 culminações zenital por ano - 23,45º + 23,45º NA LINHA: 1 culminação

ÂNGULO ZENITAL (z): é o ângulo formado entre os raios solares e a vertical local

z + EL = 90º

NASCER DO SOL: z = 90º EL= 0º/MEIO DIA SOLAR: z = 0º /POR DO SOL: z = 90º EL= 0º 0º -< z -< 90º

CALCULO DO ÂNGULO ZENITAL (z):

Cos z = sen ( ) x sen ( ) + cos ( ) x cos ( ) x cos h

ÂNGULO AZIMUTAL (a): é o ângulo entre a projeção do raio vetor do sol no plano do horizonte e o sul verdadeiro

- 180º -< a -< + 180º => 0 a + 180º: azimutes a oeste: quando a projeção horizontal do sol estiver a oeste da linha N-S (período da tarde)

0 a – 180º: azimutes a leste: quando a projeção horizontal do sol estiver a leste da linha N-S (período da manha)

CALCULO DO ÂNGULO AZIMUTAL (a):

MODELO 1 MODELO 2

Cos a = sen ( ) x cos ( z) – sen ( ) sen a = sen h x cos ( )

cos ( ) x sen ( z) sen (z)

ÂNGULO HORÁRIO (h): é o ângulo que a terra falta girar para que o sol ilumine o meridiano local

CALCULO: h = (HS – 12) x 15

OBS: MEIO DIA : 12 h => h = 0º / MANHÃ: h - / NOITE: h +

MEIO DIA SOLAR: é quando o sol culmina sobre a cabeça do observador = quando passa pelo meridiano do lugar

DIA SOLAR: é a volta completa em torno ao eixo terrestre : 360º

24 h / 360º (%24) 1 h = 15º a cada 15 º de giro tem-se 1 h solar

ANTES DO MEIO DIA SOLAR: - 15º / DEPOIS DO MEIO DIA SOLAR: + 15º

FOTOPERIODO (N): é quantidade de brilho do sol durante o dia em hora e décimos de hora e na ausência de nuvens. É o intervalo de tempo transcorrido entre o nascimento e o acaso do sol, em determinado local e data.

DEDUÇÃO DA FORMULA DE (N): relacionada ao ângulo horário (h) e ao ângulo zenital no nascer do sol (z)

N = 2 H (graus) H = arc cos [ -tg x tg ]

15 (hora)

HORAS: NASCER DO SOL: NS = 12 – N POR DO SOL: PS = 12 + N

2 2

PREVISÃO AGROMETEOROLOGIA: coleta dados simultaneamente com horários pré-estabelecidos em vários locais da terra

FENOMENOS RELACIONADOS AO MOVIMENTO DO SOL: atividade fotossintética das plantas e a hora do relógio não necessariamente reflete o movimento do sol.

SISTEMA DE MEDIDA DO TEMPO EM USO:

DIA SIDERAL DIA SOLAR ( dia solar = 24 h/ ano solar = 365 dias)

Esta relacionada a estrela veiga. É o intervalo de tempo é o intervalo de tempo transcorrido entre duas

que transcorre entre duas culminações sucessivas do culminações sucessivas do sol no mesmo

Ponto vernal num mesmo meridiano meridiano para um dado local da terra

CONVERSÃO DA CONTAGEM DO TEMPO:

1. A superfície da terra seria dividida em 24 segmentos, cada um com 15º (fuso horário)

2. Meridiano de Greenwich seria considerado o meridiano central do fuso de referencia, ao qual estariam relacionados todos os demais

3. Em qualquer ponto de um dado fuso horário se adotaria a hora solar correspondente a do seu meridiano central

TEMPO LEGAL: mudança dos limites de fusos horários em territórios de um pais, para evitar a mudança de horário cada vez que se cruzasse um meridiano limite de fusos horários

EQUAÇÃO DO TEMPO ( T): é a diferença entre ( positivo, negativo ou nulo) do tempo solar (Ts) e o tempo legal (Tl), numa data particular.

T = Ts – Tl = 360 x (DJ – 1)

365,24

T = 0,258 x cos ( ) – 7,416 x sen ( ) – 3,648 x cos ( 2 x ) – 9,228 x sen ( 2 x ) : SERIE DE WOLF

CORREÇÃO DA LONGITUDE: é a diferença entre a longitude do meridiano de referencia do fuso ( R) e a longitude do local ( L).

= R - L

ESTUDO DO SINAL DE ( ):

Ts = Tl + T +

15 W 45º W E

< 0 - > 0 +

RADIAÇÃO SOLAR: é a energia que se propaga sem necessidade da presença de um meio material. A radiação é maior fonte de energia para o nosso planeta, e é um dos fatores determinantes do tempo e clima

RADIAÇÃO CORPUSCULA (fótons)

ONDA ELETROMAGNETICA (velocidade, freqüência de onda, comprimento de onda)

FREQUENCIA DE ONDA (f): é o numero de cristas que passa por um ponto de referencia. É o numero de vezes que passa por uma crista escolhida na unidade de tempo.É medido em ciclos por segundos: Hertz= Hz

COMPRIMENTO DE ONDA ( ): é a distancia que separa duas cristas consecutivas, e é expresso em cm

OBS: ondas LONGAS tem freqüência BAIXA = f

ondas BAIXAS tem freqüência LONGA f =

O produto do comprimento de onda ( ) pela freqüência (f) da radiação é igual á velocidade de propagação da luz no vácuo (C):

C = f x f = C velocidade da luz = 300x10³ Km/s

A energia de um fóton (quantum) de radiação eletromagnética, pode ser usada para caracterizar a radiação:

E = h x f freqüência de radiação (Hz) Energia em função

constante de Planck = 6,6262 x 10 (-34) J.s E = h x C do comprimento

Energia de um fóton de radiação de onda

ESPECTRO ELETROMAGNETICO: conjunto de radiações eletromagnéticos ordenadas de acordo com as freqüências, seus comprimentos de ondas ou números de ondas.

ESPECTRO: radiações com comprimento de ondas que variam de 10 (-10) cm (raios gama) ate 10(7) cm (ondas longas de radio)

ULTRAVIOLETA: comprimento de onda é inferior a 0,36 x 10(-9)

ELETROMAGNETICAS OU LUZ VISIVEL: comprimentos entre 0,36 e 0,74 x 10(-9)

INFRAVERMELHO: comprimento superior a 0,72 x 10(-9) por terem freqüência menor que a luz vermelha

EFEITO DA RADIAÇÃO SOBRE AS PLANTAS:

0,28 x 10(-9): provoca a morte da planta (ultravioleta)

0,28 a 0,40 x 10(-9): inibe o crescimento (ultravioleta e violeta)

0,40 a 8,7 x 10(-9): intervalo onde a planta faz fotossíntese

FLUXO DE RADIAÇÃO QUE ATINGE UM CORPO: ao atingir um corpo qualquer, o fluxo de radiação sofre as ocorrências:

REFLEXÃO: parte da radiação será refletida

ABSORÇÃO: parte da radiação é absorvida, sendo retida pelo corpo, podendo ocasionar um aumento de temperatura (aquecimento)

TRANSMISSÃO: parte da radiação vai atravessar o corpo, ser levemente alterada, porem seguira sua trajetória

Qa: energia absorvida

Q QR QR: energia refletida coeficientes

QT: energia transmitida

O TOTAL DE RADIAÇÃO QUE INCIDIRA POR UM CORPO QUALQUER:

Q = Qa + QR + QT 1 = a + R + T

(Variam de 0 a 1 ou 0 a 100%)

QT

ALBEDO: é a capacidade de um corpo refletir ondas curtas. É o coeficiente de reflexão integrado em todos os comprimentos de onda do espectro solar. Esta relacionado a brancura da superficie: branco = albedo

GRANDEZAS RADIATIVAS E UNIDADES DE MEDIDAS:

FLUXO RADIANTE (F) EMITÂNCIA (M) IRRADIAÇÃO (E) IRRADIAÇÃO (D)

É a quantidade de energia É o fluxo emitido por Representa o fluxo incidente É a integral temporal

Radiante (Q) recebida, unidade de área por unidade de área da irradiância

transmitida ou emitida M = d F = d² Q D = E x d t

por unidade de tempo d A d A x D t J/m² ou cal/ cm²

F = d Q 1 W = I J.s -¹ Wxm-² ou calxcm-²xmin -¹ = ly min-¹

d t 1 cal = 4,18684 J = 4,18684 x 10(-7) = ly min=¹

EMITÂNCIA (M) IRRADIAÇÃO (E) IRRADIAÇÃO (D)

Medida integrada

dF dF (dia, mês, ano, século)

J/m²

SAI ENTRA

Medida instantânea ( a cada hora uma medida) w/m² Graus

CALCULO DA IRRADIAÇÃO:

MxJ/m²: Do = 0,0864 x S x ( H x sen ( ) x sen ( ) + cos ( ) x cos ( ) x sem H)

x R²

S: Constante solar rad = grau x H = arc cos [ -tg x tg ]

180º

CONSTANTE SOLAR (S): é o fluxo incidente sobre uma superfície normal ao raio solares no topo da atmosfera á distancia media Terra-Sol.

DISTANCIA MEDIA TERRA-SOL: Dm = 1 U.A = 149,6 x 10(6) Km

CONSTANTE SOLAR: S = 1,367 W.m-² = 1,98 cal x cm-² x min -¹

TEM QUE FAZER UMA CORREÇÃO NO VALOR DA CONSTANTE SOLAR

DIA DO ANO INCLINAÇÃO DOS RIAOS SOLARES

Ms = ETs = EN EN = S E = EN x cos z E = S x cos z

R² R² R²

R² = 1 + 0,034 x cos 360 x DJ Formula Lei de Lambert : W/m²

365,25 de Klain (1977)

Ms: emitância do sol

ETs: irradiancia Terra-Sol

BALANÇO DE RADIAÇÃO Á SUPERFICIE DO SOL (Rn): Contabilização líquida entre toda a energia radiante recebida e perdida pela superfície

E D = Difusa: radiação que chega de todas as direções ( responsável pela claridade)

D D d = Direta: consegue passar pelos gases direto

para a superfície

d Rr: Radiação refletida (depende do

Gases Nuvem Rr coeficiente.

D D Rr = x Rg

Rg albedo

W – E +

Por do sol nascer do sol Rg: Radiação global

Rg= radiação difusa + radiação direta

Rn = saldo de radiação (entrada e saida de energia num sistema)

Rn = Balanço onda curta + Balanço onda longa Rn = Boc + Bol Rn = RG (1- ) + Bol

Boc = Rg – Rr Boc = Rg - Rg Boc = Rg x (1 - )

Bol = Radiação atmosférica – Radiação da superfície terrestre

Bol = 4,8989 x 10-¹ x T(4) x (0,09 x e - 0,56 x (0,1 + 0,9 n))

N

Pressão media diária

RADIAÇÃO GLOBAL (Rg) : CALCULO:Rg = Do x a + b x n n: Insolação (valor dado) ou duração do brilho solar observado (horas); N N: fotoperiodo

D0 = Irradiação solar diária no “topo da atmosfera”, MJ/m2

a e b = coeficientes empíricos, obtidos por análise de regressão linear para uma determinada localidade

a = 0,29 cos b = 0,52INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO:

Piranômetro: Radiação solar global (Ondas curtas) / Piranômetro (sombreado) – Radiação difusa (Ondas curtas) / Albedômetro (ondas curtas) / Pireliômetro – Radiação direta (ondas curtas do Sol)

LEIS DA RADIAÇÃO:CORPO NEGRO: é um corpo negro que absorve toda a energia radiante incidente sobre ele, ou seja, que

apresenta a = 1 para qualquer comprimento de onda.LEIS DE WIER LEI DE STEFAN-BOLTZMANO comprimento de onda para o qual a emitância espectral A radiação emitida pelo corpo negro em todas ose o corpo negro é máximo e inversamente proporcional comprimentos de onda (emitância total) eraa sua temperatura. proporcional a 4º potencia de sua temperatura max = 2897 absoluta. T (temperatura em K = 273 + cº) M = x T(4) Constante de Stefan-Boltzman = 8,132 x 10-¹¹ calx cm-²xmin-¹xK-(4) = 5,6697.10(-8) W.m-².K(-4)EMITÂNCIA DO CORPO REAL: pode ser expressa como uma fração da emitância do corpo negro (máxima) M = x x T(4) = M corpo Coeficiente de emissão M corpo negro

PARA CALCULAR:PARA CALCULAR:

Sen = Cateto Oposto Cos = Cateto Adjacente Tg = Cateto Oposto

Hipotenusa Hipotenusa Cateto Adjacente

8° 18´ 30´´ 1´ ---- 60´´ x = 0,5´ 18´ + 0,5´ = 18,5´

x ---- 30´´ De Graus para Rad:

segundos 8° + 18,5´ = 8,30º graus Grau x

minutos 60´ 180°

• QUALQUER RAIO: r = Raio da Terra x cos Km

em graus

6,371 Km

• QUALQUER CIRCUNFERÊNCIA: C = 2 r Km

• QUALQUER DISTÂNCIA DE x Á LINHA DO EQUADOR: D = Raio da terra x Km

em Rad

• DECLINAÇÃO DO SOL : = 23,45 x sen x [ 360 x (284 + DJ) % 365] = graus = xº

PRECISA: Dia Juliano (dias) / Declinação do sol Graus

• ÂNGULO HORÁRIO: h = (Hora Solar – 12) x 15 Graus

• ÂNGULO ZENITAL (z): Graus z + EL = 90°

Cos z = sen ( ) x sen ( ) + cos ( ) x cos ( ) x cos h

PRECISA: Latitude (Graus) / Declinação do sol / Ângulo horário

• ÂNGULO AZIMUTAL (a) Graus

M.1 : sen a = sen h x cos ( ) M.2 : cos a = sen ( ) x cos z – sen z

sen z cos ( ) x sen z

PRECISA: Ângulo horário / Declinação do sol / Ângulo zenital / Latitude

• FOTOPÉRIODO (N) Horas

N = 2 x H Ângulo horário: h = H = arc cos [ -Tg ( ) x Tg ( )] PRECISA: Latitude / Declinação

15 Grau ou Rad

• NASCER DO SOL: NS = 12 - N POR DO SOL: PS = 12 + N em hora minutos segundos

2 2

• TEMPO SOLAR (sempre referência em Brasília = 45º W)

PRECISA: Dia Juliano / = 360 x (DJ – 1) Graus

365,24

Equação do Tempo de minuto para horas

T = 0,258 x cos ( ) – 7,416 x sen ( ) – 3,648 x cos ( 2 x ) – 9,228 x sen ( 2 x )

Latitude ( ) Longitude ( )

Sul - Norte + Leste (E) + Oeste (W) –

Correção de Longitude: = Referência - Local <0 BRASÍLIA >0

Gráfico da correção da Longitude: w - 45° W E +

Tempo solar: Ts = Hora Solar (HS) + T +

15

• RADIÇÃO SOLAR:

C = f x Comprimento de onda em metros E = h x f

Freqüência de onda em Hz : MHz = 10(6) Constante de Plank: 6,6262.10(-34) J.s

Propagação da luz no vácuo = 300.10³ Km Energia em função do comprimento de onda

• Total de Radiação que incidira por um corpo qualquer:

Q = Q Absorvido x Q Refletido x Q Transmitido 1 = A + R+ T

Variam de 1 a 0 ou 0 a 100%

• GRANDEZAS RADIATIVAS E UNIDADES DE MEDIDAS

FLUXO RADIANTE

F = d Q 1 W = 1 J/s

d t 1 cal = 4,18684 J

EMITÂNCIA (M) SAI

W.m-² ou cal.com-².min-¹ = ly.min-¹

1) Corpo Negro (sol) MW/m² 2) Corpo Real (qualquer corpo) W.m-²

M = x T(4) temperatura em Kelvin (K= 273 + C°) M = x x T(4)

Constante : 5,6697.10(-8) Coeficiente de emissão (valor dado)

IRRADIÂNCIA SOLAR (E) ENTRA

PRECISA: Dia Juliano / R² = 1 + 0,034 x cos 360 x Dj / Latitude / Ângulo horário /

365,25

Declinação do sol / Ângulo zenital / Irradiância : E = S x cos z W.m²

Constante Solar: 1,367 R²

IRRADIAÇÃO (Do) Mj/M²

PRECISA: Dia Juliano / Declinação do sol / R² / Latitude / Ângulo horário

H = arc cos [ -Tg ( ) x Tg ( )]

Irradiação: Do = 0,0864 x S x [ H x sen ( ) x sen ( ) + cos ( ) x cos ( ) x sen H]

x R²

Rad Grau