Bacharelado em Engenharia Agronômica AGROMETEOROLOGIA E CLIMATOLOGIA. Prof. Samuel Silva. Radiação Solar. IFAL/Piranhas

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1 Bacharelado em Engenharia Agronômica AGROMETEOROLOGIA E CLIMATOLOGIA Prof. Samuel Silva Radiação Solar IFAL/Piranhas

2 Diâmetro Sol: km Terra: km

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10 Estratificação da Atmosfera Terrestre

11 Ondas EM As ondas EM são pulsos energéticos que se propagam tanto no vácuo quanto em certos meios materiais transportando energia. São criadas a partir da interação entre um campo elétrico e um campo magnético. Frequência - é o número de oscilações produzidas pelos campos elétrico e magnético durante o intervalo de 1,0 segundo. É medida em hertz, cujo símbolo é Hz. (Físico alemão Heinrich Hertz). Comprimento é a distância λ entre dois pontos consecutivos, medida em metros (m).

12 Grandezas Radiométricas

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14 Ondas EM

15 O Espectro Eletromagnético Visível a radiação visível pode ser definida como aquela capaz de produzir a sensação de visão para o olho humano normal. A região do visível vai do violeta ao vermelho e tem uma pequena variação dos comprimento entre 0,38 e 0,75 μm.

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19 a) Reflexão a energia é refletida sem modificações, com o ângulo de incidência igual ao ângulo de reflexão. O comprimento de onda refletido (não absorvido) determina a cor de um objeto. Por exemplo, as árvores são verdes porque a clorofila reflete os comprimentos de onda da região do verde e absorve os outros comprimentos de onda. b) Espalhamento a energia muda sua direção de propagação de maneira randômica (aleatória). c) Emitância toda matéria com temperatura acima do zero absoluto (0 K = -273 C) continuamente emite radiação eletromagnética. d) Absorção a energia que incide sobre um objeto tem uma parte absorvida por este objeto. A absorção ocorre principalmente em forma de calor. Qualquer objeto colocado sob o Sol sofre aquecimento devido a absorção da energia eletromagnética em forma de calor. e) Transmissão a energia passa através de um objeto e sofre mudança na velocidade, que é determinada pelo índice de refração para os dois meios em questão (por exemplo ar/água).

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32 Estimativa da Irradiância Solar no topo da atmosfera (Qo) Qo expresso em MJ/m 2 d -1 A relação d /D representa a distância relativa entre a Terra e o Sol, sendo d a distância média, e D a distância no dia hn - ângulo horário na hora do Nascer do Sol Φ - latitude δ= declinação solar

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34 Estimativa da Irradiância Solar Global Diária (Qg)

35 Medidas de Irradiância Direta e Difusa

36 Estimativa da Irradiância Solar Global Diária (Qg) Na falta de um equipamento como o piranômetro, o valor de Qg pode ser estimado a partir de medidas da insolação diária (n): n insolação ou número de horas de brilho solar N - fotoperíodo A fração Qg/Qo é denominada de transmitância global (Tg) da atmosfera local

37 Os valores de Qg, integrados no dia, podem variar entre 4 e 35 MJ m -2 d -1, ou seja, entre 10 e 80% de Qo, em função da nebulosidade.

38 Medida do Número de Horas de Brilho Solar

39 Radiação Fotossinteticamente Ativa (RFA ou PAR) - Comprimentos de onda entre 400 e 700 nm - Mede a quantidade de fótons absorvidos nessa banda do espectro solar - Densidade de Fluxo de Fótons Fotossintéticos (DFFF) expressa pelo número de moles de fótons por unidade de área e de tempo (mol m -2 s -1 ). No caso de não haver medida de RFA pode-se utilizar o valor da radiação solar global (Qg) corrigido por um fator p 0,5, isto é, RFA = 0,5 Qg

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47 Vales - em 0,4 e 0,6 μm, correspondente à alta absorção das cores azul e vermelho, zonas onde a vegetação sadia apresenta baixa refletância, em que a clorofila absorve fortemente a energia incidente sobre ela; Pico - em 0,5 μm, forte refletância da clorofila, que é o pigmento que dá a cor verde à vegetação. Pico - entre 0,7 e 1,2 μm. O máximo de refletância da vegetação verde e saudável ocorre nesta faixa do espectro eletromagnético. Aqui a vegetação reflete cerca de 40 a 50% da energia incidente; Vales - em 1,4, 1,9 e 2,6 μm. Estes três valores correspondem à absorção da energia incidente pela vegetação devido à presença de água nas folhas. Curvas características da reflectância espectral da vegetação verde, solo nu seco e água limpa.

48 Questionário 4 1) Qual a importância da concentração dos gases que compõe a atmosfera terrestre, em termos físicos e biológicos? 2) Comente sobre como a atmosfera influencia na qualidade e quantidade da radiação solar que atinge a superfície terrestre. 3) O que são ondas eletromagnéticas? 4) O que é luz branca e luz visível? 5) Quais faixas e cores do espectro eletromagnético são absorvidas pelas plantas para a realização da fotossíntese?

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