ESTRUTURA E COMPOSIÇÃO DA ATMOSFERA TERRESTRE. Que horas são? Onde fica? Que horas são? Onde fica? AC33F AGROCLIMATOLOGIA

Transcrição

1 AC33F AGROCLIMATOLOGIA ESTRUTURA E COMPOSIÇÃO DA ATMOSFERA TERRESTRE PROF. DR. FREDERICO M. C. VIEIRA Que horas são? Onde fica? Que horas são? Onde fica? R: Islândia, 22 horas (foto anterior) e meia-noite (esta foto) 1

2 Atmosfera terrestre e movimentos atmosféricos Estrutura vertical da atmosfera Estrutura vertical - introdução Conceito: envelope gasoso que envolve o planeta, fundamental para a vida terrestre Função: sede dos fenômenos meteorológicos e determinante da radiação solar Números: km de altura, ligada a Terra pela força da gravidade A atmosfera terrestre: Importância física Balanço de radiação na Terra Retém parte das ondas de calor Atenuação da radiação solar Aerossóis(núcleosdecondensação) Importância biológica Suprir matéria para fotossíntese (CO 2 ) Transpiração das plantas e animais Supre deficiências ou absorve excessos Limpeza e dispersão departículas 2

3 Característica estrutural da atmosfera terrestre: Achatada nos polos Espessa no equador Achatada nos polos Característica estrutural da atmosfera terrestre: Sessão Curiosidade: um pulinho da estratosfera... Austríaco sky diver Felix Baumgartner, 43 anos; Pulou da estratosfera (+ de39 km) Velocidade: 1.342,8 km/h 4 min e 19 s em queda livre Livro dos Recordes 3

4 Efeitos da atmosfera sobre o balanço de energia radiante: Radiação infravermelha (ondas longas gera calor) emitida para o espaço Ao atravessar a atmosfera, a radiação solar interage com seus constituintes, resultando em modificações na quantidade, na qualidade e na direção dos raios solares, devido aos processos de absorção e difusão da radiação solar Atmosfera terrestre e movimentos atmosféricos Composição básica da atmosfera Composição de gases da atmosfera terrestre: GASES (%) Nitrogênio (N 2 ) 78,08 Oxigênio (O 2 ) 20,95 Argônio (Ar) 0,934 Gás Carbônico (CO 2 ) 0,033 Outros componentes Neônio, criptônio, hidrogênio, hélio (gases raros) Pó, cinzas vulcânicas, fumaça, matéria orgânica Aerossóis (matéria em suspensão, exceto água e gelo) Dióxido de enxofre (SO 2 ), monóxido de carbono (CO) e ozônio (0 3 ) 4

5 A camada de ozônio Fonte de gases de efeito estufa: Gás Fontes de emissão Concentração (ppm) Natural Antropogênica 1750 Atual Tempo de residência na atmosfera (anos) Poder de aquecimento CO 2 Decomposição de material Respiração orgânico CH 4 orgânica em Matéria decomposição N 2 O CFC s Oceanos Solos Queima de combustíveis fósseis Queima de biomassa Fermentação entérica Dejetos animais Fertilizantes Conversão catalítica (carros) Propelentes, solventes, refrigeração, espumas Ordem de ppt Acima de Efeito Estufa Radiação solar (visível) Ventilação Ondas longas 5

6 Dados gerais do planeta Terra Formato: geóide (elipsóide) Velocidade de rotação: km/h Raio médio: km Duração do dia: 23 h 56 min 4 s Duração do ano: 365 d, 6 horas, 9 min 10 s Inclinação da Terra: 23,5 Temperatura média atual (2012): 14,6 C Aumento anual de temperatura: 0,8 C Sessão Curiosidade: céu azul e vermelho... Céu azul e vermelho Azul: dispersão de Rayleigh Luz do sol é espalhada por moléculas na atmosfera (muito pequenas) Estas moléculas espalham mais o comprimento de onda correspondente ao azul (muito curto) Intensidade de espalhamento inv. proporcional à 4ª potência do compr. de onda Vermelho: ângulo rasante da luz do sol atravessa camada de poeira 6

7 Revisão da aula de hoje Envelope gasoso que envolve a Terra, possui efeito atenuante dos raios UV; A estrutura vertical da atmosfera é divida em troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera e exosfera; Dentre a composição básica da atmosfera (maior parte N 2 e O 2 ), o ozônio e o CO 2 possui importância destacada atualmente nas discussões ambientais. Atmosfera terrestre e movimentos atmosféricos Circulação geral e ventos predominantes Forças primárias e massas de ar Aceleração da gravidade: responsável principal pela pressão atmosférica Flutuação térmica: contribui para variação da pressão atmosférica Gradiente horizontal de pressão: responsável pela movimentação de uma região para outra 7

8 Forças secundárias e massas de ar Atrito: responsável pela desaceleração do movimento, resultante da rugosidade da superfície; Força de Coriolis: responsável pela mudança de direção do movimento devido à rotação da Terra... Na macroescala, modelo teórico da circulação geral: Ventos de Oeste Ventos de Leste Alísios de NE Alísios de SE Ventos do Oeste Ventos de Leste Zonas de Convergências ZCIT: corresponde à região chuvosa equatorial e nela ocorre rica e variada biodiversidade, principalmente vegetal; ZCET: encontro do ar frio e seco dos Pólos com o ar quente e úmido dos trópicos, formando as frentes polares com elevada precipitação, o que define a região como úmida e fria. 8

9 Ciclones e Anticiclones Ciclones: possui centro de baixa pressão, cujo movimento da massa de ar é dirigida ao centro; Furacões e tornados: ciclones em grandes proporções; Sentido de circulação: horário no hemisfério sul e anti-horário no hemisfério norte. Ciclones: Hemisfério Norte Hemisfério Sul FuraçãoIsabel, EUA (2003) FuraçãoCatarina, Brasil (2004) Ciclones: Hemisfério Norte Furação Katrina, EUA (2005) 9

10 Ciclones e Anticiclones Anticiclones: possui centro de alta pressão, cujo movimento da massa de ar é dirigida à periferia, com ventos divergentes; Condição do tempo: céu limpo e condições meteorológicas amenas; Sentido de circulação: horário no hemisfério norte e anti-horário no hemisfério sul. Anticiclones: Hemisfério Norte Hemisfério Sul Atmosfera terrestre e movimentos atmosféricos Massas de ar e frentes 10

11 Massas de ar Conceitos: são grandes volumes de ar que deslocam lentamente ou estacionam em uma região Efeitos: as regiões adquirem as características térmicas e de umidade, afetando o tempo nas escalas macro, meso e micro Massas de ar que atuam na Am. do Sul Equatorial continental (quente e úmida) ce me Equatorial marítima (quente e úmida) Tropical continental (quente e seca) Polar marítima (fria e seca) ct mp Tropical marítima (amena e condicionadora de estabilidade e pouca precipitação) Distribuição das massas de ar que atuam no Brasil e sua relação com as chuvas mensais me me ce ce ct ct ce me ce 11

12 Frentes de ar Conceito: zona de transição devido à transposição da massa mais fria (mais densa) pela massa mais quente (menos densa) Frente fria: quando a massa de ar frio avança em direção à massa de ar quente Frente quente: massa de ar quente avança na massa de ar fria Frentes: Frente fria Frente quente Chuvas: afrentefriaprovocaaocorrênciadechuvasintensas durante a passagem do sistema frontal e queda na temperatura. A frente quente promove chuvas amenas antes da passagem do sistema frontal e logo após aumento da temperatura Frentes oclusas e estacionárias: nesses dois últimos casos, as chuvas são intensas e por períodos prolongados. A frente oclusa ocorre quando as frentes frias e quentes se alternam sucessivamente, formando chuvas leves e contínuas por vários dias no mesmo local. Fria Frente Fria Frente Oclusa Quente Fria Quente Fria Quente 12

13 Frentes oclusas e estacionárias: na frente estacionária, não há predomínio de avanço de uma massa emdireçãoàoutra,fazendocom que o sistema fique estacionário sobre uma região, provocando chuvas contínuas. Normalmente, o resultado desta frente são enchentes em uma região. Fria Quente Frente Estacionária Fria Quente Frente Quente Quente Fria Quente Fria Frente fria e quente na região Sul do Brasil Observe a FF no continente e a FQ no oceano Neste detalhe vemos as chuvas provocadas por esse sistema frontal Atmosfera terrestre e movimentos atmosféricos El Niño e La Niña 13

14 El Niño e La Niña El Niño Oscilação Sul (ENOS): provoca alterações no padrão de circulação geral da atmosfera No oceano: aquecimento anômalo das águas do Pacífico Tropical, afetando os regimes de chuva em regiões tropicais e de latitudes médias Ventos: os ventos de superfície mudam de sentido, ficando de oeste para leste, em alguns casos Condições Normais: Descrição Geral Águas superficiais mais frias na costa oeste da Am. do Sul; Mais aquecidas na Austrália e Indonésia; Ventos alísios de leste para oeste; Desnível do Oceano entre a Austrália e Am. do Sul; Afloramento de águas frias próximo à América do Sul; Chuvas na Austrália e pouca chuva na costa da Am. do Sul. El Niño: Descrição Geral Águas superficiais mais quentes na costa oeste da Am. do Sul; Redução da temperatura das águas da costa da Austrália; Enfraquecimento dos ventos alísios de leste para oeste (baixa pressão na Am. do Sul); Redução do afloramento de águas frias próximo à América do Sul, menos peixes; Diminuição das chuvas na Austrália e chuva torrencial na costa da Am. do Sul. 14

15 La Niña: Descrição Geral Águas superficiais mais frias do que o normal na Am. do Sul; Aumento da temperatura das águas da costa da Austrália; Fortalecimento dos ventos alísios de leste para oeste (baixa pressão na Austrália); Aumento anormal do afloramento de águas frias próximo à América do Sul; Aumento das chuvas na Austrália esecanacostadaam.dosul. El Niño Efeitos no Brasil Região Norte: diminuição da precipitação e das secas; Região Nordeste: seca severa; Região Centro-oeste: sem evidências de efeitos nas chuvas; Região Sudeste: moderado aumento das temperaturas médias; Região Sul: precipitações abundantes da primavera e inverno. Aumento da temperatura média; La Niña Efeitos no Brasil Região Norte: aumento das precipitações Região Nordeste: aumento das precipitações; Região Centro-oeste: área com baixa previsibilidade; Região Sudeste: área com baixa previsibilidade; Região Sul: secas severas; 15

16 El Niño de dezembro a fevereiro: El Niño de junho a agosto: La Niña de dezembro a fevereiro: 16

17 La Niña de junho a agosto: 17