Climatologia / Classificação Climática

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1 Climatologia Prof. D. Sc. João Paulo Bestete de Oliveira Climatologia / Classificação Climática

2 Clima Definiu-se CLIMA como sendo uma descrição estática, que expressa as condições médias do sequenciamento do tempo meteorológico. Portanto, mede-se primeiro as condições instantâneas da atmosfera (Tempo) de um local por vários anos e, posteriormente, estimase qual deve ser a condição média (provável), ou seja, o CLIMA. Piracicaba, SP Chuva 25 Tmed 300 Temperatura média ( o C) Chuva (mm/mês) 0 J F M A M J J A S O N D 0

3 Climas do Mundo Essa condição média é que irá condicionar a distribuição dos seres vivos no globo. A distribuição da vegetação natural nas diversas regiões da Terra depende basicamente do clima. Vegetação Natural Assim, regiões com alta disponibilidade de água e energia apresentam maior biodiversidade, enquanto que nas regiões frias ou secas somente alguns poucas espécies ocorrem

4 Diversos FATORES atuam para a formação das condições do TEMPO de um local e, consequentemente, para a formação de seu CLIMA. Esses fatores são agentes causais que condicionam os elementos. Os fatores podem ser classificados de acordo com a escala de estudo, ou seja, com efeitos no MACRO, TOPO e MICROCLIMA. Macroclima Topoclima Microclima

5 Fatores do Macroclima São aqueles que atuam em escala regional ou geográfica. São classificados como permanentes (latitude, altitude/relevo, oceanidade/continetalidade, etc.) ou variáveis (correntes oceânicas, centros semi-permanentes de alta e baixa pressão, massas de ar, composição atmosférica, etc.). Latitude Esse fator está ligado às relações Terra-Sol, que envolve o movimento aparente do Sol no sentido N-S ao longo do ano, o qual é consequência do movimento de translação e da inclinação do eixo terrestre (23 o 27 ) em relação à perpendicular ao plano da eclíptica. Com isso, ocorre variação espacial e temporal do ângulo de incidência dos raios solares na superfície (ângulo zenital) e do fotoperíodo, os quais por sua vez geram valores diários de irradiância solar variáveis de acordo com a latitude e com o dia do ano, resultando em diferenças nas condições térmicas. > Latitude < Temp média anual

6 Fotoperíodo (horas) 16,0 14,0 12,0 10,0 FOTOPERÍODO x LATITUDE Lat 10 S Lat 20 S Lat 30 S Lat 40S Equador 50,0 45,0 40,0 RADIAÇÃO SOLAR x LATITUDE 10S 20S 30S 40S Equador 8,0 J AN MAR MAI J UL SET NOV Meses Qo (MJm -2 d -1 ) 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 Variação da irradiância solar no topo da atmosfera (Qo) e do fotoperíodo (N) com a LATITUDE, em diferentes épocas do ano 10,0 JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ Meses

7 Latitude x Temperatura média anual Localidades ao nível do mar Belém (PA) Lat = 1º27 S Tmax = 31,4 o C, Tmin, 21,9 o C, Tmed = 25,9 o C Salvador (BA) Lat = 13º01 S Tmax = 28,2 o C, Tmin, 22,7 o C, Tmed = 25,2 o C Rio de Janeiro (RJ) Lat = 22º55 S Tmax = 27,2 o C, Tmin, 21,0 o C, Tmed = 23,7 o C Florianópolis (SC) Lat = 27º35 S Tmax = 24,2 o C, Tmin, 17,4 o C, Tmed = 20,3 o C Torres (RS) Lat = 29º20 S Tmax = 22,3 o C, Tmin, 15,7 o C, Tmed = 18,9 o C

8 Altitude/Relevo O aumento da altitude ocasiona diminuição da temperatura. Isso ocorre em consequência da rarefação do ar e da diminuição da pressão atmosférica Média - 0,6 o C / 100m (esse valor depende da quantidade de vapor no ar) -15 C -10 C 10 C 25 C -20 C -10 C 0 C 10 C 25 C Temp. média anual

9 Além disso, a associação da altitude com o relevo pode condicionar o regime de chuvas de uma região. As chuvas orográficas são um exemplo disso: de chuva (cm) Total anual médio d Esse efeito ocorre também na região da Serra do Mar no Estado de São Paulo, onde a chuva total anual é de mm/ano em Santos, de mm/ano no alto da Serra e de mm/ano na cidade de S. Paulo.

10 Oceanidade / Continentalidade Esses termos se referem, respectivamente, à proximidade ou distância do oceano ou grandes massas de água. Oceanidade se refere ao efeito do oceâno sobre o clima de uma região litorânea. A água do oceano atua como um moderador térmico, ou seja, não permite que grandes variações de temperatura ocorram. Isso se dá pelo fato da água ter maior calor específico do que o ar, resfriando-se e aquecendo-se mais lentamente. A massa de água ao trocar calor com o ar faz com que haja uma atenuação tanto do aquecimento do ar como de seu resfriamento, reduzindo assim a amplitude térmica (Tmax Tmin). A continentalidade ocorre em locais situados no interior dos continentes, portanto sem sofrer efeito dos oceanos. Nessa condição, as amplitudes térmicas são maiores, tanto em termos diários como em termos anuais. Cuiabá Amplitude térmica mensal entre 8 e 17 o C Salvador Amplitude térmica mensal entre 3 e 6 o C Numa escala geográfica maior, o poder moderador dos oceanos explica também porque as amplitudes térmicas (verão inverno) são maiores no HN e menores do HS. Veja a figura a seguir e comprove isso...

11 Amplitude térmica anual (diferença entre a Tmed do mês mais quente e do mês mais frio) decorrente dos efeitos da continentalidade/oceanidade. HN Continente > Oceano > Amplitude Térmica HS Continente < Oceano < Amplitude Térmica

12 Correntes Oceânicas A movimentação contínua das águas oceânicas em função de diferenças de densidade (causadas por dif. de temp. e salinidade e pela rotação da Terra) gera correntes que se movem de maneira organizada, mantendo as suas características físicas, as quais diferem das águas adjacentes. As correntes que circulam dos Pólos para o Equador são FRIAS e as que circulam do Equador para os Pólos são QUENTES. A atmosfera em contato com essas massas de água entram em equilíbrio térmico com a superfície. Por isso, as correntes tem grande efeito sobre o regime térmico e hídrico (chuvas) na faixa litorânea dos continentes. Correntes Frias Condicionam clima ameno e seco Correntes Quentes Condicionam clima quente e úmido Exemplo: Salvador, BA, Brasil T anual = 24,9 o C e P anual = mm Lima, Perú T anual = 19,4 o C e P anual = 40 mm

13 LCE Meteorologia Agrícola Sentelhas/Angelocci

14 Fatores do Topoclima São aqueles que dependem do relevo local, especialmente da configuração dos terrenos e da exposição desses em relação à radiação solar. Esses fatores devem ser levados em consideração nas regiões S e SE do Brasil, quando da implantação de culturas susceptíveis às geadas. Configuração do terreno Espigão Meiaencosta Face voltada para o N Baixada Planaltos e baixadas favorecem o acúmulo de ar frio, criando topoclimas diferentes das meia-encostas e espigões. As culturas susceptíveis às geadas devem ser implantadas em área livres do acúmulo do ar frio

15 Efeito da configuração do terreno no acúmulo de ar frio na baixada e formação de neblina

16 Exposição do terreno Nas regiões S e SE do Brasil, os terrenos com faces voltadas para o N são, em média, mais ensolarados, secos e quentes do que as voltadas para o S. Nas faces voltadas para o S, as temperaturas são menores (maior risco de geadas) e a umidade será maior (favorecendo as doenças).

17 Irradiância solar em diferentes faces do terreno na latitude de 20ºS, no Solstício de Inverno 1000 Dia 22/ W m Horário Oeste Norte Leste Sul

18 Fatores do Microclima São aqueles que modificam o clima em microescala, devido ao tipo de cobertura do terreno ou prática agrícola, podendo assim ser modificado pelo homem. Muitas vezes, a alteração do microclima é necessária para que se possa cultivar uma certa cultura, não apta ao macroclima da região. Exemplos disso são os ambientes protegidos (estufas, telados, etc) que tem por finalidade reduzir a incidência de radiação solar sobre as culturas, elevar as temperaturas ou evitar a ação da chuva nas plantas. O sistema agro-florestal (SAF) é outro exemplo, assim como a irrigação que ao fornecer água para a cultura provoca a redução da temperatura e aumento da umidade. Apesar dos aspectos favoráveis, a alteração do microclima se não for bem controlada pode levar a efeitos desfavoráveis, como é o que ocorre quando se adensa demasiadamente as culturas ou se irriga com muita freqüência. Nessas condições o microclima se torna extremamente favorável à ocorrência de doenças fúngicas e bacterianas. Estufa Telado SAF

19 Qg (W.m -2 ) Qg (W.m -2 ) a) 05:00 10:00 15:00 20:00 Horário (h) Qg (W.m -2 ) c) :00 10:00 15:00 20:00 Horário (h) Qg (W.m -2 ) b) 05:00 10:00 15:00 20:00 Horário (h) 05:00 10:00 15:00 20:00 Ambiente 1 Ambiente 2 Ambiente externo d) Horário (h) Efeito de diferentes tipos de cobertura plástica na irradiância solar de estufas Ambiente 1 = Plástico + Malha Refletora Externa Ambiente 2 = Plástico + Malha Refletora Interna Fonte: Guiselini et al., 2007

20 Outro aspecto que pode ser desfavorável, apesar de ser uma prática vantajosa em termos práticos, é o uso de cobertura morta nas entrelinhas (mulch). A cobertura do solo com palhada ou vegetação rasteira acentua o resfriamento noturno, podendo agravar os efeitos de uma eventual geada em épocas propícias à ocorrência desse evento meteorológico. Um exemplo disso é o plantio direto e outro é a manutenção de mato nas entrelinhas de culturas perenes. Sistema convencional, solo exposto Cafezal com mato na entrelinha Sistema plantio-direto, solo coberto com mulch

21 Classificação Climática A classificação climática objetiva caracterizar em uma grande área ou região zonas com características climáticas homogêneas. A classificação do clima também pode ser feita para localidades específicas, levando-se em conta tanto as características da paisagem natural (vegetação zonal), baseando-se no fato da vegetação ser um integrador dos estímulos do ambiente, como também os índices climáticos (baseados nas normais climatológicas).

22 Classificação climática de Köppen-Geiger Divide os climas em 5 grandes grupos ("A", "B", "C", "D", "E") e diversos tipos e subtipos. Cada clima é representado por um conjunto variável de letras (com 2 ou 3 caracteres) com a seguinte significação: Primeira letra: uma maiúscula ("A", "B", "C", "D", "E") que denota a característica geral do clima de uma região, constituindo o indicador do grupo climático (em grandes linhas, os climas mundiais escalonam-se de "A" a "E", indo do equador aos pólos); Segunda letra: uma minúscula, que estabelece o tipo de clima dentro do grupo, e denota as particularidades do regime pluviométrico, isto é a quantidade e distribuição da precipitação (apenas utilizada caso a primeira letra seja "A", "C" ou "D"). Nos grupos cuja primeira letra seja "B" ou "E", a segunda letra é também uma maiúscula, denotando a quantidade da precipitação total anual (no caso "B") ou a temperatura média anual do ar (no caso "E"); Terceira letra: minúscula, denotando a temperatura média mensal do ar dos meses mais quentes (nos casos em que a primeira letra seja "C" ou "D") ou a temperatura média anual do ar (no caso da primeira letra ser "B").

23 A primeira letra (indicador de grupo) Código Tipo Descrição A Clima tropical Climas megatérmicos Temperatura média do mês mais frio do ano > 18 C Estação invernosa ausente Forte precipitação anual (superior à evapotranspiração potencial anual) B Clima árido Climas secos (precipitação anual inferior a 500 mm) Evapotranspiração potencial anual superior à precipitação anual Não existem cursos de água permanentes C D Clima temperado ou Clima temperado quente Clima continental ou Clima temperado frio Climas mesotérmicos Temperatura média do ar dos 3 meses mais frios compreendidas entre -3 C e 18 C Temperatura média do mês mais quente > 10 C Estações de Verão e Inverno bem definidas Climas microtérmicos Temperatura média do ar no mês mais frios < -3 C Temperatura média do ar no mês mais quente > 10 C Estações de Verão e Inverno bem definidas E Clima glacial Climas polares e de alta montanha Temperatura média do ar no mês mais quente < 10 C Estação do Verão pouco definida ou inexistente.

24 A segunda letra (indicador de tipo) Código Descrição Aplica-se ao grupo S Clima das estepes Precipitação anual total média compreendida entre 380 e 760 mm W Clima desértico Precipitação anual total média < 250 mm f Clima húmido Ocorrência de precipitação em todos os meses do ano Inexistência de estação seca definida B B A-C-D w Chuvas de Verão A-C-D s Chuvas de Inverno A-C-D w' Chuvas de Verão-outono A-C-D s' Chuvas de Inverno-outono A-C-D m Clima de monção: Precipitação total anual média > 1500 mm Precipitação do mês mais seco < 60 mm A T Temperatura média do ar no mês mais quente compreendida entre 0 e 10 C E F Temperatura média do mês mais quente < 0 C E M Precipitação abundante Inverno pouco rigoroso E

25 A terceira letra (indicador de subtipo) A terceira letra utiliza-se para distinguir climas com diferentes variações de temperatura do ar, definindo-se com ela subtipos para os climas dos grupos B, C e D: Código Descrição Aplica-se aos grupos a : Verão quente Temperatura média do ar no mês mais quente > 22 C C-D b : Verão temperado Temperatura média do ar no mês mais quente < 22 C Temperaturas médias do ar nos 4 meses mais quentes > 10 C C-D c : Verão curto e fresco Temperatura média do ar no mês mais quente < 22 C Temperaturas médias do ar > 10 C durante menos de 4 meses Temperatura média do ar no mês mais frio > -38 C C-D d : Inverno muito frio Temperatura média do ar no mês mais frio < -38 C D h : seco e quente Temperatura média anual do ar > 18 C Deserto ou semi-deserto quente (temperatura anual média do ar igual ou superior a 18 C) k : seco e frio Temperatura media anual do ar < 18 C Deserto ou semi-deserto frio (temperatura anual média do ar inferior a 18 C) B B

26 Tipos e subtipos climáticos Da combinação da primeira e segunda letras dos código acima descritos obtém-se os seguintes tipos climáticos: A : Clima tropical climas megatérmicos das regiões tropicais e subtropicais Af : clima tropical húmido ou clima equatorial Am : clima de monção Aw : clima tropical com estação seca de Inverno As : clima tropical com estação seca de Verão B : Clima árido climas das regiões áridas e dos desertos das regiões subtropicais e de média latitude. BS : clima das estepes BSh : clima das estepes quentes de baixa latitude e altitude BSk : clima das estepes frias de média latitude e grande altitude BW : clima desértico BWh : clima das regiões desérticas quentes de baixa latitude e altitude BWk : clima das regiões desérticas frias das latitudes médias ou de grande altitude

27 C : Clima oceânico climas das regiões oceânicas e marítimas e das regiões costeiras ocidentais dos continentes Cf : clima temperado húmido sem estação seca Cfa : clima temperado húmido com Verão quente Cfb : clima temperado húmido com Verão temperado Cfc : clima temperado húmido com Verão curto e fresco Cw : clima temperado húmido com Inverno seco Cwa : clima temperado húmido com Inverno seco e Verão quente Cwb : clima temperado húmido com Inverno seco e Verão temperado Cwc : clima temperado húmido com Inverno seco e Verão curto e fresco Cs : clima temperado húmido com Verão seco (clima mediterrânico) Csa : clima temperado húmido com Verão seco e quente Csb : clima temperado húmido com Verão seco e temperado Csc : clima temperado húmido com Verão seco, curto e fresco

28 D : Clima continental ou climas temperados frios clima das grandes regiões continentais de média e alta latitude Df : clima temperado frio sem estação seca Dfa : clima temperado frio sem estação seca e com Verão quente Dfb : clima temperado frio sem estação seca e com Verão temperado Dfc : clima temperado frio sem estação seca e com Verão curto e fresco Dfd : clima temperado frio sem estação seca e com Inverno muito frio Dw : clima temperado frio com Inverno seco Dwa : clima temperado frio com Inverno seco e com Verão quente Dwb : clima temperado frio com Inverno seco e com Verão temperado Dwc : clima temperado frio com Inverno seco e com Verão curto e fresco Dwd : clima temperado frio com Inverno seco e muito frio E : Clima glacial clima das regiões circumpolares e das altas montanhas ET : clima de tundra EF : clima das calotes polares EM : clima das altas montanhas

29 Macroclima do mundo Classificação de Koppen

30 Trabalho Escolha um município brasileiro que possua normais climatológicas e faça a classificação climática de Köppen. Obs. Você deverá apresentar a classificação completa escrita e apresentar em slides.