Morais, J. Custódio de Museu e Laboratório Mineralógico e Geológico; Centro de Estudos Geológicos.

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1 Temperatura do terreno Autor(es): Publicado por: URL persistente: Morais, J. Custódio de Museu e Laboratório Mineralógico e Geológico; Centro de Estudos Geológicos Accessed : 27-Jul :12:07 A navegação consulta e descarregamento dos títulos inseridos nas Bibliotecas Digitais UC Digitalis, UC Pombalina e UC Impactum, pressupõem a aceitação plena e sem reservas dos Termos e Condições de Uso destas Bibliotecas Digitais, disponíveis em Conforme exposto nos referidos Termos e Condições de Uso, o descarregamento de títulos de acesso restrito requer uma licença válida de autorização devendo o utilizador aceder ao(s) documento(s) a partir de um endereço de IP da instituição detentora da supramencionada licença. Ao utilizador é apenas permitido o descarregamento para uso pessoal, pelo que o emprego do(s) título(s) descarregado(s) para outro fim, designadamente comercial, carece de autorização do respetivo autor ou editor da obra. Na medida em que todas as obras da UC Digitalis se encontram protegidas pelo Código do Direito de Autor e Direitos Conexos e demais legislação aplicável, toda a cópia, parcial ou total, deste documento, nos casos em que é legalmente admitida, deverá conter ou fazer-se acompanhar por este aviso. impactum.uc.pt digitalis.uc.pt

2 PUBLICAÇÕES DO MUSEU E LABORATÓRIO MINERALÓGICO E GEOLÓGICO E DO CENTRO DE ESTUDOS GEOLÓGICOS DA UNIVERSIDADE DE COIMBRA N.º 38 Memórias e Notícias SUMÁRIO J. Custódio de Morais Temperatura do terreno. G. Soares de Carvalho Sur l'âge de quelques remplissages sableux des fentes de dissolution des calcaires du Portugal. G. Soares de Carvalho Sur la sédimentologie des dépôts crétacés de la region entre Vouga et Mondego et le grès du Buçaco (Portugal). J. M. Cotelo Neiva Alguns mármores do Timor Português. J. M. Cotelo Neiva Sienito de Lagares-do-Estanho (Queiriga. Viseu). J. M. Cotelo Neiva Phonolites de Vile du Prince. 1955

3 Temperatura do terreno por J. Custódio de Morais Professor da Universidade de Coimbra Iniciou-se no Instituto Geofísico, em 1927, a medida das temperaturas do terreno com 4 termómetros apropriados, encerrados em tubos de ferro às profundidades de 0,4, 0,7, 1,3 e 3 metros ( 1 ). As leituras são feitas todos os dias às 9 horas, pelo que não podemos estudar as variações diurnas da temperatura, mas somente as suas variações de mês a mês. É sabido que a 1 metro de profundidade já se não notam estas variações diurnas (Geiger). Barata Pereira publicou (1943) um estudo sobre estas medidas com um gráfico representando os valores mensais médios, abrangendo um período de 16 anos (1927 a 1942). Em 1951 publicou outro estudo já com mais 2 termómetros, um a 6 e outro a 10 metros. Conclui nestes estudos que as variações da temperatura dentro do ano vão diminuindo com o aumento da profundidade, devendo ser pràticamente nulas a cerca de 15 metros. Vê-se também aí que as épocas de máximos e mínimos de temperatura se vão deslocando com o tempo, chegando, à profundidade de 10 metros, a ha^er o máximo no Inverno e o mínimo no Verão. Estes fenómenos vêem-se bem na fig. 1. Na figura 2 representamos as isotérmicas do terreno, tomando como ordenadas a profundidade, e abcissas o tempo. ( 1 ) Nas publicações do Instituto vêm até 1950 estas profundidades com valores diferentes. Devendo, por isso, ser rectificadas para os valores que agora referimos.

4 2 Vê-se como as isotérmicas avançam para a direita (com o tempo), até se atingir uma camada pràticamente isotérmica que começa a cerca de 10 metros de profundidade. A superfície o fenómeno é mais irregular. As linhas médias destas isotérmicas mostram o deslocamento dos máximos e mínimos com a profundidade. Gutenberg (1939), numa tabela com estes atrasos de máximos ou mínimos de temperatura, dá, para a profundidade de 10 metros, o atraso de 170 dias quando o subsolo é de arenitos, como sucede no Instituto Geofísico. No quadro I (da pág. 3) são apresentados os vários valores da temperatura para os dois períodos indicados, às várias profundidades, e para se ver a pequena variação da temperatura vão no quadro n os desvios máximos notados, em valor absoluto, para os 3 metros da série mais antiga e para os 10 metros da série mais recente. Lehmann (1952) compara à atmosfera estas camadas da litosfera. A troposfera, com as suas variações de temperatura, humidade e movimentos, corresponde à camada superior da litosfera, onde chegam as variações da superfície do solo.

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6 4 A estratosfera, com a sua constância de temperatura, corresponde à camada isotérmica de cerca de 10 a 20 metros de profundidade. É aqui, diz, que se juntam as influências do interior da terra com as influências da superfície, como as influências climáticas, a decomposição dos minerais radioactivos das rochas, a decomposição dos seres vivos (raízes e microorganismos) e mais abaixo começa a subida de temperatura resultante do calor central da terra, com cerca de 0 o,3 por metro. No quadro m apresentamos os valores médios anuais das duas séries de observações, justamente com a temperatura média do ar, nos mesmos períodos. Como já dissemos, na parte mais superficial nota-se a influência rápida do clima; no período 1943 a 53 a temperatura a 1,3 m é inferior à de 0,7 m, mas já a 3 m o fenómeno é mais regular.

7 5 Vê-se, nesta série, que a um aumento de temperatura do ar, de 0 o,7, corresponde um aumento sensivelmente igual no terreno, como era de esperar, e nota-se ainda que a temperatura aumenta ligeiramente para o interior e se mantém acima da temperatura média do ar. Como as observações dos termómetros de profundidade são feitas só às 9 horas e a temperatura média do ar abrange todas as 24 horas, pois resulta dos termógrafos, é claro que os resultados não são comparáveis, mas o mesmo não sucede para maiores profundidades, especialmente a 10 metros, onde a temperatura é pràticamente constante. Já Due Rojo (1951) notou que em Cartuja, com leituras às 7 h., 13 h. e 18 h., à profundidade 1,50 metros, as temperaturas médias mensais são quase sempre superiores à temperatura do ar. Só em Março ela fica 0 o,3 abaixo da temperatura do ar. Em Novembro o terreno tem a mais que o ar a temperatura média 5 o,6, havendo uma média anual de 1 o,6 de excesso sobre a temperatura do ar. Talvez este excesso seja devido às causas apontadas por Lehmann, que chama a esta camada de 2 a 12 metros (aproximadamente) o celeiro de calor (Warmespeicherschicht), e que para

8 6 isso contribua também o chamado gradiante geotérmico, que assim seria mais forte nesta camada já perto da superfície da Terra. Gutenberg (1939) nota que nas florestas ou em terras com vegetação a temperatura média anual do solo é inferior à das regiões desprovidas de vegetação. Influi também grandemente neste facto a humidade do terreno, a qual faz baixar a temperatura do solo. Este autor apresenta vários quadros onde se vê que umas vezes a temperatura média do ar é superior à do solo e outras vezes inferior. RÉSUMÉ Température du terrain Depuis 1920, qu on fait, à l Institut Géophysique, des mesures de la température du terrain à 9 heures. De 1927 à 1942 il n y a eu que 4 thermomètres, à 0.4, 0.7,1.3 et 3 mètres de profondeur et depuis 1943 on a employé en plus un thermomètre a 6 m. et un autre à 10 m. Sur la fig. 1 et le tableau ï on peut voir la variation annuel de la température avec la profondeur. On peut imaginer qu à 15 m. de profundeur il n y aura plus de variation et que la température se maintient constante toute l année. On peut voir aussi le retard des températures maxime et minime. A l air, le minimum est en Janvier et le maximum en Août, mais, à 3 m. de profundeur, le minium est en Mars et le maximum est en Septembre. A 10 m. le minimum est en Juillet et le maximum en Janvier, il y a donc un semestre de retard. Ce fait et la constance de la température à 15 m. sont très importants pour l étude des températures des sources. Sur la fig. 2 on voit les mêmes faits en isothermes, avec le temps et la profunder comme coordonnées. On peut voir, as 10 m., un niveau isotherme. Sur le tableau n on voit les petites valeurs des écartements maxima de la température mensuelle part rapport à la moyenne. Sur le tableau m on peut voir : 1 En deux périodes d observation la température du terrain monte en même temps que la température de l air. 2 A 6 et à 10 m. la température est légèrement plus elevée qui à 3 m., ce qui provient de la décomposition des matières organiques et aussi du chaleur central de la terre. 3 La température du terrain est aussi plus élevée que la température de l air, ce qui n a aucun sens pour de petites profondeurs vu que les lectures ne se font pas dans les mêmes conditions (9h. et termographes, à l air).

9 7 SUMMARY Temperatures of the ground Temperatures of the ground have been determined at the Geophysical Institute since 1929, at 9 a. m. There were four thermometers from 1927 to 1942, at the respective depths of 0.4, 0.7, 1.3, and 3 metres, and since 1913 there has been also one thermometer at 6 metres and another at 10. In Fig. 1 and Table I we cann see the annual variation of temperature in relation with the depth. One may imagine that at 15 metres deep there may be no variation but on the other hand constant temperature all the year rond. We can also see the retard of the maximum and minimum temperatures. The minimum in the air occurs in January and the maximum in August, but at 3 metres deep they occur respectively in March and in September. At 10 metres the minimum is in July and the maximum in January, with a retard of six months. This fact and the constancy of temperature at 15 metres are important for the study of the temperature of springs. In Fig. 2 the same facts can be seen in the isothermal lines, with time and depth as coordenates. The variation of temperature near the surface cannot be determined because the readings are done only at 9 a. m. A isothermal level can be seen at 10 metres. In Table II we can see the small values of the maximum deviations of the monthly temperature in relation with the average. In Table iii we see: 1 In two periods of observations the temperature of the ground rises jurt as the temperature of the air. 2 The temperature ate 6 and 10 metres is slightly higher than at 3, this resulting from the decomposition of organic matter and also from the central fire of the earth. 3 The temperature of the ground is also higher than the temperature of the air; this however is not significant in the case of small depth because the readings are not done under the same conditions (9 a. m. and thermographs in the air).

10 8 BIBLIOGRAFIA Barata Pereira As temperaturas no terreno. Revista da Faculdade de Ciências, vol. iv, n. 1, Temperatura do terreno. Memórias e Noticias do Museu e Laboratório Mineralógico e Geológico da Universidade de Coimbra, n.º, Due Rojo, A. La temperatura del subsuelo en el Observatório de Cartuja. Urania n. 225, Geiger, Rudolf - The climate near the ground. Trad do alemão por Stewart. Harward Univ. Press. Camb. USA, Gutenberg, Beno Internal constitution of the Earth. Physics of the earth, vn, New York, Lehmann, P. Raumeinteilung der Klimagebundenen Lithosphare. Bericht der Deut. Wetterd. in der U. S. Zone, n. 42, 1952.