Sumário detalhado. 1 Princípios básicos de geografia. O Sistema Energia-Atmosfera. 2 Energia solar interceptada pela Terra e as estações do ano

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1 Conceitos dos sistemas terrestres 8 Teoria dos sistemas 8 Organização dos sistemas em Geossistemas 11 As dimensões da Terra 14 1 Princípios básicos de geografia 1 1 GEOSSISTEMAS hoje Gás de folhelho: uma fonte de energia para o futuro? 1 Localização e tempo na Terra 16 Latitude 17 Longitude 19 Grandes círculos e pequenos círculos 19 Meridianos e hora mundial 20 Mapas e cartografia 22 A escala cartográfica 22 Projeções cartográficas 24 Ferramentas e técnicas modernas de geociência 26 Sistema de Posicionamento Global 27 Sensoriamento remoto 28 Sistemas de Informações Geográficas 31 A ciência da geografia 3 O contínuo geográfico 3 Análise geográfica 3 O processo científico 4 Interação s-terra no século XXI 5 33 REVISÃO DOS 33 geossistemas em ação 1 Explorando o sistema terrestre Parte I O Sistema Energia-Atmosfera O Sistema Solar, o Sol e a Terra 40 Formação do Sistema Solar 40 Dimensões e distâncias 41 Energia solar: do Sol para a Terra 41 A atividade e o vento solar 42 Espectro eletromagnético da energia radiante 43 Energia incidente no topo da atmosfera 45 2 Energia solar interceptada pela Terra e as estações do ano GEOSSISTEMAS hoje Em busca do ponto subsolar 39 As estações do ano 47 Sazonalidade 48 Razões para as estações do ano 48 Marcha anual das estações geossistemas em ação 2 Relações Terra-sol 52 2 Energia solar e as estações do ano 55 Christopherson_Iniciais.indd xv 31/05/ :29:15

2 xvi Critério da temperatura atmosférica 63 Critério de função atmosférica 65 Poluentes na atmosfera 66 Fontes naturais da poluição do ar 66 A poluição antropogênica 70 Fatores naturais que afetam os poluentes 74 Benefícios do Decreto do Ar Limpo 78 3 A atmosfera moderna da Terra REVISÃO DOS GEOSSISTEMAS hoje Os s ajudam a definir a atmosfera 59 Estudo Específico 3.1 Poluição 68 Composição, temperatura e função da atmosfera 60 Perfil atmosférico 60 Critério da composição atmosférica 60 geossistemas em ação 3 Poluição atmosférica Estudo Específico 3.2 Poluição 72 3 A atmosfera global compartilhada 79 Fundamentos de equilíbrio energético 84 Energia e calor 84 Caminhos e princípios da energia 86 Balanço de energia na troposfera 90 O efeito estufa e o aquecimento atmosférico 90 Balanço de energia Terra-atmosfera 91 4 O balanço de energia da atmosfera e da superfície GEOSSISTEMAS hoje O derretimento do gelo marinho abre rotas de transporte no Ártico, porém Balanço de energia na superfície terrestre 95 Padrões de radiação diária 95 Um balanço de energia da superfície simplificado 96 O ambiente urbano REVISÃO DOS 104 geossistemas em ação 4 Balanço de energia Terraatmosfera 92 Estudo Específico 4.1 Recursos sustentáveis 98 4 Mudanças no balanço energético atmosférico e da superfície 103 Conceitos e medição de temperatura 109 Escalas de temperatura 109 Medindo a temperatura Temperaturas globais GEOSSISTEMAS hoje O mistério do encolhimento das ovelhas de St. Kilda 107 Christopherson_Iniciais.indd xvi Principais controles da temperatura 112 Latitude 112 Altitude e elevação 112 Nebulosidade 113 Diferenças de aquecimento entre terra e água 113 Padrões de temperatura da Terra 120 Mapas da temperatura global em janeiro e julho 120 Mapas da temperatura da região polar em janeiro e julho 122 Mapa de amplitude térmica anual /05/ :29:15

3 Tendências recentes de temperatura e a resposta humana 124 Recordes de temperatura e aquecimento devido ao efeito estufa 124 Estresse térmico e o índice de calor 127 xvii 129 REVISÃO DOS 130 geossistemas em ação 5 As maiores temperaturas de superfície da Terra 111 Estudo Específico 5.1 Mudança climática Temperaturas globais 129 Resumo das forças físicas sobre os ventos 141 Sistemas de alta pressão e baixa pressão 142 Padrões da circulação atmosférica 142 Principais áreas de pressão e ventos associados 142 Circulação atmosférica superior 145 Ventos de monção 150 Ventos locais 152 Correntes oceânicas 153 Correntes de superfície 153 Circulação termohalina correntes de fundo As circulações atmosférica e oceânica GEOSSISTEMAS hoje As correntes oceânicas trazem espécies invasivas 133 Fundamentos do vento 135 Pressão atmosférica 135 Vento: descrição e medição REVISÃO DOS 161 geossistemas em ação 6 Circulação atmosférica 146 Forças que controlam a atmosfera 138 Força do gradiente de pressão 138 Força de Coriolis 138 Força de fricção 140 Parte II Oscilações naturais da circulação geral 155 El Niño-Oscilação Sul (ENOS) 155 Oscilação Decenal do Pacífico 159 Oscilações do Atlântico Norte e do Ártico 159 Estudo Específico 6.1 Recursos sustentáveis Circulação global 160 A Água e os Sistemas Meteorológico e Climático 164 Umidade 172 Umidade relativa 172 Expressões específicas de umidade 174 Instrumentos para medir umidade 175 Estabilidade atmosférica 175 Processos adiabáticos 176 Condições atmosféricas estáveis e instáveis Água e umidade atmosférica GEOSSISTEMAS hoje A neblina de verão protege as árvores mais altas do mundo 167 As propriedades únicas da água 168 Mudanças de fase e troca de calor 169 Transferência de calor latente em condições naturais 171 Nuvens e nevoeiro 180 Processos de formação de nuvens 180 Tipos de nuvens e identificação 180 Processos que formam nevoeiro geossistemas em ação 7 Aquecimento e resfriamento adiabáticos 178 Christopherson_Iniciais.indd xvii 186 REVISÃO DOS 7 Umidade atmosférica /05/ :29:15

4 xviii Orográfica 195 Frontal (frentes fria e quente) 197 Sistemas ciclônicos de latitude média (ciclones extratropicais) 200 Ciclo de vida de um ciclone de latitude média 200 Cartas sinóticas e previsão do tempo Tempo meteorológico GEOSSISTEMAS hoje Na linha de frente do tempo severo 191 Massas de ar 192 Massas de ar que afetam a América do Norte 192 Modificação de massas de ar 192 Mecanismos de ascensão atmosférica 193 Convergência 194 Convecção 194 Tempo severo 204 Tempestades de gelo e nevascas 204 Tempestades elétricas 204 Derechos 208 Tornados 209 Ciclones tropicais REVISÃO DOS 220 geossistemas em ação 8 Ciclones extratropicais 202 Estudo Específico 8.1 Riscos naturais Tempo meteorológico 219 Exemplos de balanço hídrico 232 Aplicação de balanço hídrico: furacão Camille 233 Seca: o déficit hídrico 234 Recursos hídricos superficiais 235 Neve e gelo 235 Rios e lagos 235 Terras úmidas Recursos hídricos GEOSSISTEMAS hoje O maior lago da Terra aquece com a mudança climática 223 A água na Terra 224 Equilíbrio global 225 Distribuição da água na Terra hoje 225 O ciclo hidrológico 226 Água na atmosfera 226 Água na superfície 227 Água na subsuperfície 228 Balanços hídricos e análise de recursos 228 Componentes do balanço hídrico 228 A equação do balanço hídrico 232 Recursos hídricos subterrâneos 241 O ambiente da água subterrânea 242 Sobreuso de águas subterrâneas 243 Poluição das águas subterrâneas 248 O nosso suprimento de água 248 O suprimento hídrico nos Estados Unidos 250 Retirada e consumo de água 251 Considerações futuras REVISÃO DOS 253 geossistemas em ação 9 Água subterrânea 244 Estudo Específico 9.1 Mudança climática 238 Estudo Específico 9.2 Recursos sustentáveis Uso da água O sistema climático global GEOSSISTEMAS hoje Um olhar em grande escala sobre o clima de Porto Rico 257 Revisão do sistema climático da Terra 258 Classificação dos climas da Terra 259 Climas de floresta tropical pluvial 263 Christopherson_Iniciais.indd xviii 31/05/ :29:15

5 Climas de monção tropical 265 Climas de savana tropical 265 Climas subtropicais úmidos de verão quente 267 Climas subtropicais úmidos de inverno seco 267 Climas marítimos da costa oeste 267 Climas mediterrâneos de verão seco 269 Continental quente e úmido 272 Climas continentais úmidos de verão brando 272 Climas subárticos 273 Climas de tundra 276 Climas de calota de gelo e manto de gelo 277 Clima polar marítimo 277 xix Características dos climas secos 278 Climas de deserto tropical e subtropical quente 279 Climas de deserto frio de latitude média 279 Climas tropical e estepe subtropical quente 280 Climas de estepe fria de latitude média 280 Regiões climáticas e mudança climática REVISÃO DOS 284 geossistemas em ação 10 O sistema climático da Terra Regiões climáticas 283 Retroalimentações carbono-clima 301 Retroalimentação CO2-intemperismo 304 Evidências da mudança climática atual 304 Temperatura 305 Derretimento do gelo 306 Elevação do nível dos mares 308 Eventos extremos Mudança climática GEOSSISTEMAS hoje Os gases de efeito estufa despertam no Ártico 287 Crescimento populacional e combustíveis fósseis o contexto da mudança climática 288 Decifrando os climas do passado 290 Métodos de reconstituição climática de longo prazo 291 A história climática de longo prazo da Terra 293 Métodos para reconstituição climática de curto prazo 295 A história climática de curto prazo da Terra 298 Mecanismos de flutuação climática natural 299 Variabilidade solar 299 Os ciclos orbitais da Terra 299 Posição continental e topografia 300 Gases e aerossóis atmosféricos 300 Causas da mudança climática atual 309 Contribuições dos gases de efeito estufa 309 Fontes de forçamento radiativo 311 Consenso científico 314 Modelos e previsões climáticas 314 Cenários de forçamento radiativo 315 Futuros cenários de temperatura 315 Projeções para o nível dos mares 316 O caminho à frente 316 Tomando uma posição sobre a mudança climática 317 Ação agora significa sem arrependimentos 317 Atenuação da mudança climática: o que você pode fazer? geossistemas em ação 11 O balanço global de carbono 302 Estudo Específico 11.1 Mudança climática 312 Retroalimentações climáticas e o balanço de carbono 300 O balanço de carbono da Terra 301 Retroalimentação do vapor d água 301 Parte III 319 REVISÃO DOS 11 Agindo a respeito da mudança climática 319 A Interface Terra-Atmosfera O planeta dinâmico GEOSSISTEMAS hoje A migração dos polos magnéticos da terra 325 O ritmo da mudança 326 Christopherson_Iniciais.indd xix

6 xx Estrutura e energia interna da Terra 328 Núcleo e manto da terra 329 A crosta terrestre 329 A astenosfera e a litosfera 330 Ajustes na crosta 330 O magnetismo da Terra 331 Materiais terrestres e o ciclo das rochas 332 Processos ígneos 332 Processos sedimentares 334 Processos metamórficos 338 O ciclo das rochas 338 Expansão do assoalho oceânico 340 Subducção 344 Limites entre as placas 344 Terremotos e atividade vulcânica 345 Pontos quentes 346 O ciclo geológico 350 REVISÃO DOS 354 geossistemas em ação 12 O ciclo geológico 352 Estudo Específico 12.1 Recursos sustentáveis 348 Tectônica de placas 340 Deriva continental Materiais terrestres e tectônica de placas 351 Orogênese (formação de montanhas) 369 Tipos de orogenia 370 Os Montes Tetons e a Sierra Nevada 371 Os Montes Apalaches 374 Terremotos 374 Anatomia de um terremoto 374 Intensidade e magnitude de um terremoto 375 Mecânica das falhas 377 Previsão de terremotos 380 Planejamento de terremotos Tectônica, terremotos e vulcanismo GEOSSISTEMAS hoje A conexão da falha de San Jacinto 357 O relevo superficial da Terra 358 Estudo da topografia da Terra 358 Ordens de elevação 359 Hipsometria da Terra 359 Tipos de relevo da Terra 359 Formação crustal 360 Escudos continentais 361 Formação da crosta continental e acreção de terrenos 362 Deformação crustal 363 Dobramentos e arqueamentos extensos 364 Falhamento 366 Vulcanismo 382 Situações de atividade vulcânica 382 Materiais vulcânicos 383 Relevos vulcânicos 383 Erupções efusivas 384 Erupções explosivas 386 Planejamento e previsão de erupções REVISÃO DOS 390 geossistemas em ação 13 Formação das montanhas 372 Estudo Específico 13.1 Riscos naturais Tectônica 389 GEOSSISTEMAS hoje Movimento de massa causado por s na Usina a Vapor de Kingston, Tennessee 393 Denudação continental 394 Abordagem geomorfológica pelo equilíbrio dinâmico 394 Encostas Intemperismo, paisagem cárstica e movimento de massa Christopherson_Iniciais.indd xx Processos de intemperismo 398 Fatores que influenciam os processos de intemperismo 399 Processos de intemperismo físico 400 Processos de intemperismo químico 401

7 xxi Topografia cárstica 405 Formação de carste 405 Feições das paisagens cársticas 406 Cavernas e grutas 408 Processos de movimento de massa 410 Mecânica do movimento de massa 410 Classes de movimentos de massa 411 Humanos como agente geomórfico 415 Estudo Específico 14.1 Riscos naturais REVISÃO DOS 418 geossistemas em ação 14 Encostas como sistemas abertos Intemperismo, carste e encostas 417 Conceitos fluviais básicos 427 Gradiente 427 Nível de base 427 Vazão fluvial Sistemas fluviais GEOSSISTEMAS hoje Os efeitos ambientais das barragens no Rio Nu, China 421 Bacias de drenagem e padrões de drenagem 422 Divisores de drenagem 423 Bacias de drenagem como sistemas abertos 425 Bacias de drenagem internacionais 425 Drenagem interna 425 Padrões de drenagem 426 Processos e relevos fluviais 430 Processos no canal fluvial 430 Padrões de canal 433 Rios em equilíbrio 437 Relevos deposicionais 440 Enchentes e gerenciamento fluvial 446 Os seres s e as planícies de inundação 446 Proteção contra enchentes 447 Probabilidade de enchentes 448 Gestão de planícies de inundação REVISÃO DOS 451 geossistemas em ação 15 Canais meandrantes 438 Estudo Específico 15.1 Recuperação ambiental Rios, enchentes e deltas 450 Agentes do sistema costeiro 463 Marés 463 Ondas Oceanos, sistemas costeiros e processos eólicos GEOSSISTEMAS hoje Dunas de areia evitam a erosão do litoral durante o furacão Sandy 455 Oceanos e mares 456 Propriedades da água do mar 457 Estrutura física e impactos s 458 Componentes do sistema costeiro 459 O meio ambiente costeiro 461 Nível dos mares 462 Saídas do sistema costeiro 470 Erosão costeira 470 Deposição costeira 472 Praias e ilhas barreira 475 Formações de corais 477 Terras úmidas costeiras 479 Processos eólicos 481 Transporte eólico de poeira e areia 481 Erosão eólica 482 Pavimento desértico 484 Deposição eólica geossistemas em ação 16 Formas de duna moldadas pelo vento 486 Estudo Específico 16.1 Poluição 460 Estudo Específico 16.2 Riscos naturais 470 Christopherson_Iniciais.indd xxi 490 REVISÃO DOS 16 Oceanos, costas e dunas 490

8 xxii Formas de relevo glacial 505 Relevos erosionais 505 Relevos deposicionais 508 Paisagens periglaciais 511 Permafrost e sua distribuição 511 Processos periglaciais 513 Seres s e as paisagens periglaciais Paisagens glaciais e periglaciais GEOSSISTEMAS hoje Geleiras de maré e plataformas de gelo cedem ao aquecimento 495 De neve para gelo a origem das geleiras 496 Propriedades da neve 496 Formação do gelo de geleira 497 A Época Pleistocênica 514 Paisagens da Idade do Gelo 515 Paleolagos 515 Regiões ártica e antártica 517 Mudanças recentes na região polar REVISÃO DOS 523 geossistemas em ação 17 Geleiras como sistemas dinâmicos 502 Tipos de geleiras 497 Geleiras alpinas 498 Mantos de gelo continentais 500 Estudo Específico 17.1 Riscos naturais Geleiras e permafrost 522 Processos glaciais 500 Balanço de massa glacial 501 Movimento glacial 501 Parte IV Solos, Ecossistemas e Biomas 526 Impactos s sobre os solos 537 Erosão do solo 537 Desertificação 539 Classificação do solo 540 Soil Taxonomy 540 As 12 ordens do solo da Soil Taxonomy A geografia dos solos 528 REVISÃO DOS 528 geossistemas em ação 18 Atividade biológica nos GEOSSISTEMAS hoje Desertificação: solos em declínio e a agricultura nas terras secas do planeta 529 Fatores de formação do solo e perfis de solo 530 Fatores naturais do desenvolvimento do solo 530 Horizontes do solo solos 535 Estudo Específico 18.1 Poluição Solos e uso da terra 555 Características do solo 532 Propriedades físicas 532 Propriedades químicas 536 Christopherson_Iniciais.indd xxii

9 xxiii Influências abióticas 575 Fatores limitantes 576 Distúrbios e sucessão 576 Biodiversidade, evolução e estabilidade do ecossistema 581 A evolução biológica traz consigo a biodiversidade 582 Biodiversidade promove a estabilidade do ecossistema 582 Declínio da biodiversidade Princípios básicos dos ecossistemas REVISÃO DOS 589 GEOSSISTEMAS hoje A distribuição das espécies se altera com a mudança climática 559 geossistemas em ação 19 Zonas mortas costeiras 568 Fluxos de energia e ciclos de nutrientes 560 Conversão de energia em biomassa 561 Ciclos de elementos 564 Caminhos da energia 567 Estudo Específico 19.2 Recuperação ambiental 586 Estudo Específico 19.1 Riscos naturais Ecossistemas e biodiversidade 588 Distribuição de comunidades e espécies 573 O conceito de nicho 573 Interações interespecíficas 574 Campos de latitudes médias 610 Desertos 611 Tundras ártica e alpina 612 Conservação, gestão e biomas s 614 Biogeografia de ilhas para preservação de espécies 614 Gestão de ecossistemas aquáticos 616 Biomas antropogênicos Biomas terrestres GEOSSISTEMAS hoje Espécies invasivas chegam a Tristão da Cunha 593 Divisões biogeográficas 594 Reinos biogeográficos 594 Biomas 595 Espécies invasoras 596 Os biomas terrestres do planeta 599 Florestas tropicais pluviais 599 Floresta tropical sazonal e complexos arbustivos 603 Savana tropical 603 Floresta de latitude média ombrófila e mista 606 Floresta boreal e de altitude 607 Floresta temperada pluvial 608 Complexo arbustivo mediterrâneo 609 Christopherson_Iniciais.indd xxiii 617 REVISÃO DOS 618 geossistemas em ação 20 Florestas tropicais pluviais e desmatamento amazônico 604 Estudo Específico 20.1 Recuperação ambiental Ambientes antropogênicos 617 Apêndice A Mapas 620 Apêndice B O sistema de classificação climática de Köppen 625 Apêndice C Fatores de conversão 628 Glossário 630 Índice 646