VAPOR DE ÁGUA NA ATMOSFERA / UMIDADE DO AR

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1 VAPOR DE ÁGUA NA ATMOSFERA / UMIDADE DO AR

2 Umidade: Termo geral usado para descrever a presença de vapor d água no ar atmosférico. AR ÚMIDO = AR SECO + VAPOR D AGUA Importância: Transporte e distribuição de calor na atmosfera; Evaporação; Evapotranspiração

3 Condensação/Orvalho (liberação de energia); Ocorrência e controle de pragas e moléstias de vegetais e animais; Qualidade do armazenamento e conservação dos produtos agrícolas; Conforto animal Distribuição dos corretivos e fertilizantes do solo

4 Teor de vapor d água na atmosfera varia de 0 a 4% do volume de ar Máximo vapor d água que pode reter é 4% de seu volume; Umidade 0% do volume ar AR SECO; Entre 0 e 4% do volume ar AR ÚMIDO; 4% do volume ar AR SATURADO; >Temp. ar > Capacidade de reter vapor d água

5 Lei de Dalton da Pressões Parciais Cada constituinte atmosférico exerce pressão sobre a superfície, independente da presença dos outros ; P atm = P ar seco + e a ea= Pressão parcial de vapor d água e/ou ar úmido

6 Atmosfera terrestre Constituída por mistura de gases (N 2 (± 78%); O 2 (± 21%); CO 2 (0,03%), etc...; Variação de proporção de vapor d`agua Alterações na temperatura; > e < fontes de vapor d`agua; Vapor d`agua Termorregulador na atmosfera terrestre e absorvente seletivo da radiação solar;

7 Ciclo hidrológico Inicia-se quando a água é cedida para atmosfera no estado de vapor e retorno à superfície terrestre no estado líquido ou sólido; Água única substância que ocorre nas três fases na atmosfera Transferência Causada pela evaporação da água do solo e superfície líquida (oceanos, represas, rios, nascentes);sublimação do gelo; atividade biológica seres vivos (transpiração vegetal);

8 Mudanças de estado

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14 es Pressão parcial de vapor saturado 20ºC

15 ea

16 ea

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18 es Pressão parcial de vapor saturado 25ºC

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20 ea

21 ea

22 es Pressão parcial de vapor saturado 30ºC

23 Quantificação do vapor d água na atmosfera Quantificar os componentes de uma mistura de gases Lei das Pressões Parciais de Dalton/ Equação Universal dos Gases: n = N moles de cada um dos gases; R= Constante Universal dos gases (8,314J mol -1 K -1 = 0,082 atm.l/mol.k )

24 Para os gases reais, PV/nT, em geral, varia com a Patm:

25 Lei dos gases ideais Pressão constante, o volume de uma massa de ar é diretamente proporcional à sua temperatura; Volume de ar se contrai / expande Variação da Temp.; > Temp. > Quantidade de vapor d água;

26 Ar úmido comporta-se como gás ideal (Lei de Dalton) P atm = Pressão atmosférica (kpa) P ar = Pressão parcial do ar seco (kpa) ea= Pressão parcial do ar úmido (kpa)

27 Valor Estimado da Pressão atmosférica do local (kpa): Alt= Altitude local (m)

28 Pressão parcial de vapor ou pressão máxima de vapor (es) Quantidade máxima (saturante) de vapor de água pode ser descrita por uma função da Temperatura Ambiente (Equação de Tetens). a) Valores de temperatura do ar (t ar ) 0 ºC e s 0, ,5 t 237,3 t ar ar *

29 b) Valores de temperatura do ar (t ar ) < 0 ºC e s 0, ,5 t 265,5 t ar ar T ar = Temp. do ar ( C) e s = Pressão parcial de vapor (kpa)

30 Termômetro de Bulbo Seco Mede a temperatura real do ar (Ts) Termômetro de Bulbo Úmido Bulbo (gaze umidecido) que perde água a uma taxa dependente da concentração de vapor no ar (Tu)

31 Pressão atual de Vapor de água existente no ar (e a )- Psicrômetro e a e su AP T s T u (kpa) e a = Pressão atual de vapor (kpa); e su = Pressão máxima de vapor à temperatura de bulbo úmido (Tu) do psicrômetro; Ts= Temperatura do bulbo seco ou temp. do ar ( C) P= Pressão atmosférica (kpa) A= Constante psicrometrica do instrumento

32 Constante Psicrométrica ( ) AP Com Ventilação forçada: A = 0,00067ºC -1 ; e P=93 kpa; = 0,062 kpa ºC -1 Sem Ventilação: A = 0,00080 ºC -1 ; e P=93 kpa; = 0,074 kpa ºC -1

33 Umidade de Saturação (Us) O maior valor de umidade atual em determinada temperatura. V US 2169 e T s 2169 e s kpa 3 US g H2O m T K de ar * 2,169 e s kpa 3 US kg H2O m T K de ar

34 Umidade atual (Ua) Ua 2,169. ea T Ua= Umidade atual (kg m-3) ea= Pressão atual de vapor (kpa) T= Temperatura do ar (K)

35 Razão de mistura (ω) Relação entre massa de vapor d água existente em amostra de ar úmido e a massa ar seco da mistura (kg de vapor/kg de ar seco) m m v ar 0,622. ea P atm ea q 0,622. ea * P atm

36 Umidade relativa (UR) Relação entre a quantidade de vapor d água existente em uma amostra de ar úmido e a quantidade máxima de vapor em que o mesmo ar poderia reter na mesma temperatura. Razão entre umidade atual/ absoluta (Ua) e a umidade de saturação (Us) Ua (%) 100 Us ; UR UR % 100 e e a s

37 < e a < Tu em relação Ts > a diferença entre Tbu e Tbs, > poder evaporante do ar UR é baixa Tbu Tbs (diferença pequena), significa que o teor atual de vapor d água está próximo do valor de saturação UR é ALTA

38 Déficit de pressão de saturação (Δe) Diferença entre pressão exercida pela quantidade de vapor d água existente no ar e a pressão máxima exercida pela vapor nas mesmas condições de temperatura. e e e s a

39 Temperatura do Ponto de Orvalho (Tpo) Temperatura em uma parcela de ar pode resfriar a valores constantes de pressão e conteúdo de vapor para ocorra saturação; Pressão de saturação Temperatura (es=ea); Tpo Independente da temperatura do ar até o ponto que o ar permaneça não saturado; Temp. ar < Tpo Condensação

40 Temperatura do Ponto de Orvalho(To): Equação de Tetens: T o ea 237,3 Log 0,6108 ea 7,5 Log 0,6108 To (ºC) e a (kpa)

41 Temperature Humidity Index- Índice de Conforto Higrotermico Finalidade: Avaliar os ambientes quanto ao stress animal (ROSENBERG et al., 1983) THI T 0,36 T ar o 0,412 Obs: Índice quantificado para cada espécies Ex: Vaca leiteiras (Ideal= THI 70)

42 Efeito do ambiente, expresso pelo THI, na produção de leite. Adaptado de Titto (1998). Produção relativa (%) Tar UR THI Pardo- ( C) (%) Holandesa Jersey Suíça

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44 Cálculo da Umidade Relativa Média do ar Estação Convencional: INMET= URmed = (UR 9h + URmáx + URmín + 2.UR 21h ) / 5 IAC= URmed = (UR 7h + UR 14h + 2.UR 21h ) / 4 Valores Extremos = URmed = (URmáx + URmín) / 2 Higrógrafo = URmed = ( UR i ) / 24 UR i : Umidade relativa do ar a cada intervalo de 1 hora 24: Total de observações ao longo de um dia

45 Estação Automática: Real= URmed = ( UR i ) / n UR i :Umidade relativa do a cada intervalo de tempo; n :Total de observações ao longo de um dia

46 Estimativas da UR(%) Fórmulas Gráfico Psicrométrico: Valor da Tb s e Tb u, obtendo-se diretamente o valor de UR(%).

47 Instrumentos Termohigrógrafo; Psicrômetros (não ventilado e ventilado); Higrógrafo de cabelo; Sensores capacitativos: estações automáticas (sensor coberto por um filme de polímero que absorve o vapor do ar)

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50 Psicrometro Assmann Psicrometro Tipo August Psicrometro de funda

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52 HIGRÓGRAFO

53 TERMO-HIGRÓGRAFO

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57 Orvalho: Água condensada sobre uma superfície, quando a temperatura atinge o ponto de condensação (Ponto de Orvalho) Resultado da perda radiativa de calor das superfícies Transferência de vapor d água Quantidade e Duração (Orvalho) sobre Folhas: Estrutura da planta;estágio de desenvolvimento; posição da folha na planta;ângulo de inserção; geometria da folha e seu tamanho e suas propriedades térmicas

58 Condições p/ formação do Orvalho: Favorecem a intensa emissão de energia pela superfície durante o período noturno. Atmosfera Limpa e Calma, com baixa umidade Permite suficiente perda de radiação de ondas longas e resfriamento da superfície Alta umidade relativa nas camadas de ar próximas à superfície: Condensação Inicio: 2-3 horas após o pôr do sol, indo até 1 a 2 horas após o nascer do sol. Afeta colheitas e pulverizações; controle e disseminação de doenças fúngicas Duração é Função: vento, cultura, irrigação e cobertura do solo.

59 Duração do Período de Molhamento por Orvalho (DPM) Patógeno (doença) x Hospedeiro (planta) Número de horas com umidade relativa do ar acima de 85% (NHUR 85%), 90% e 95%, Condições para ocorrer condensação na superfície

60 Medida de orvalho e duração Não há um método padrão; Importância Restrito à agricultura; Organização Mundial de Meteorologia (OMM) 4 Grupos Grupo 1 Equipamentos (orvalho) e sua duração pela mudança de comprimento do elemento sensor (molhamento) Fios de cânhamo Aspergígrafro

61 Grupo 2 Elemento sensor (grafite) que dissolve com o orvalho e registra a duração no prato de cristal; Grupo 3 Registra a presença de orvalho por pesagem da água condensada, depositada em coletor orvalhógrafo; Grupo 4 Formação de orvalho pela mudança na condutividade elétrica de superfície de folhas (naturais e artificiais)

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