HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS. Precipitação
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1 HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS Precipitação HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
2 PRECIPITAÇÃO: toda a água que provindo da atmosfera atinge a superfície da Terra. A precipitação resulta da CONDENSAÇÃO do vapor de água da atmosfera, o que implica, além da presença de NÚCLEOS DE CONDENSAÇÃO, o ARREFECIMENTO desse vapor. Não obstante a precipitação poder ocorrer sob diferentes formas diferenciadas pelo estado da água ao atingir a superfície (chuva, neve, granizo, saraiva, orvalho, geada, névoa ou neblina), em Portugal apenas a PRECIPITAÇÃO LÍQUIDA assume importância prática. Uma vez que a precipitação ALIMENTA a fase terrestre do ciclo hidrológico é indispensável o conhecimento do seu valor para que, entre outros aspetos, se possa equacionar o balanço hidrológico. Tal conhecimento requer a MEDIÇÃO DA PRECIPITAÇÃO. HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
3 Atmosfera HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
4 Composição química da atmosfera (ar seco) A água encontra-se predominantemente na fase gasosa (vapor de água), sendo desprezável a que se encontra na fase liquida ou sólida nas (nuvens) Volume de água na atmosfera : Vol = km 3 (corresponde to 25 mm) ~0,04% do volume total de água na Terra. A concentração de vapor de água varia muito no espaço e no tempo : Sobre os desertos: 0%; Sobre os oceanos: 4%; Tempo de residência reduzido: ~8 dias. HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
5 Água na atmosfera Quantidade média na atmosfera: 25 mm Enorme variação temporal e espacial: Norte vs Sul Latitude (º) Hem. N (mm) Hem. S (mm) Em altitude: 50% até 1500 m (850 mb); 90% até 6000 m (500 mb) HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
6 Tensão de saturação do vapor HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
7 Vapor de água e humidade Precipitação Ar húmido Ar seco Vapor de água Ar humido = Ar seco + Vapor de água Humidade absoluta : Quantidade de vapor de água por unidade de volume de ar; exprime-se em g/m 3. V = V w + V d M = M w + M d M ρ w w = ρ d = V M ρ = = ρw + ρd V M d V ρ d - Massa volúmica do ar seco ρ - Massa volúmica do ar húmido ρ w = M w V Humidade relativa : 0% (ar seco) a 100% (ar saturado) ea hr = 100 * e a Humidade específica: Massa do vapor de água por unidade de massa do volume de ar; esprime-se em g/g ou g/kg q = M M w HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
8 Temperatura de ponto de orvalho HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
9 Temperatura de ponto de orvalho 25ºC 25ºC HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
10 Temperatura de ponto de orvalho 25ºC 17ºC HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
11 Formação da precipitação Vapor de água existente na atmosfera condensa (passa à fase líquida): por redução da temperatura do ar; por aumento da quantidade de água e da tensão do vapor (compressão). As gotas de água coalescem em torno de um núcleo com massa suficiente para se precipitar. HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
12 Tipos de nuvens HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
13 Tipos de nuvens Precipitação HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
14 Tipos de nuvens Precipitação HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
15 Precipitação ciclónica ou frontal (ocasionada pelo encontro de massas de ar de características distintas - ar quente + ar frio). Precipitação orográfica (barreira topográfica que força a massa de ar húmido a elevar-se, com consequente arrefecimento e condensação do vapor de água). Precipitação de convectiva (causadas pelo movimento de massas de ar mais quentes que sobem, arrefecem e se condensam). HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
16 Precipitação anual média HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
17 1 Mawsynram, Índia Cherrapunji, Índia Tutendo, Colômbia Cropp River, Nova Zelandia San Antonio de Ureca, Guiné Equatorial Debundscha, Camarões Big Bog, Havai Mt Waialeale, Havai Kukui, Havai Emei Shan, China 8169 A precipitação que atinge o vale sob a forma de neve é varrida por ventos catábicos, fortes e secos, sofrendo um processo de sublimação Extremos da precipitação anual Precipitação média 1 Aoulef, Argélia Pelican Point, Namíbia Iquique, Chile Wadi Alfa, Sudão Ica, Chile Luxor, Egito Assuão, Egito Kufra, Líbia Arica, Chile Atacama, Chile McMurdo Dry Valleys, Antartida HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
18 Extremos da precipitação anual média Precipitação HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
19 Precipitação anual média HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
20 MEDIÇÃO DA PRECIPITAÇÃO (embora de modo descontinuado) Mais antiga referência à medição da precipitação: século IV a.c. tendo ocorrido na Índia, por ordem do Chanceler Kautilya que, como imposto indireto sobre os produtos agrícolas, decidiu taxar os solos de acordo com a água neles precipitada. Menção seguinte conhecida: Palestina, por volta do século I d.c. tendo sido também motivada pela importância do fenómeno para a agricultura. A relevância que as cheias em rios e canais assumiu desde sempre na China determinou que se procedessem também a medições de precipitação a partir de 1247 d.c. Para o efeito, eram utilizados medidores do tipo totalizador, constituídos por grandes recipientes de bambu, instalados em todas as capitais provinciais e de distrito. A medição da precipitação foi também muito precocemente iniciada na Coreia, provavelmente por influência da China, mas essencialmente para fornecer informação fundamental para a cultura do arroz, de que dependia a economia daquele país. A primeira referência a medições de precipitação na Coreia data de 1441 utilizando para o efeito dispositivos totalizadores (udómetros) permaneceram em uso até parte do século XX. HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
21 Udómetro Coreano de 1441 (patente em Lisboa, durante a EXPO98, no pavilhão da Coreia). HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
22 Medição - aparelhos totalizador ou udómetro A precipitação é medida pontualmente, em pontos isolados equipados com dispositivos especiais, do tipo totalizador - UDÓMETROS (postos udométricos) - ou do tipo registador - UDÓGRAFOS (postos udográficos.) UDÓMETRO HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
23 Medição - aparelhos totalizador ou udómetro Geometria e instalação normalizadas. A precipitação medida pode diferir da precipitação que atinge o solo na vizinhança do aparelho: - defeitos do aparelho, incluindo má instalação; - evaporação; - efeito do vento sobre as trajetórias da precipitação: efeito do próprio aparelho; efeito do local. (quanto maior é o intervalo de tempo para o qual são obtidas as medições da precipitação menor é o erro afeto às mesmas). HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
24 UDÓGRAFO (aparelho registador) e UDOGRAMA recolhido pelo udógrafo Recipiente recetor Tambor rotativo Caneta Flutuador Sifão Depósito Udógrafo de sifão Recipiente HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
25 Medição - aparelhos registadores ou udógrafos) Udógrafo de sifão Udógrafos basculantes HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
26 Precipitação Medição - aparelhos totalizadores ou udómetros) Registos/UDOGRAMA de um udógrafo de sifão HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
27 Medição - aparelhos totalizadores ou udómetros) Registos/UDOGRAMA de um udógrafo basculante HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
28 A precipitação num dado intervalo de tempo (dia, mês, ano, ) exprime-se em altura de água uniformemente distribuídas sobre a projeção horizontal da área a que se referem os volumes de água precipitada. H = V A V A H HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
29 Rede com cerca de 790 postos de medição da precipitação - postos udométricos (totalizadores) e udográficos (registadores) da responsabilidade do Ex-Instituto da Água (agora APA) HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
30 A tendência catual é para proceder à instalação de sistemas automáticos de aquisição, teletransmissão e arquivo de registos. Tais sistemas tendem a tornar-se progressivamente mais importantes pela sua aplicação a modelos hidrológicos em tempo real, com ênfase para estudos de cheias. Mediante o Sistema Nacional de Informação de Recursos Hídricos (SNIRH), acessível por Internet, a Agência Portuguesa do Ambiente ( disponibiliza ao público em geral a maior parte dos registos de precipitação que recolhe. HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
31 Celas Erra Postos udométricos HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
32 Zebral Santana da Serra Postos udométricos automáticos HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
33 Ladoeiro Ferreira de Capelins Postos udométricos automáticos HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
34 Montevil Bouçã dos Homens HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
35 Salir Pinhel HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS (3ª ano, 2º semestre 2017/2018)
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