CL43B CLIMATOLOGIA TEMPERATURA PROF. DR. FREDERICO M. C. VIEIRA Temperatura do ar e do solo Fatores determinantes Temperatura Conceito 1: no aquecimento de um corpo, a energia cinética de suas partículas aumenta, aumentando a transferência de energia térmica: Conceito 2: a temperatura de um corpo é uma grandeza relacionada ao grau médio de vibração (energia cinética) das partículas que o compõe 1
Calor Definição: energia térmica em trânsito. Energia térmica transferida de um corpo a outro, motivada espontaneamente por uma diferença de temperatura Calor Calor 2
Temperatura Definições Temp. do ar Geral: um dos efeitos mais importantes da radiação solar; Transporte de calor: aquecimento próxima a superfície terrestre ocorre por transporte de calor devido ao aquecimento da superfície Meios de transporte: transporte de calor sensível se dá por dois processos básicos: Condução molecular: processo lento de troca de calor sensível, ocorrendo pelo contato entre as moléculas de ar. É necessário uma diferença de carga térmica entre a camada de ar e a superficial Ar frio Características: possui extensão espacial limitada, ficando restrito à camada limite superficial; Condução molecular de calor sensível (H) Sup. quente Difusão turbulenta: processo rápido de troca de energia, em que parcelas de ar aquecidas pela superfície entram em movimento convectivo desordenado, transportando calor, vapor, etc., para camadas superiores da atmosfera: 3
Temperatura Fatores determinantes Macroclimáticos: latitude, altitude, correntes oceânicas, continentalidade / oceanidade, massas de ar e frentes; Topoclimáticos: relevo, mais especificamente à configuração e exposição do terreno; Microclimáticos: relacionados à cobertura do terreno. Temperatura Definições Temp. do solo Geral: determinado pelo aquecimento da superfície pela radiação solar Transporte de calor - dia: por condução de calor sensível para seu interior Transporte de calor - noite: oresfriamento da superfície (por ondas longas), inverte o sentido do fluxo, que passa a ser do interior paraasuperfície Tautócronas: variação da temperatura do solo ao longo do dia (temporal) e da profundidade (espacial) que é estudada a partir da elaboração dos perfis de variação da temperatura: Profundidade do solo (cm) 0-5 -10-15 -20-25 -30-35 -40-45 -50 Temperatura do solo ( o C) 15 20 25 30 35 40 45 13h 19h 23h 5h 9h 4
Variação temperatura do ar e do solo: Temperatura Fatores determinantes Temp. do solo Fatores externos: irradiância solar global, temperatura do ar, nebulosidade, vento e chuva; Fatores intrínsecos: tipo de cobertura na superfície, relevo, composição (tipo de solo); Tipo de solo: 70 Temperatura do solo ( o C) 60 50 40 30 20 10 0 Arenoso Argiloso 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Hora 5
Relevo: Exposição e configuração do terreno Faces sul e sudoeste Face norte Ar frio Cobertura no terreno: Sistema convencional solo exposto Sistema plantio-direto solo com mulch Mato na entrelinha do cafezal Cobertura no terreno: Profundidade (cm 0 5 10 15 20 Temperatura do solo ( o C) 20 25 30 35 40 45 50 25 0t/ha(6h) 14t/ha(6h) 28t/ha(6h) 0t/ha(14h) 14t/ha(14h) 28t/ha(14h) 6
Temperatura do ar e do solo Tipos de termômetros Temp. do ar Dilatação de líquido: capilar de vidro, onde uma coluna de líquido (álcool ou mercúrio) se dilata/contrai com aquecimento ou resfriamento; Termômetro de máxima: usa mercúrio como sensor; possui uma constrição na coluna de vidro para impedir o retorno quando a temperatura diminui Funcionamento: acolunasedilataquandoháaumento da temperatura até a máxima e é mantida até que a leitura seja feita: 7
Tipos de termômetros Temp. do ar Termômetro de máxima: usa mercúrio como sensor; possui uma constrição na coluna de vidro para impedir o retorno quando a temperatura diminui Termômetro de mínima: tem o álcool como sensor, sendo seu tubo em forma de U para permitir maior contato com a atmosfera Funcionamento: dentro da coluna de álcool tem um pequenohalterquesomentesemovimentaquandoa coluna retrocede em direção ao bulbo. Para leitura, o halter deve ser ajustado com o menisco nas horas mais quentes do dia: Tipos de termômetros Temp. do ar Termômetro de máxima e mínima tipo Six: menos precisos que os termômetros meteorológicos, colocados verticalmente e em forma de U Composição: contém mercúrio na parte de baixodoueálcoolacima,emcadalado.um lado marca a máxima e outro a mínima 8
Funcionamento: oladodamáximaterminanumreservatório parcialmente cheio com álcool e o de mínima num reservatório completamente com álcool. Quando eleva a temperatura, há dilatação do mercúrio e do álcool; quando diminui, o álcool se contrai mais e a movimentação se dá no lado da mínima: Tipos de termômetros Temp. do solo Geotermômetros: são de vários tamanhos, dependendo da profundidade que se quer medir a temperatura (2, 5, 10, 20, 30 e 50 cm): Funcionamento: como o bulbo sensor fica enterrado, a coluna contendo a escala de leitura é inclinada para facilitar a leitura. Devesevoltaraescaladeleituraparaafacesul,evitandoincidênciade raios solares diretos: 9
Tipos de termômetros Temp. do ar/solo Pares termoelétricos: ajunçãodedoismetais diferentes gera uma tensão elétrica (ou d.d.p.) Funcionamento: a diferença de temperatura entre as duas junções gera uma f.e.m. proporcional a ela, com ótima precisão Termopares Temperatura do ar Fórmulas para estimação da temperatura média do ar INMET: IAC: á í 2 5 2 4 Estações Automáticas: Amplitude e máxima/mínima... 10