CL43B CLIMATOLOGIA CHUVA E VENTO PROF. DR. FREDERICO M. C. VIEIRA Nuvens e precipitação pluvial Conceitos Básicos Precipitação pluvial: éaformaprincipalpelaqualaáguaretornada atmosfera para a superfície terrestre, após os processos de evaporação/transpiração e condensação: 1
Precipitação: é o processo pelo qual a água condensada na atmosfera atinge a superfície terrestre na forma líquida (chuva ou chuvisco) ou sólida (granizo, saraiva ou neve): Chuva: é a precipitação de partículas de água líquida na forma de gotas com diâmetro mínimo de 0,5 mm e velocidade de queda de 3 m/s (ou 10,8 km/h) Chuvisco: precipitação de gotas de água muito pequenas, como diâmetro inferiores a 0,5 mm, que se dispersam uniformemente, parecem flutuar no ar acompanhando o movimento da brisa. 2
Granizo: precipitação de grãos redondos ou cônicos de gelo. Quando ocorre a sublimação (passagem de vapor para sólido) como resultado de um resfriamento muito rápido a temperaturas entre 12 e 40 C: Saraiva: precipitação de pedras de gelo mais ou menos ovais, com diâmetro entre 0 mm e 50 mm ou mais, que caem ora separadas umas das outras, ora aglomeradas em blocos irregulares: Neve: a condensação (ou sublimação) ocorre a temperaturas muito baixas (abaixo de 40 C), de forma lenta e progressiva, demandando mesmo na superfície temperaturas abaixo de 0 C. Ocorre em altas latitudes e elevadas altitudes: 3
Nuvens e precipitação pluvial Formação e tipos de chuva Precipitação Pluvial Formação de chuvas Núcleos de condensação: emtornodosquais formam as gotículas de água (elementos de chuva); Exemplos: NaCl e 2-metiltreitol (proveniente das florestas) são os principais núcleos de condensação; Outros: partículas vulcânicas, do próprio solo, originadas da combustão e partículas de poeira (poluição); Nuvens e núcleos de condensação 4
Precipitação Pluvial Formação de chuvas Saturação de vapor d água:alémdosnúcleos, o ar precisa ficar saturado. Dois processos: Aumentodapressãodevaporeresfriamentodoar: mais eficiente e comum; Processo adiabático: aparceladearsobeeseresfria devido à expansão interna, que se deve à redução de pressão. Processos adiabáticos: na condição estável, a ascensão da parcela de ar é inibida, não havendo, portanto, possibilidade de formação de nuvens. Na condição instável há movimentos ascendentes intensos. Z (m) Atmosfera Instável Z (m) Atmosfera Estável adiabático adiabático real real Temp Temp Gotas maiores: as gotas pequenas (elementos de nuvens) não são suficientes para vencer a força de flutuação térmica. Deve haver a formação de gotas maiores (elementos de precipitação), resultado da coalescência de gotas menores, devido ao movimento turbulento: 5
Precipitação Pluvial Tipos de chuva Chuvas frontais: resultante do encontro de massas de ar de diferentes características de temperatura e umidade: Distribuição: generalizada na região; Intensidade: fraca a moderada; Predominância: sem horário predominante; Duração: média a longa (dias); Chuvas frontais: nesse processo ocorre a convecção forçada, com a massa de ar quente e úmida se sobrepondo à massa de ar fria e seca. Com a elevação da massa de ar quente, ocorre o processo de resfriamento adiabático e posterior precipitação; Precipitação Pluvial Tipos de chuva Chuvas convectivas: originada do processo de convecção livre, em que ocorre o resfriamento adiabático, formando nuvens verticais: Distribuição: localizada e grande variação espacial; Intensidade: moderada a forte; Predominância: tarde/início da noite; Duração: curtaamédia(minutosahoras). 6
Chuvas convectivas Precipitação Pluvial Tipos de chuva Chuvas orográficas: barreiras orográficas que forçam a elevação do ar úmido: Barlavento: resfriamento adiabático e chuva Sotavento: sombra de chuva, isto é, ausência de chuva devido ao efeito orográfico Chuvas orográficas 7
Nuvens e precipitação pluvial Medida da chuva Altura pluviométrica (h): normalmente é expressa em milímetros (mm). Se 1 litro de água for captado por uma área de 1 m 2, a lâmina de água coletada terá a altura de 1 mm. Em outras palavras, 1 mm = 1L / 1m 2. h = Volume precipitado / Área de captação h = 1L / 1m 2 = 1.000 cm 3 / 10.000 cm 2 = 0,1 cm = 1mm Exemplo: Interpretar a informação de 52 mm de chuva Intensidade (i) i = mm/hora i = mm/min Classificação de quantidade de chuva: Souza et al. (2012) 8
Equipamentos para medida de chuva - pluviômetros: Ville de Paris (A = 490 cm 2 ) KCCI (A = 176 cm 2 ) Proveta pluviométrica Área de captação mínima recomendável: 100 cm 2 Equipamentos para medida de chuva - pluviôgrafos: Registro da chuva acumulada em 24 horas, o horário da chuva e sua intensidade Equipamentos para medida de chuva - pluviôgrafos: Registra o total de chuva, horário de ocorrência e a intensidade. Máximo 0,1 a 0,2 mm de chuva. 9
Ventos Conceitos Básicos Conceito geral: os ventos se originam em decorrência da diferença de pressão atmosférica entre duas regiões, ou seja, da maior pressão para a menor pressão. Ou seja, quanto maior a temperatura na atmosfera, menor a pressão; Importância Zootécnica: renovação de ar ambiente, de grande importância para a higiene (regiões temperadas ou épocas frias) e principalmente no conforto térmico para animais de produção no interior de instalações zootécnicas (regiões tropicais); 10
MedidadoVento Direçãodovento:indicada pela direção onde o vento é proveniente, ou seja, de onde vem. A direção é dada tanto da onde provém como também do ângulo formado: 0º 271 a 359º 1 a 89º 270º 90º 181 a 269º 91 a 179º 180º Medida do Vento Velocidade do vento: éadistânciapercorridapeloventopor unidade de tempo. É medida a 10 metros de altura (fins meteorológicos) ou 2 metros (para fins agrometeorológicos). Expressa em metros por segundo (m/s) ou quilômetros por hora (km/h). PERFIL DE VENTO Altura acima da superfície (m) Velocidade do vento (m/s) U 2m = 0,748 * U 10m Instrumentos - Anemômetros: 11
Ventos Escala de Formação dos Ventos Macroescala: são associados à circulação geral da atmosfera, sendo função dos gradientes de pressão: Entre os trópicos e o Equador: alísios de NE e alísios de SE; Entre os trópicos e as regiões Subpolares: ventos de Oeste; Regiões polares: ventos de Leste; Na macroescala, modelo teórico da circulação geral: Ventos de Oeste Ventos de Leste Alísios de NE Alísios de SE Ventos do Oeste Ventos de Leste Ventos Escala de Formação dos Ventos Mesoescala: modificam-se devido à diferença de pressão entre continente e oceano, configuração da encosta, topografia, dentre outros: Brisa terrestre (noite) e Brisa marítima (dia); Brisa de montanha e brisa de vale; Ventos Foehn ou Chinook. 12
Brisas Terra-Mar: Brisa Marítima: ocorre durante o dia,quandoooceanoencontra-serelativamente mais frio que o continente. Brisa Terrestre: ocorre durante a noite, quando o continente encontrase relativamente mais frio que o oceano. Brisas de montanha e de vale: Dia Brisa de montanha: ocorre durante o dia, devido à diferença de temperatura entre o vale (>) e os espigões (<). Auxilia na formação de nuvens. Noite Brisa de vale: o ar frio que se forma, sendo mais denso, escoa pela encosta indo se depositar na baixada. Pode ocorrer geada de canela. Ventos Foehn ou Chinook: 13
Microescala: semelhante ao da macroescala, porém de menor magnitude do fenômeno: Áreas ensolaradas e sombreadas Áreas irrigadas e não irrigadas Objetos com diferentes coeficientes de absorção de radiação solar Efeitos favoráveis e desfavoráveis: são favoráveis quando os efeitos são moderados e desfavoráveis quando intensos: Favoráveis Redistribuição de calor Dispersão de gases e poluentes Suprimento de CO 2 p/ FS Transpiração Dispersão de sementes, pólen Desfavoráveis Deformação paisagem/plantas Eliminação de insetos polinizadores Desconforto animal Danos mecânicos nas plantas Aumento da transpiração Fechamento dos estômatos Redução na FS Redução da área foliar Escala Beaufort de Ventos: Dica: para m/s, divide-se o valor acima por 3,6 14
Efeitos desfavoráveis: Acamamento das culturas Soja Banana Efeitos desfavoráveis: Deformação da paisagem Efeitos desfavoráveis: Danos mecânicos 15