Agua na Atmosfera aula 12 de abril de 2012

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 Água na Atmosfera Washington Luiz Assunção – IG/UFU
		UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
INSTITUTO DE GEOGRAFIA
LABORATÓRIO DE CLIMATOLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS
Disciplina: Climatologia
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Água na Atmosfera
Washington Luiz Assunção – IG/UFU
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O Ciclo da Água
O Sol que aciona o ciclo da água.
Aquece a água que evapora para o ar.
 As correntes de ar que se elevam na atmosfera levam o vapor para cima junto com a água da ET
A ET é a água que transpirou das plantas e a evaporada da terra, dos oceanos, etc. 
O vapor sobe e temperaturas mais baixas faz com que ele se condense em nuvens.
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O Ciclo da Água
Pode admitir-se que a quantidade total de água existente na Terra, nas suas três fases, sólida, líquida e gasosa, se tem mantido constante.
distribui-se por três reservatórios principais: os oceanos, os continentes e a atmosfera, entre os quais existe uma circulação perpétua - ciclo da água ou ciclo hidrológico.
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1 km3 = 1 bilhão de m3
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A água na Atmosfera
• A quantidade de água contida na atmosfera é mínima
 • É na atmosfera que se processa a fase gasosa do ciclo hidrológico.
 • Os teores de vapor de água para a produção da maioria das precipitações determinam a capacidade de uma região se sustentar à vida.
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Água na Atmosfera
- é responsável pela redistribuição da água no planeta Terra
- O vapor na atmosfera influencia e também é influenciado pela radiação solar
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Água na Atmosfera
- Representa 2% da massa total da atmosfera e 4% do seu volume.
- quase metade do vapor d’água está abaixo dos 2.000 metros.
- É o componente atmosférico mais importante na determinação do tempo e do clima
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Vapor d´água - Importância
- É a origem de todas as formas de condensação e precipitação;
- Absorve tanto a radiação solar como a terrestre – regulador térmico no sistema Terra-Atmosfera (grande efeito s/a temperatura do ar)
- contém calor latente q é liberado quando da condensação do vapor (ajuda na circulação e nas perturbações atmosféricas)
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Vapor d água - Importância
- Sua distribuição vertical na atmosfera indiretamente afeta a estabilidade do ar (devido ao calor latente)
- A sua quantidade no ar é importante fator que influencia a taxa de evaporação e evapotranspiração.
- diferente de outros gases pode mudar de fase (líquida ou sólida) no nível das temperaturas atmosféricas
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Fontes de Vapor de Água
Os oceanos são as principais fontes de vapor de água para a atmosfera
 
Outras fontes: lagos, rios, pântanos, neve, solo úmido, vegetação, seres vivos.
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Vapor de água no ar atmosférico
O ar atmosférico e uma mistura de gases entre os quais esta o vapor de água.
 A máxima quantidade de vapor de água que o ar pode conter e limitada, e é denominada concentração de saturação (ou pressão de saturação).
O vapor de água no ar atmosférico varia ate um máximo próximo de 4%.
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O ar atmosférico
→ A água entra na atmosfera através da evaporação ou da sublimação (atmosfera insaturada)
→ A mudança de água do estado sólido ou líquido para o estado de vapor, requer considerável quantidade de energia (calor latente – cerca de 540 calorias/grama)
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Evaporação e Evapotranspiração
A evaporação é o processo pelo qual a umidade, em sua forma líquida ou sólida, passa para a forma gasosa – o vapor d’água.
E ≠ Ep
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Evaporação e Evapotranspiração
A taxa de evaporação ou de evapotranspiração depende de 2 fatores:
a) a disponibilidade de umidade na superfície onde há evaporação;
b) capacidade da atmosfera vaporizar a água, remover e transportar o vapor para cima.
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Expressão do conteúdo do vapor de água na atmosfera
- A capacidade do ar de conter umidade é proporcional a sua temperatura.
- Quando o ar contém sua capacidade máxima de vapor de água, esta saturado.
100 g de ar seco – 43º C = 60 g de água
100 g de ar seco – 4º C = 6 g de água
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Radiação = Energia
Radiação  transferência de calor (energia radiante) de um objeto para outro sem haver necessidade de um meio de conexão. Esta transferência dá-se através de ondas, semelhantes às do rádio porém muito mais curtas.
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umidade absoluta
É a quantidade de vapor de água presente na atmosfera em um dado momento. A atmosfera possui um ponto de saturação, também chamado de ponto de orvalho, que é atingido quando recebe a quantidade máxima de vapor de água que pode suportar
A relação entre a umidade absoluta do ar e seu ponto de saturação é a umidade relativa, que é expressa em porcentagem
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Umidade Relativa
A umidade relativa e a medida do conteúdo
de vapor de água do ar em relação ao conteúdo de vapor que o ar teria se estivesse saturado.
Ar com umidade relativa de 100% esta saturado de vapor, e ar com umidade relativa de 0% esta completamente isento de vapor.
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Conceitos Básicos
Ponto de Orvalho  É a temperatura, para qualquer pressão dada e conteúdo de vapor constante, na qual o ar torna-se saturado.
Condensação  É o processo inverso da evaporação, ou seja, a passagem de água do estado gasoso para o líquido (ela se processa pelo aumento da umidade do ar e/ou pelo seu resfriamento)
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Conceitos Básicos
Orvalho  É a condensação do vapor d’água com temperatura ambiente acima de 0º C, para qualquer pressão dada e conteúdo de vapor constante, na qual o ar torna-se saturado.
Geada  Ocorre quando se a temperatura estiver abaixo do ponto de congelação, um processo de sublimação fará o vapor de água mudar diretamente para a forma sólida
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O resfriamento do ar pode ser por 3 processos
Advecção  Ar quente passando sobre superfície fria.
Convecção: a) térmica  ascenção por aquecimento diferencial. b) mecânica  a ascenção do ar ocorre em função de um obstáculo geográficvo ou pela presença de uma rampa frontal (frentes).
Radiação  pela perda de energia noturna, com o ar mais frio acumulando-se nas camadas inferiores da atmosfera
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Nuvens
 É o conjunto visível de partículas de água ou de gelo, ou de ambas ao mesmo tempo, em suspensão na atmosfera.
 é constituída por minúsculas gotas de água, tão pequenas que flutuam no ar e são transportadas nas correntes de ar. Os núcleos de condensão estimulam a formação das gotas de água
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LCE 360 - Meteorologia Agrícola Sentelhas/Angelocci
Condensação na Atmosfera
Para que haja condensação na atmosfera, há necessidade da presença de núcleos de condensação, em torno dos quais se formam os elementos de nuvem (pequenas gotículas de água que permanecem em suspensão no ar). O principal núcleo de condensação é o NaCl. No entanto, em algumas regiões específicas, outras substâncias podem atuar como núcleos de condensação, como é o caso do 2-metiltreitol, álcool proveniente da reação do isopreno emitido pela floresta com a radiação solar, considerado o principal núcleo de condensação para formação das chuvas convectivas na região Amazônica.
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Formação de Nuvens
As nuvens originalmente se formam devido a condensação do vapor d'água do ar atmosférico longe da superfície do solo.
a condensação geralmente se inicia quando o ar torna-se saturado devido a redução adiabática da temperatura.
Uma vez formada a nuvem poderá evoluir, crescendo cada vez mais, ou se dissipar 
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Formação das Nuvens
 O principal processo de formação de nuvens é o resfriamento por expansão adiabática, que ocorre quando uma massa de ar se eleva na atmosfera
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Causas da elevação da massa de ar na atmosfera
 Aquecimento local ou convecção direta (principal fator de formação de nuvens)
 Efeitos topográficos
 efeitos do encontro entre duas frentes
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Aspectos das Nuvens
 As nuvens são sempre brancas. O aspecto colorido
deve-se a sua disposição em relação ao sol e ao observador
 A luminância é determinada pela quantidade de luz refletida, difundida e transmitida pelas partículas que a constituem
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Classificação das Nuvens
- Pelo aspecto visual:
Estratiformes – desenvolvimento horizontal, cobrindo grande área; de pouca espessura; precipitação de caráter leve e contínuo. 
Cumuliformes – desenvolvimento vertical, em grande extensão; surgem isoladas; precipitação forte, em pancadas e localizadas. 
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Classificação das Nuvens
- Pela altura (Atlas da OMM):
Nuvens Altas: base acima de 6km – sólidas 
Nuvens Médias: base entre 2 a 4 km de altura nos pólos, entre 2 a 7 km em latitudes médias, e entre 2 a 8 km no equador – líquidas e mistas. 
Nuvens Baixas – base até 2km de altura – líquidas. 
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Altocumulus (AC) – nuvem média
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Tipos de Nuvens: Altocumulus (AC)
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Cumulus (cu) – nuvem baixa
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Tipos de Nuvens: Cumulonimbus (CB)
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Brisa Vale-Montanha
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“OBRIGADO”
Washington Luiz Assunção
washington@ufu.br