Apostila - Florestal

Apostila - Florestal

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1 METEOROLOGIA A meteorologia se baseia em estudos de fenômenos que ocorrem desde a superfície terrestre até o topo da atmosfera. A atmosfera é uma camada formada por elementos gasosos (mistura de gases) e elementos não gasosos, que envolvem a superfície da terra. Esta mistura de gases envolve a Terra e acompanha os seus movimentos de rotação e translação. O limite da atmosfera é de cerca de 1000 km acima do nível do mar, porém 9% da massa que constitui a atmosfera localizam-se abaixo dos 40 km de altitude. Comparada com o raio da Terra (≈ 6.300 km) esta camada gasosa é bastante fina, no entanto, possui um papel fundamental na manutenção da vida na Terra, mantendo intervalos de temperatura aceitáveis, para a maioria dos organismos vivos, e existência de água no estado líquido.

A estrutura vertical da atmosfera é dividida em camadas a partir do critério térmico (∆T°C = variação de temperatura, dada em graus Celsius) com relação a altitude. Estas camadas estão separadas por zonas de transição denominadas de pausas (isotérmicas = linhas imaginárias que passam sobre determinados locais da superfície terrestre, os quais contêm a mesma temperatura).

Desta forma a atmosfera é composta pelas seguintes camadas (Figura 1): a) Troposfera (até cerca de 15 km de altitude): Varia entre 8 km (pólos) até 15 km (equador) e contém 80% em massa dos gases atmosféricos. O ar diminui de temperatura com a altitude, até atingir cerca de -60 ºC. A zona limite designa-se por tropopausa, de temperatura constante. b) Estratosfera (de 15 km a 50 km): Contém a camada de ozônio. A temperatura aumenta desde -60ºC até cerca de 0 ºC, devendo-se este aumento à interação química e térmica entre a radiação solar e os gases aí existentes, sendo as radiações por isso responsáveis radiações UV, de energia compreendida entre 6,6 x 10-19 J e 9,9 x 10- 19 J. A zona limite designa-se por estratopausa, de temperatura constante. c) Mesosfera (de 50 km a 80 km): Camada mais fria da atmosfera, diminuindo, de novo, a temperatura com a altitude, atingindo os -100 ºC, pois a absorção de radiação solar é muito fraca. A zona limite designa-se por mesopausa. d) Termosfera (de 80 km a 800 km): Atingem-se as temperaturas mais elevadas, podendo atingir-se os 2000 ºC, devido à absorção das radiações de energia superior a 9,9 x 10-19 J, verificando-se, novamente, a conjugação dos efeitos térmico e químico das radiações. e) Exosfera (mais de 800 km acima do nível do mar): Parte exterior da atmosfera e que se dilui no espaço.

Figura 1. Divisões da atmosfera terrestre em diferentes camadas e suas variações de temperatura em função da altitude.

1.1 Composição da atmosfera

Na Tabela 1 estão descritos os principais componentes gasosos da atmosfera, juntamente com suas concentrações médias e variabilidade na atmosfera. Dentre os quais, pode-se observar que o somatório das

CASAROLI, D. Climatologia Agrícola.

concentrações dos gases [N2] + [O2] + [Ar] é de aproximadamente 9,9%.

Tabela 1. Composição do ar seco na atmosfera, dado em percentual de volume. Elemento Conteúdo (% e ppm) Variabilidade

CO2 0,033% variável O3 0,05 ppm variável H2O(v) 0 a 4% variável

O gás oxigênio é formado por dois átomos [O2], o qual é necessário para o processo de respiração. Além disto, possui a capacidade de absorver a radiação de onda curta, que é proveniente do Sol.

Este gás é constituído por três átomos de oxigênio (O3). O ozônio é um importante gás que compõe a atmosfera terrestre, pois possui a capacidade de absorver a radiação solar, principalmente, na faixa do comprimento de onda que representa o ultravioleta: λ = 0,24 a 0,32 µm (micrômetros = 10-6 m).

A radiação ultravioleta em grande intensidade pode causar queimaduras, porém, é necessária para a síntese de vitamina D.

O gás Ozônio se encontra na Ozonosfera (35 km de altura), a qual está situada entre as camadas Troposfera e a Estratosfera.

1.1.2.1 Teoria Fotoquímica de Chapman (1939)

Esta Teoria explica a formação e a degradação do Ozônio na atmosfera, as quais podem ser cíclicas, conforme as seguintes sequências de ocorrência:

+ O- = Fotodissociação do oxigênio a ± 80 a 100 km altitude.

2º) O2 + O- + Catalisador → O3 + Catalisador. Ocorre entre 30 a 60 km de altitude.

3º) O3 + U.V → O2 + O- = Fotodissociação.

1.1.3 Dióxido de carbono (CO2) Este gás é encontrado naturalmente na atmosfera terrestre; tem sua origem da respiração (animal e vegetal), da decomposição, das erupções vulcânicas, da fermentação e, principalmente, da queima de combustíveis fósseis. Por outro lado, este gás é retirado da atmosfera a partir do processo da “Fotossíntese”. Conforme visto na Tabela 1, as concentrações deste gás na atmosfera são variáveis; sendo a temperatura um dos fatores que podem ocasionar esta variação: para temperaturas baixas [CO2] = 314 ppm; e para temperaturas elevadas [CO2] = 380 a 400 ppm.

1.1.4 Vapor de água (H2O[v]) Uma determinada quantidade de água na atmosfera na forma de vapor é responsável por vários fenômenos meteorológicos, como: formação de nuvens, nevoeiros, chuvas, granizos, orvalhos e geadas. O vapor de água é um “veículo” de transporte de energia na atmosfera, a partir dos processos de evaporação

(retira energia do ambiente) e condensação (adiciona energia no ambiente). Além disso, o H2O[v] possui a característica de absorver tanto a radiação solar (ondas curtas) quanto a radiação terrestre (ondas longas).

1.1.5 Elementos não gasosos

São partículas sólidas ou líquidas que podem ter alguma influência sobre as variáveis meteorológicas, como por exemplo: poeira, cinzas, partículas poluentes, bactérias, fungos. Ex.: estas partículas podem formar os chamados núcleos de condensação, ou seja, uma partícula é envolvida por água tornando-se mais pesada e precipitando (chuva).

1.1.6 Importância

A atmosfera possui função termo-reguladora. Pois, durante o dia absorve uma parte da radiação solar (ondas curtas) e durante a noite retém uma fração da radiação terrestre (ondas longas). Na ausência da atmosfera o planeta Terra teria uma variação de temperatura maiores que 95 °C e menores que -180 °C.

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2 CLIMATOLOGIA

É o ramo da geografia que estuda os diferentes climas existentes sobre a superfície terrestre. A rigor, a

Climatologia baseia-se em estudos que ocorrem na Troposfera, que é a primeira camada da atmosfera, a qual está em contato direto com os seres vivos, contendo aproximadamente 12 km de extensão, podendo chegar a 17 km nos trópicos. Nesta camada é onde ocorrem os fenômenos como: chuva, granizo e geada.

Na Troposfera observa-se que com o aumento da altitude a temperatura do ar (razão: 6,5 °C/km) e a pressão atmosférica (expressa: atm, Pa, bar, m Hg) diminuem (Figura 1). No entanto, a velocidade do vento aumenta com a altitude, devido a diminuição do atrito com a superfície terrestre.

2.1 Importância da Climatologia Agrícola

A Climatologia Agrícola se baseia na aplicação dos conhecimentos a respeito do Clima de uma determinada região para favorecer atividades Agropecuárias, tais como: determinar épocas de semeadura, zoneamento agrícola, introdução de variedades ou espécies, fornecer suporte para projetos de irrigação e drenagem, localização de hortas, viveiros, instalações de animais, fornecer subsídios para a previsão de ocorrência de pragas e moléstias.

3 TEMPO

Tempo meteorológico: São condições meteorológicas ocorrentes no momento da observação num determinado local da superfície terrestre. O tempo é dinâmico, ou seja, extremamente variável.

4 CLIMA

É o conjunto de fenômenos meteorológicos eu caracterizam o estado médio da atmosfera de um determinado local. O clima de um local é uma resultante da interação dos fenômenos meteorológicos (chuvas, ventos, temperatura do ar, pressão atmosférica). O clima é estático.

Exemplo de clima: INMET (http://w.inmet.gov.br/html/clima.php#) Cidade: Goiânia - GO

Clima: Tropical úmido Bacia: Rio Paranaíba Altitude: 749 m Latitude: 16° 40’ 43” S Longitude: 49° 15’ 14” W Precipitação média anual: 1.500 m Temperatura média máxima: 29,9 ºC Temperatura média mínima: 17,7 ºC Temperatura média anual: 2,9 ºC

4.1 Componentes do clima

4.1.1 Elementos do clima

Representados pelos valores de temperatura do ar, temperatura mínima, temperatura máxima, pressão atmosférica, pluviosidade, velocidade do vento, brilho solar, incidência de radiação solar, saldo de radiação, radiação fotossinteticamente ativa (PAR – Photosynthetically Active Radiation) albedo, fluxo de calor no solo, evapotranspiração de referência, umidade relativa do ar. Normal Climatológica: representam os valores médios dos fenômenos meteorológicos obtidos a partir de no mínimo 30 anos de observação.

4.1.2 Fatores do clima

São fatores que agem de modo permanente ou periódico sobre os elementos do clima, tais: i. Latitude

Devido a distribuição da radiação solar ser praticamente constante ao longo do ano, as regiões equatoriais, em geral, terão maiores valores de temperatura (°C) do ar e menor amplitude térmica anual. i. Altitude

Locais com grande altitude terão menores valores de temperatura (°C) dor ar e de pressão atmosférica. i. Posição no relevo

Pontos localizados a Barlavento geralmente terão maiores valores e precipitação que pontos situados a

Sotavento. iv. Maritimidade e continentalidade

Locais litorâneos apresentam maior teor de água no ar (vapor) e menor variação da temperatura do ar ao longo do ano, quando comparado a locais no interior do continente.

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