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METEOROLOGIA E CLIMATOLOGIAAtmosfera terrestre
Prof. Danielle Pereira Cintra de Senna
Centro Universitrio de Volta RedondaDepartamento de Engenharia Ambiental6 perodo
Atmosfera terrestreCaractersticas fsico-qumicas da atmosfera
Ar como composto de gases que permitiu o surgimentoe a manuteno da vida no Planeta
Atmosfera terrestreCaractersticas fsico-qumicas da atmosfera
Ar como composto de gases que permitiu o surgimentoe a manuteno da vida no Planeta
Ao gravitacional
Atmosfera terrestreCaractersticas fsico-qumicas da atmosfera
Ar como composto de gases que permitiu o surgimentoe a manuteno da vida no Planeta
Ao gravitacional Variao na densidade e na composio dos gases
Atmosfera terrestreCaractersticas fsico-qumicas da atmosfera
Ar como composto de gases que permitiu o surgimentoe a manuteno da vida no Planeta
Ao gravitacional Variao na densidade e na composio dos gases Homosfera
Mesosfera Estratosfera Troposfera
Atmosfera terrestreCaractersticas fsico-qumicas da atmosfera
Homosfera: Nitrognio (N2) (78,1%) Oxignio (O2) (20,9%) Argnio (Ar) (0,0934%) Dixido de carbono (CO2) (0,033%) Outros gases (0,003%)
Atmosfera terrestreCaractersticas fsico-qumicas da atmosfera
Homosfera Nitrognio (N2) (78,1%) Oxignio (O2) (20,9%) Argnio (Ar) (0,0934%) Dixido de carbono (CO2) (0,033%) Outros gases (0,003%) Material particulado Vapor dgua Oznio
Atmosfera terrestreCaractersticas fsico-qumicas da atmosfera
Homosfera Nitrognio (N2) (78,1%) Oxignio (O2) (20,9%) Argnio (Ar) (0,0934%) Dixido de carbono (CO2) (0,033%) at 25 km Outros gases (0,003%) (Troposfera e parte da Material particulado Estratosfera) Vapor dgua Oznio
Atmosfera terrestreCaractersticas fsico-qumicas da atmosfera
Homosfera Nitrognio (N2) (78,1%) Oxignio (O2) (20,9%) Argnio (Ar) (0,0934%) Dixido de carbono (CO2) (0,033%) Outros gases (0,003%) Material particulado Vapor dgua Oznio entre 20 e 35 km
(Estratosfera)
Atmosfera terrestreCaractersticas fsico-qumicas da atmosfera
Homosfera: Material particulado Fonte natural
Poeira, cinzas, material orgnico, sal Fonte antrpica
Combustveis fsseis Carvo mineral e orgnico
Troposfera
Atmosfera terrestreCaractersticas fsico-qumicas da atmosfera
Homosfera: Vapor dgua Distribuio no uniforme
Principalmente Troposfera
Atmosfera terrestreCaractersticas fsico-qumicas da atmosfera
Homosfera: Oznio Entre 20 e 35 km (Estratosfera) Filtro ultravioleta
Atmosfera terrestreCaractersticas fsico-qumicas da atmosfera
Heterosfera: Entre 90 e 10.000 km (aproximadamente)
Atmosfera terrestreCaractersticas fsico-qumicas da atmosfera
Heterosfera: Entre 90 e 10.000 km (aproximadamente) divida em:
Termosfera Exosfera
Atmosfera terrestreCaractersticas fsico-qumicas da atmosfera
Heterosfera: Entre 90 e 10.000 km (aproximadamente) divida em:
Termosfera Exosfera
Variaes Composio qumica Densidade Temperatura
Atmosfera terrestreCaractersticas fsico-qumicas da atmosfera
Heterosfera: Composio qumica
Nitrognio molecular 90 a 200 km - TERMOSFERA Oxignio atmico 200 a 1.100 km TERMO e EXOSFERA tomos de Hlio 1.100 a 3.500 km - EXOSFERA tomos de Hidrognio a partir de 3.500 km - EXOSFERA
Atmosfera terrestreCaractersticas fsico-qumicas da atmosfera
Heterosfera: Densidade
0,001 g/m3 96 km - TERMOSFERA 0,000001 g/m3 220 km TERMOSFERA
Homosfera Densidade
1.300 g/m3 0 m (nvel do mar) - TROPOSFERA
Atmosfera terrestreCaractersticas fsico-qumicas da atmosfera
Heterosfera: Temperatura
Termosfera (80 a 600 km) 700C, a 200 km Absoro raios X, gama, ultravioleta Ionosfera
Atmosfera terrestreCaractersticas fsico-qumicas da atmosfera
Heterosfera: Temperatura
Termosfera e Mesosfera: Mesopausa (80 km) -90C 25 a 30 C Grande rarefao Reduzida capacidade de reter energia
Atmosfera terrestreCaractersticas fsico-qumicas da atmosfera
Homosfera: Temperatura
Estratopausa (50 km) Absoro de ondas curtas camadas anteriores Camada de oznio -57C a 0C
Atmosfera terrestreCaractersticas fsico-qumicas da atmosfera
Homosfera: Temperatura
Troposfera (at 18 km) Absoro de ondas curtas camadas anteriores Camada da vida Atmosfera geogrfica
Fluxos de matria e energia Sistema Terra-Atmosfera Atividades humanas
Atmosfera terrestreCaractersticas fsico-qumicas da atmosfera
Homosfera: Temperatura
Troposfera (at 18 km) Absoro de ondas curtas camadas anteriores Camada da vida Atmosfera geogrfica Temperatura depende da energiaemitida pela superfcie Absoro de ondas longas emitidaspela superfcie da Terra Efeito estufa Mdia de 20C 0,6C a cada 100 m
Atmosfera terrestreBalano de radiao
Sistema Superfcie-Atmosfera (SSA) Sistema aberto Fluxos de matria e energia
Troposfera Transferncia Transformao Armazenamento
Atmosfera terrestreBalano de radiao
Radiao solar: por unidade de rea ou por unidade detempo 1 cal/cm2 = 1 ly cal/cm2/min, cal/cm2/dia ou ly/min, ly/dia
Sistema Internacional de Unidades W/m2, J/m2/d, J/m2/h
Converses 1 J s-1 = 1 W 1 cal = 4,1855 J 1 MJ m-2= 23,8920 cal cm-2 1 ly = 1 cal cm-2 1 ly min-1= 697,5833 W m-2 1 ly = 41860 J m-2
Atmosfera terrestreBalano de radiao
Balano de radiao solar 2 cal/cm2/min SSA superfcie homognea Planeta variao latitudinal Ano diferenas sazonais
Processos Conduo Conveco Adveco Condensao Radiao
ConvecoConduo
Radiao
Modificado de: http://www.dea.uem.br/disciplinas/meteorologia/meteorologia8.pdf
Atmosfera terrestreBalano de radiao
Processos Conduo Conveco Adveco Condensao Radiao
Atmosfera terrestreBalano de radiao
Processos Conduo Conveco Adveco Condensao Radiao
Atmosfera terrestreBalano de radiao
Processos Conduo Conveco Adveco Condensao Radiao
Atmosfera terrestreProcesso de radiao
Radiao Espectro eletromagntico
Atmosfera terrestreProcesso de radiao
Radiao Emisso
Temperatura superior a -273C ou 0 K. Depende da temperatura Comprimento de onda Quanto mais quente o corpo emissor, menor ser o comprimento
de onda Reflexo Absoro Transmisso
Atmosfera terrestreProcesso de radiao
Radiao Reflexo
Albedo
Atmosfera terrestreProcesso de radiao
Radiao solar: Entrada de energia Emisso Reflexo Absoro Transmisso
Fluxo de energia
Atmosfera terrestreProcesso de radiao
Radiao Transferncia de energia
Ondas curtas radiao solar Ondas longas radiao terrestre Conveco
Transferncia de energia Ondas curtas radiao solar GANHO DE ENERGIA Ondas longas radiao terrestre PERDA DE ENERGIA
Atmosfera terrestreProcesso de radiao
Balano de energia 100% topo da atmosfera Devolvidos ao espao:
28% fase ondas curtas(radiao solar) 19% reflexo nuvens 6% reflexo elementos
da atmosfera 3% reflexo superfcie
terrestre 72% fase de ondas longas
(superfcie terrestre) 5% diretamente para o
espao 67% emitido para
espao
Atmosfera terrestreProcesso de radiao
Balano de energia 2 cal/cm2/min (100%) 50% interao com atmosfera
19% refletido pelas nuvens(espao)
5% absorvido 26% retida por componentes
da atmosfera 6% refletido para fora
do sistema 25% ganho da atmosfera
(aquecimento por ondas curtas) 50% atinge a superfcie do
Planeta 47% absorvido 3% refletido
Atmosfera terrestreProcesso de radiao
Balano de energia Contribuio da radiao
terrestre: 50% atinge a superfcie do
Planeta (radiao solar) Emisso de ondas longas pela
superfcie terrestre Contra-radiao: ao gases,
aerossis e nuvens (efeitoestufa)
Lei de Stefan-Boltzmann:emisso de ondas longas pelasuperfcie terrestre naproporo da quarta potnciada temperatura que ela alcana
Emisso de ondas longassuperior quela que chega aotopo da atmosfera (114%)
Atmosfera terrestreProcesso de radiao
Balano de energia Dos 114% emitidos
5% diretamente para oespao
Sobram 109% 25% da atmosfera 29% conveco
24% calor latente 5% calor sensvel
SSA : 109+25+29=163% 67%: emitido para espao 96%: contra-radiao
Atmosfera terrestreProcesso de radiao
Balano de energia Perdeu 114% mas ganhou
96% = -18% =RESFRIAMENTO
Ganho em ondas curtas47%-18% = 29% =AQUECIMENTO
29% perdidos por calorsensvel e calor latente =EQUILBRIO
Atmosfera terrestreProcesso de radiao
Balano de energia 100% topo da atmosfera Devolvidos ao espao:
28% fase ondas curtas(radiao solar) 19% reflexo nuvens 6% reflexo elementos
da atmosfera 3% reflexo superfcie
terrestre 72% fase de ondas longas
(superfcie terrestre) 5% diretamente para o
espao 67% emitido para
espao
Atmosfera terrestreProcesso de radiao
Importncia no processo de transferncia de energia,responsvel pelo aquecimento do ar na Troposfera: Superfcie terrestre: emisso de ondas longas CO2 e H2O: absoro de ondas longas Atividades humanas afetam o balano de energia do SSA Nuvens:
barreira tanto a perda de radiao terrestre para o espao Restringe quantidade de radiao solar (direta ou difusa) que
alcana a superfcie