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O que é meteorologia?
• Estudo dos fenômenos atmosféricos
• Distinção de meteorologia de climatologia (clima vs tempo)
• Física newtoniana (mecânica dos fluidos) aplicada à atmosfera.
• Movimentos obedecem à 2ª. Lei de Newton
• Calor obedece às leis da termodinâmica
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Como estudamos a atmosfera?
• De que forma aplicamos o método científico à meteorologia?– Observação– Descrição– Hipóteses– Experimentos/Previsão– Análise/interpretação dos resultados
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Variáveis meteorológicas
• Temperatura
• Pressão
• Umidade
• vento
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Definições• Tempo meteorológico é o estado da atmosfera relativo
à temperatura, nuvens, precipitação, vento etc.
• Clima é tempo meteorológico médio de uma determinada região.
• As ciências atmosféricas envolvem o estudo da atmosfera da Terra na sua forma mais ampla, envolvendo todos os fenômenos atmosféricos tais como poluição, aeronomia, propagação de ondas eletromagnéticas, eletricidade atmosférica, etc. Tradicionalmente, as ciências atmosféricas dividem-se em:
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Definições
• Meteorologia: estudo os fenômenos atmosféricos e a sua variação temporal. É ainda, a ciência que estuda a atmosfera da Terra com enfoque na descrição e previsão dos padrões de tempo e clima. Do grego, meteoros significa suspenso no ar.
• Climatologia: investiga os fenômenos atmosféricos de longo período de tempo do ponto de vista estatístico, 10 anos no mínimo.
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Temperatura
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Escalas de temperatura
O ponto zero da escala Kelvin (zero absoluto) corresponde, ao menos teoricamente, à temperatura na qual cessa o movimento molecular e o objeto não emite radiação eletromagnética. Não há temperaturas abaixo dessa.
373212100Ponto de
ebulição da água
273 320Ponto de fusão do
gelo
Kº Fº C
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Atmosfera padrão
• Sondagem vertical da atmosfera
• Dados de:– Temperatura– Umidade– Vento– Altura
http://www.cas.manchester.ac.uk/images/photos/instruments/radiosonde_launch-01.jpg
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Atividade:
• 1. Plotar em papel milimetrado a seguinte sondagem:
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Atmosfera padrão
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
-80,0 -60,0 -40,0 -20,0 0,0 20,0
Temperatura (oC)
Alt
ura
(km
)
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Atmosfera padrão
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
-80,0 -60,0 -40,0 -20,0 0,0 20,0
Temperatura (oC)
Alt
ura
(km
)
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Camadas da atmosfera: Divisão por temperatura
• Na atmosfera, a variação da temperatura com a altitude apresenta um comportamento um tanto complexo. Na plotagem feita em classe, a qual representa o perfil vertical de temperatura da atmosfera, observa-se que ocorrem reversões de temperatura em diferentes altitudes. Essas reversões definem quatro camadas na atmosfera com relação à temperatura. São elas: troposfera, estratosfera, mesosfera e termosfera.
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Camadas da atmosfera
• Estas camadas caracterizam-se pela taxa de variação vertical de temperatura, o lapse rate:
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Atividade:
• 1. Plotar em papel milimetrado a seguinte sondagem:
• 2. Calcular a taxa de variação vertical da temperatura:
• da troposfera nos primeiros 10 km;• da estratosfera, entre 20 e 50km;• da mesosfera, entre 50 e 80km.
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Atividade: Troposfera
• 3. Preencher o texto:• A primeira camada atmosférica (mais próxima
à superfície) é denominada TROPOSFERA.• A temperatura na troposfera varia de ___oC à
superfície, até ___oC em seu topo (TROPOPAUSA), a aproximadamente 15 km de altitude. Nos seus primeiros 10 km, a temperatura (aumenta/diminui) com a altura a uma taxa aproximada de ___oC/km.
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Atividade: Estratosfera
• A camada acima da troposfera é denominada ESTRATOSFERA, onde se encontra a _____________________ que nos protege da radiação ultravioleta solar.
• A temperatura na estratosfera varia de ___oC a aproximadamente 15 km, até ___oC em seu topo (ESTRATOPAUSA), a aproximadamente 50 km de altitude.
• Na estratosfera, a temperatura (aumenta/diminui) com a altura, a uma taxa aproximada de ___oC/km entre 20 e 50km.
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Atividade: Mesosfera
• A camada acima da estratosfera é denominada MESOSFERA.
• A temperatura na mesosfera varia de ___oC a aproximadamente 50 km, até ___oC em seu topo (MESOPAUSA), a aproximadamente 80 km de altitude.
• Na mesosfera, a temperatura (aumenta/diminui) com a altura, a uma taxa aproximada de ___oC/km entre 50 e 80km.
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TERMOSFERA
• A camada acima da mesosfera é denominada TERMOSFERA.
• Na TERMOSFERA a temperatura aumenta com a altura.
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Camadas da atmosferaCamadas da atmosfera
Tendo como base a Tendo como base a variação da variação da temperatura com a temperatura com a altura, a atmosfera altura, a atmosfera divide-se em 4 divide-se em 4 camadas:camadas:
1. Troposfera1. Troposfera2. Estratosfera2. Estratosfera3. Mesosfera3. Mesosfera4. Termosfera4. Termosfera
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Em superfície:Como a temperatura varia ao
longo do dia?• Quando ocorre a máxima temperatura?• Quando ocorre a temperatura mínima?
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Ciclo diario da temp. no IAG-SP no outono.Como é o movimento diurno do sol?
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Nossa visão do movimento do sol
• Próximos slides: prof. Roberto Boczko
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Movimentodiurnoaparente do Sol
Zênite
PS
Horizonte
Nascer
Ocaso
Meiodia
Meia-noite
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Visto de “fora” da Terra
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Rotaçãoda
Terra
PN
PS
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Motivos do dia e da noite na Terra
SolSol NoiteDiaRaios solares
Eixo de rotação
PS
PN
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São PauloRio de Janeiro
Belo Horizonte
Salvador
Oceano Atlântico
Anoitecer
Para onde se desloca a sombra?
Dia NoiteRaios solares
Eixo de rotação
PS
PN
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Pontos CardeaisPontos Cardeais
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Nascer do Sol
Lesteé o ponto onde
o Sol nasce.(?!?)
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Gnômon( Relógio de Sol )
Sol
Chã
oGn
ôm
on
Gn
ôm
on
Sombra
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Determinação do meridiano e dos pontos cardeais
( Sombra mínima )
Nascente
Ocaso
Linha do MeiodiaMeridiano
PontoLeste
PontoOeste
PontoSul
PontoNorte
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Movimento Anual Movimento Anual Aparente do SolAparente do Sol
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Ano
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Passagem meridiana
do Sol
Zênite
PS
Horizonte
Nascer
Ocaso
Meiodia
Meia-noite
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SOL DA MEIA NOITE NA NORUEGA
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Repetição de características meteorológicas/climatológicas
Quente QuenteFrio AmenoAmeno
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Noção de ano e de estações do ano
NascenteNascente
Ocaso
Meridiano
InvernoPrimavera
Verão Outono
Ano das Estações ~ 365 diasAno das Estações ~ 365 dias
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Representação do Ano das Estações
Ano das Estações
Primavera OutonoVerão Inverno
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6
7
9
10
8
1112
13
14
15
16
17
18
Trajetóriasdiurnasdo Sol
Leste
Oeste
N S
Inverno
17
7
Verão
19
5
Pri/Out
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Qual o motivo das estações do ano?
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Estações do Ano: Hemisfério Sul
Equador
PN
Eclíptic
a
Eclíptic
a
Início doInício doInvernoInverno
22 jun22 jun
InícioIníciododo
VerãoVerão22 dez22 dez
Início doInício doOutonoOutono
21 mar21 mar
Início daInício daPrimaveraPrimavera
23 set23 set
PS
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Estações do Ano:Hemisfério Norte
Equador
PN
Eclíptic
a
Eclíptic
a
Início Início dodo
VerãoVerão22 jun22 jun
InícioIníciododo
InvernoInverno22 dez22 dez
Início daInício daPrimaveraPrimavera
21 mar21 mar
Início doInício doOutonoOutono
23 set23 set
PS
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Estações versus Hemisférios
Primavera OutonoVerão Inverno
Equinócioda PrimaveraBoreal
Equinócioda OutonoBoreal
Solstíciodo VerãoBoreal
Solstíciodo InvernoBoreal
Outono PrimaveraInverno Verão
Equinócioda PrimaveraAustral
Equinócioda OutonoAustral
Solstíciodo VerãoAustral
Solstíciodo InvernoAustral
No HemisférioNorte
No HemisférioSul
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Esquema da Órbita da Terra em torno do Sol
Eclíptica Sol
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Órbita da Terra em torno do Sol
Eclíptica
Sol
Plano da eclíptica
23,5º23,5º Eixo derotação
Plano da Eclíptica
PeriélioAfélio
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Motivo das Estações
Verão
Sol
InvernoVerão
Inverno
Primaveraou
OutonoOutono
OutonoOutonoou
Primavera
Sol
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22 dez - Solstício de Capricórnio
Inverno
Verão
21 mar - Equinócio de Áries
Primavera
Outono
23 set - Equinócio de Libra
Outono
Primavera
22 jun - Solstício de Câncer
Verão
Inverno
Estações do ano
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~23,50
Eclíptica
Inclinação do eixo de rotação da Terra com
relação ao seu plano orbital
Paralelismo do eixo com uma direção
fixa do espaço
Diferentes hemisférios recebem diferentes quantidades de calor
em diferentes épocas do ano
Diferentes aquecimentos dos diferentes hemisférios
Diferentes estações do ano
Motivos das Estações do AnoMotivos das Estações do Ano
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Equador
PN
Eclíptic
a
Eclíptic
a
Início doInício doOutonoOutono
21 mar21 mar
Início daInício daPrimaveraPrimavera
23 set23 set
PS
Início doInício doInvernoInverno22 jun22 jun
Outra visão das Estações do AnoHemisfério Sul
InícioIníciododoVerãoVerão22 dez22 dez
Início doInício doOutonoOutono
21 mar21 mar
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Paralelos especiais
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Equinócio do Outono AustralEquinócio do Outono AustralS
ol n
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PS
Equador
~21 mar
Terra
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Solstício BorealSolstício BorealS
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PN
PS
Equador
Trópico de Câncer
Círculo Polar Antártico
~22 jun
Terra
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Equinócio da Primavera AustralEquinócio da Primavera AustralS
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PN
PS
Equador
Trópico de Câncer
Círculo Polar Antártico
~23 set
Terra
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Solstício AustralSolstício AustralSo
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PN
PS
Equador
Trópico de Capricórnio
Círculo Polar Ártico
~22 dez
Terra
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Equinócio do Outono AustralEquinócio do Outono AustralS
ol n
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Au
stra
l PN
PS
Equador
Trópico de Câncer
Círculo Polar Antártico
Trópico de Capricórnio
Círculo Polar Ártico
Terra
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Paralelos Importantes
Equador
Trópicode CâncerTrópico deCapricórnio
Círculo Polar Ártico
Círculo Polar Antártico
23,5o
23,5o
PN
PS
So
l no
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Au
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al
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Equador
PN
Eclíptic
a
Eclíptic
a
PS
CâncerCâncer
CapricórnioCapricórnioSolstícioaustral
Solstícioboreal
Solstícios e trópicos
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Paralelos Paralelos particulares na particulares na
TerraTerraEixo derotação
PS
PN
Sol Sol
Círculo Polar ÁrticoCírculo Polar Ártico
Círculo Polar AntárticoCírculo Polar Antártico
Equinócio Equinócio
Sol
Solstícioboreal
Sol
Solstícioaustral
Equador
Trópico de CâncerTrópico de Câncer
Trópico de CapricórnioTrópico de Capricórnio
Equador
PN
Eclíptic
a
Eclíptic
a
PS
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Sol e Terra nas diferentes estações
Sol noequinócio
Sol nosolstícioaustral
Sol nosolstícioboreal