Elementos e Fatores do Clima

O estudo da atmosfera e de seus fenômenos são enfocados sob o ponto de vista físico, sendo denominado Meteorologia, a qual está dividida em dois ramos: Meteorologia propriamente dita e Climatologia. A Meteorologia tem por fundamento as leis físicas e a Climatologia a localização, estando sob o domínio da geografia.

Os elementos climáticos variam no tempo e no espaço e são influenciados pelos fatores climáticos. Os fatores são agentes que determinam, em cada ponto, o regime vigente para cada elemento climático. Como elemento climático pode-se destacar: a radiação solar, a temperatura e umidade do ar, a pressão atmosférica, a precipitação, a evaporação, a evapotranspiração, a nebulosidade e o vento.

Descrição estática, expressando as condições médias do seqüenciamento do tempo meteorológico. Mede-se primeiro as condições instantâneas da atmosfera (Tempo) de um local por vários anos e, posteriormente, estima-se qual deve ser a condição média (provável), ou seja, o CLIMA.

Essa condição média é que irá condicionar a distribuição dos seres vivos no globo. A distribuição da vegetação natural nas diversas regiões da Terra depende basicamente do clima. Regiões com alta disponibilidade de água e energia apresentam maior biodiversidade, enquanto que nas regiões frias ou secas poucas espécies ocorrem. Climas do Mundo Vegetação Natural

Dentro de uma metodologia puramente didática podemos reunir os principais FATORES climáticos em três grandes categorias: astronômicos (atuam periòdicamente), geográficos ( são fixos e invariáveis) e meteorológicos (atuam, em grande parte, de modo aleatório). Podem ser subdivididos em: Astronômicos: movimentos de rotação e translação; estações do ano; energia solar e latitude. Geográficos: distribuição dos continentes e mares; altitude e relevo; cobertura vegetal e natureza do solo; correntes oceânicas. Meteorológicos: atmosfera da Terra e circulação geral da atmosfera.

Diversos FATORES atuam para a formação das condições do TEMPO de um local e, conseqüentemente, para a formação de seu CLIMA. Esses fatores são agentes que determinam o regime dos elementos. Os fatores podem ser classificados de acordo com a escala de estudo, ou seja, com efeitos no MACRO, TOPO e MICROCLIMA. Macroclima Topoclima Microclima

Fatores Macroclimáticos Relacionados à latitude, altitude, correntes oceânicas, continentalidade / oceanidade, massas de ar e frentes. Fatores Topoclimáticos Relacionados ao relevo, mais especificamente à configuração e exposição do terreno. Fatores Microclimáticos Relacionados à cobertura do terreno.

Fatores do Macroclima São aqueles que atuam em escala global ou regional. São classificados como permanentes (latitude, altitude/relevo, oceanidade/continetalidade, etc.) ou variáveis (correntes oceânicas, centros semi-estacionários de alta e baixa pressão, massas de ar, composição atmosférica, etc.). Latitude Esse fator está ligado às relações Terra-Sol, que envolvem o movimento aparente do Sol no sentido N-S ao longo do ano, o qual é conseqüência do movimento de translação e da inclinação do eixo terrestre (23 o 27´) em relação à perpendicular ao plano da eclíptica. Dessa forma, ocorre variação espacial e temporal do ângulo de incidência dos raios solares na superfície (ângulo zenital) e do fotoperíodo, os quais provocam variações diárias na radiação solar de acordo com a latitude e com o dia do ano, resultando em diferenças nas condições térmicas. > Latitude < Temp média anual

Variação da radiação solar no topo da atmosfera (Qo) e do fotoperíodo com a LATITUDE.

Altitude/Relevo O aumento da altitude ocasiona diminuição da temperatura. Isso ocorre em conseqüência da rarefação do ar e da diminuição da pressão atmosférica. Média  - 0,6 o C / 100m (esse valor depende da quantidade de vapor no ar) 25 C 10 C Temp. média anual 0 C -10 C -20 C 25 C 10 C -10 C -15 C

Além disso, a associação da altitude com o relevo pode condicionar o regime de chuvas de uma região. As chuvas orográficas são um exemplo disso : Total anual médio de chuva (cm) Esse efeito ocorre também na região da Serra do Mar no Estado de São Paulo, onde a chuva total anual é de mm/ano em Santos, de mm/ano no alto da Serra e de mm/ano na cidade de S. Paulo.

Oceanidade / Continentalidade Esses termos se referem, respectivamente, à proximidade ou distância do oceano ou grandes massas de água. Oceanidade se refere ao efeito do oceano sobre o clima de uma região litorânea. A água do oceano atua como um moderador térmico, ou seja, não permite que grandes variações de temperatura ocorram. Isso se dá pelo fato da água ter maior calor específico do que o ar, resfriando-se e aquecendo-se mais lentamente. A massa de água ao trocar calor com o ar faz com que haja uma atenuação tanto do aquecimento do ar como de seu resfriamento, reduzindo assim a amplitude térmica (Tmax – Tmin). A continentalidade ocorre em locais situados no interior dos continentes, portanto sem sofrer efeito dos oceanos. Nesses locais as amplitudes térmicas são maiores, tanto em termos diários como em termos anuais. Cuiabá → Amplitude térmica mensal entre 8 e 17 o C Salvador → Amplitude térmica mensal entre 3 e 6 o C Numa escala geográfica maior, o poder moderador dos oceanos explica também porque as amplitudes térmicas (verão – inverno) são maiores no HN e menores do HS.

Oceanidade / Continentalidade Indice de Oceanidade – Kerner O = 100 X (T a – T o )/A T a = Temperatura média de abril T o = Temperatura média de outubro A = Amplitude térmica Indice de Continentalidade - Johannsonn K = ((1,7 A) seno θ ) – 14 θ = latitude; A = Temperatura do mês mais quente menos temperatura do mês mais frio.

Correntes Oceânicas A movimentação contínua das águas oceânicas em função de diferenças de densidade (causadas por diferença de temperatura e salinidade e pela rotação da Terra) gera correntes que se movem de maneira organizada, mantendo as suas características físicas, as quais diferem das águas adjacentes. As correntes que circulam dos Pólos para o Equador são FRIAS e as que circulam do Equador para os Pólos são QUENTES. A atmosfera em contato com essas massas de água entra em equilíbrio térmico com a superfície. Por isso, as correntes têm grande efeito sobre o regime térmico e hídrico (chuvas) na faixa litorânea dos continentes. Correntes Frias → Condicionam clima ameno e seco Correntes Quentes → Condicionam clima quente e úmido Exemplo: Salvador, BA, Brasil → T anual = 24,9 o C e P anual = mm Lima, Perú → T anual = 19,4 o C e P anual = 40 mm

Anticiclones Semi-Estacionários Na ZCIT os ventos alíseos de SE (HS) e de NE (HN) convergem, formando áreas de baixa pressão (L), que mostram a posição do Equador Térmico, o que favorece a formação de nuvens e precipitação. Na ZCET a convergência dos ventos de W e de E favorecem a formação de frentes frias, que posteriormente se deslocam em direção ao equador provocando chuvas. Já nas latitudes de cavalos (altas pressôes) ocorre a subsidência de ar, inibindo os movimentos convectivos e conseqüentemente, impedindo a formação de nuvens e precipitação. L

As figuras a seguir mostram a posição média da ZCIT nos meses de Janeiro e Julho. É possível notar que durante o verão no HS a ZCIT desloca-se para o sul, o que contribui para o aumento das chuvas nas regiões N, CO e SE do Brasil. ZCIT

No mês de julho (inverno no HS), por outro lado, a ZCIT desloca-se para o norte, o que contribui para a diminuição das chuvas nas regiões SE, CO e inclusive em parte da região Norte do Brasil. ZCIT

Fatores do Topoclima São aqueles relacionados ao relevo. Dependem da configuração dos terrenos e da exposição desses em relação à radiação solar. Esses fatores devem ser levados em consideração nas regiões S e SE do Brasil, quando da implantação de culturas susceptíveis às geadas. Configuração do terreno Baixada Espigão Meia- encosta Face voltada para o N Planaltos e baixadas favorecem o acúmulo de ar frio, criando topoclimas diferentes das meia-encostas e espigões. As culturas susceptíveis às geadas devem ser implantadas em área livres do acúmulo do ar frio.

Fatores Topoclimáticos Configuração do terreno: as geadas são mais freqüentes e intensas nas áreas situadas nas configurações do terreno onde o ar frio fica estagnado, como nas baixadas e nos terrenos planos. Assim, em dias propensos à geada, os danos mais significativos ocorrem nessas configurações. Em anos em que ocorre um frio mais intenso, mas sem geada nas meia-encostas e nos espigões, há formação de geadas nas baixadas e nos terrenos planos. Terreno Plano Meia Encosta Terreno Côncavo (baixada) Terreno Convexo (Espigão) Ar Frio

Acúmulo de ar frio nas baixadas promove a condensação do vapor e a formação de nevoeiro. Nas baixadas as temperaturas atingem valores inferiores aquelas observadas na meia-encosta e nos espigões Efeito da configuração do terreno no acúmulo do ar frio

Exposição do terreno Nas regiões S e SE do Brasil, os terrenos com faces voltadas para o N são, em média, mais ensolarados, secos e quentes do que as voltadas para o S. Nas faces voltadas para o S, as temperaturas são menores (maior risco de geadas) e a umidade será maior (favorecendo as doenças).

Fatores do Microclima São aqueles que modificam o clima em microescala, devido ao tipo de cobertura do terreno ou prática agrícola, podendo assim ser modificado pelo homem. Muitas vezes, a alteração do microclima é necessária para que se possa cultivar uma certa cultura, não apta ao macroclima da região. Exemplos disso são os ambientes protegidos (estufas, telados, etc) que têm por finalidade reduzir a incidência de radiação solar sobre as culturas, elevar as temperaturas ou evitar a ação da chuva nas plantas. O sistema agro-florestal (SAF) é outro exemplo, assim como a irrigação que ao fornecer água para a cultura provoca a redução da temperatura e aumento da umidade. Apesar dos aspectos favoráveis, a alteração do microclima se não for bem controlada pode levar a efeitos desfavoráveis, como é o que ocorre quando se adensa demasiadamente as culturas ou se irriga com muita freqüência. Nessas condições o microclima se torna extremamente favorável à ocorrência de doenças fúngicas e bacterianas. EstufaTeladoSAF

Fatores Microclimáticos – relacionados à cobertura do terreno A manutenção de cobertura morta (mulch) ou vegetação rasteira nas entrelinhas das culturas perenes, como café, citros, entre outras, favorece o processo de resfriamento, intensificando as geadas. Isso ocorre porque a cobertura sobre o solo atua como um isolante térmico, não permitindo que a radiação solar atinja a superfície do solo e este armazene calor para que seja liberado à noite. Portanto, o solo nu funciona como moderador da temperatura do ar durante o inverno. Cobertura morta na entrelinha de um seringalVegetação rasteira na entrelinha de um cafezal Intensificam o resfriamento durante o inverno  geada mais severa

Mudança, Variabilidade e Anomalia Climática Mudança climática: alterações globais das condições climáticas no longo prazo. Variabilidade climática: refere-se às flutuações em torno da média de longo período. Apesar dessas definições, não há uma distinção absoluta entre esses termos. O que pode parecer uma mudança climática na escala de décadas ou séculos, poderia ser considerada apenas uma flutuação / variabilidade na escala de dezenas de milhares de anos.

Os fatores que provocam as flutuações climáticas (variabilidade) na escala de eras geológicas são: Terrestres: modificações na composição da atmosfera, distribuição dos oceanos e continentes, vulcanismo, tamanho das calotas polares. Astronômicos: variação na excentricidade da órbita e da inclinação do eixo terrestre. Extraterrestre: variação da emissão de energia solar. Mudança, Variabilidade e Anomalia Climática

Anomalia climática: eventos meteorológicos com desvios muito acima do padrão de variabilidade normalmente observada. As anomalias estão associadas a fenômenos que ocorrem no globo terrestre e que provocam alterações nas condições meteorológicas. Um exemplo é a ocorrência do fenômeno El Niño e La Niña. Anomalia Climática Variabilidade Climática Normal Climatológica Tendência

Concentração Global de CO 2 na Atmosfera

Linha Verm. = dados observ. Linha cinza = result. modelos