Disciplina de Climatologia 2 ACA 226 Prof Humberto
Disciplina de Climatologia 2 ACA 226 Prof. Humberto Ribeiro da Rocha Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas Universidade de São Paulo ROTEIRO DE ESTUDO Notas expositivas (slides) Aula 1 1) Balanço global de radiação e energia 2) Temperatura do ar
Fontes externas de energia para a atmosfera Entrada total = 174 PW (1 peta= 1015) Radiação solar (99, 97%) Calor do interior da Terra (0. 025%) Energia de marés (0. 002%) Combustível fóssil (0. 007%) Energia geotérmica Energia radiativa
Aquecimento diferencial da Terra (escala anual) 1. esfericidade (variação equador – polo) 2. obliquidade da rotação (fotoperíodo, sazonalidade) 3. distribuição continente-oceano (* obs: escala 100. 00 anos também excentricidade e precessão da órbita) DISTRIBUTION OF WATER AND LAND (Kossinna, 1921) % terra % água Global 29, 2 70, 8 Hem Norte 39, 3 60, 7 Hem Sul 19, 1 80, 9
Irradiância solar no topo da atmosfera Variabilidade latitudinal e sazonal Efeito do ngulo de altitude solar
Saldo de radiação no topo da atmosfera
Balanço global de radiação no topo da atmosfera Si, top = So(1 a)/4= 345 Wm-2 Le, top = Te 4 Sr, top= a. Si, top =104 Wm-2 = 345 -104 = 241 Wm_2 Atmosfera Superfície
Rad solar absorvida incidente topo atm = (1 – A) Kitop
Saldo de radiação na superfície
Informações de inventários radiação solar na superfície (Brasil)
Fonte: atlas brasileiro de energia solar
Irradiação solar incidente na superfície
Balanço global de radiação e energia (topo e superficie) Si, top = So(1 a)/4= 345 Wm-2 Le, top = Te 4 Sr, top= a. Si, top =104 Wm-2 = 345 -104 = 241 Wm_2 Atmosfera Si, sup= 169 Wm-2 Sr, sup= 25 Wm-2 saldo S = 169 -25= +144 Wm-2 Ld, sup= 345 Wm-2 Superfície Le, sup= 385 Wm-2 saldo L = -385+345= -40 Wm-2
Saldo de radiação solar na superfície
Saldo de radiação de onda longa na superfície
Saldo de radiação na superfície
Balanço global de radiação e energia O que compensa o déficit radiativo da atmosfera e o superavit da superfície ? Atmosfera saldo radiativo = -104 Wm-2 E = 85 Wm-2 H = 19 Wm-2 Superfície Balanço de energia à superfície : saldo radiativo (Rn = net radiation) = +104 Wm-2 = H (heat) + E (evapotranspiração)
Balanço global de radiação e energia Atmosfera Balanço de energia na atmosfera = saldo radiativo = - 104 Wm-2 + Fluxo calor sensível H = + 19 Wm-2 + Precipitação (P) = + 85 Wm-2 SOMA = 0 E = 85 Wm-2 H = 19 Wm-2 Superfície Balanço de energia à superfície : saldo radiativo (Rn = net radiation) = +104 Wm-2 = H (heat) + E (evapotranspiração)
Aquecimento e resfriamento radiativo médio global na atmosfera balanço na superfície balanço no topo da atmosfera saldo líquido na atmosfera
Temperatura do ar
Distribuição de temperatura global na superfície: um desafio científico no século 19 Alexander von Humboldt. On isothermal lines and the distribution of heat over the globe 1820 Explicação por radiação solar e terrestre Johnston, Alexander Keith (1804 -1871). Distribution of Heat over the Globe. William Blackwood & Sons Publisher, Edinburgh.
Temperatura média global (ºC) annual (esquerda) e para JAN e JUL, Peixoto & Oort (1983)
Fonte: Barry & Chorley 2003
Correntes oceânicas Fonte: Peixoto e Oort
Perfil vertical de pressão e temperatura na atmosfera Estações no Artico: inversão até 1 km (Overland 1997) Lapse-rate da atmosfera na troposfera (padrão Hem Norte, US)
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