segunda-feira, 16 de junho de 2008

CLIMA

CLIMA

A atmosfera e sua dinâmica
Com espessura de aproximadamente 600 km, a atmosfera é a camada gasosa que envolve e acompanha a Terra em todos os seus movimentos, devido à força da gravidade.
A atmosfera é composta de vários gases que formam uma mistura transparente, incolor e inodora chamada ar atmosférico. Além dos gases, há também vapor de água, partículas de pó, microorganismos, etc.
Os gases mais pesados estão concentrados mais próximos da superfície terrestre e os mais leves estão mais distantes. À medida que aumenta a altitude, a atmosfera torna-se cada vez mais rarefeita (em altitudes mais elevadas sentimos falta de ar). A 80 km de altitude o oxigênio é quase inexistente, pois, por ser um gás pesado, não se mantém em altas altitudes.

Camadas da atmosfera
Desde a parte mais externa até a superfície terrestre, temos as seguintes camadas:
Exosfera: É a camada mais externa da atmosfera. Começa mais ou menos a 600 km de altitude, e seus limites superiores são imprecisos. Nessa camada, a inexistência de ar permite temperaturas elevadíssimas (mais de 1.000ºC), razão pela qual as naves espaciais devem ser construídas com materiais super resistentes.
Ionosfera: Prolonga-se da mesosfera até cerca de 600 km. O ar é muito rarefeito e carregado de íons (partículas eletrizadas que têm a propriedade de refletir as ondas de rádio, o que torna possível captar essas ondas provenientes de longas distâncias, como de outros países, por exemplo). É nessa camada que os meteoros (popularmente conhecidos como estrelas cadentes) se desintegram.
Mesosfera: Dá início a chamada atmosfera superior e vai da tropopausa até 80 km de altitude. Ao contrário do que ocorre na estratosfera, aqui a temperatura diminui com a altitude (o ar é muito rarefeito), podendo atingir -90ºC no limite superior.
Estratosfera: Estende-se a partir da Troposfera até cerca de 50 km. Ao contrário do que ocorre na troposfera, aqui a temperatura aumenta com a altitude, chegando a atingir cerca de 2ºC na parte superior. O vapor de água é quase inexistente e conseqüentemente não existem nuvens. Essa camada é particularmente importante devido à presença do gás ozônio, que filtra a maior parte dos raios ultravioleta emitidos pelo Sol. Se não fosse o ozônio, morreríamos pela ação dos raios ultravioleta.
Troposfera: Atinge até cerca de 10 a 12 km de altitude e concentra 75% dos gases e 80% da umidade atmosférica (vapor de água, cristais de gelo etc., que formam as nuvens). É a camada que nos envolve diretamente e na qual ocorrem as perturbações atmosféricas. Na troposfera, a temperatura diminui em média 6,5ºC/km à medida que nos elevamos, podendo atingir -60ºC na parte superior, que é chamada de tropopausa.

Clima e tempo
O Clima corresponde ao comportamento da atmosfera ao longo do ano em determinado ponto da superfície terrestre. Os fenômenos meteorológicos ocorridos em um instante ou em um dia são relativos ao tempo atmosférico. Portanto, se dizemos que hoje o dia está quente e úmido, estamos nos referindo ao tempo, ao comportamento da atmosfera nesse dia. Por outro lado, se dizemos que na Amazônia o tempo é quente e úmido o ano inteiro, estamos nos referindo ao clima da região, ao comportamento da atmosfera ao longo do ano.
Sabe-se que cada região apresenta um clima próprio. O clima do Rio de Janeiro é diferente do clima de Paris, por exemplo, devido a um conjunto diferenciado de fatores climáticos: latitude, altitude, massas de ar, continentalidade ou maritimidade, correntes marítimas, relevo, vegetação e urbanização. A conjugação desses fatores é responsável pelo comportamento dos elementos climáticos que são captados por nossos sentidos: temperatura, umidade e pressão atmosférica.

a) Fatores do clima
Os fatores do clima são:
Latitude: quanto maior a latitude, ou seja, quanto mais nos afastamos do Equador, menores são as médias térmicas anuais. Por ser esférica, a Terra é iluminada pelos raios solares com diferentes inclinações. Quanto mais próximo do Equador, menor é a inclinação com que os raios solares incidem na superfície terrestre. Em contrapartida, quanto maior a latitude, mais acentuada é a inclinação com que os raios solares incidem na superfície da Terra. Quanto maior a inclinação, maior é a área aquecida e, portanto, menor é a temperatura.
Altitude: quanto maior a altitude, menor a temperatura. No alto de uma grande serra é mais frio, no mesmo instante e na mesma latitude, que ao nível do mar. Esse fenômeno é facilmente compreensível, já que a atmosfera se aquece por irradiação; os raios solares aquecem a superfície na qual incidem, seja continente ou oceano, que irradiará o calor absorvido para a atmosfera. Quanto maior a altitude menos, intensa é a irradiação e menor a temperatura. Um raio solar que atravessa a atmosfera sem incidir na superfície ou que reflete e retorna ao espaço sideral não altera a temperatura do planeta, já que não houve retenção de energia. O índice de reflexão – o albedo – de uma superfície varia em função da cor. A neve, por ser branca, reflete cerca de 75% dos raios solares incidentes, enquanto a floresta amazônica, por der escura, reflete apenas cerca de 15%. Quanto menor o albedo, maior a absorção de raios solares, maior o aquecimento e, conseqüentemente, maior a irradiação de calor.
Massas de ar: são bolsões imensos de ar, ventos de escala planetária que se deslocam, por diferença de pressão, pela superfície terrestre, carregando consigo as características de temperatura e umidade da região onde se originaram. À medida que se deslocam, vão se descaracterizando por influencia de outras massas com as quais trocam calor. A classificação das massas é bastante simples: as oceânicas são úmidas e as continentais, com raras exceções, são secas; as tropicais e equatoriais são quentes enquanto as temperadas e polares são frias.
Continentalidade e maritimidade: a maior ou menor proximidade de grandes quantidades de água exerce forte influencia não só no comportamento da umidade relativa do ar, mas também da temperatura. O calor específico da água é maior que o da terra. Em conseqüência, a água demora a se aquecer, enquanto os continentes aquecem rapidamente. Por outro lado, a água retém calor por mais tempo e demora a irradiar a energia absorvida; os continentes esfriam com maior rapidez quando cessa ou diminui a entrada de luz solar ao iniciar-se a noite ou o inverno. Portanto, em localidades que sofrem influencia da continentalidade, a amplitude térmica diária e sazonal é bem maior que a das localidades que sofrem influencia da maritimidade. Por possuir uma quantidade de terras emersas muito maior que o hemisfério sul, o hemisfério norte tem uma amplitude térmica anual maior, com invernos mais rigorosos e verões mais quentes.

Correntes marítimas: são grandes massas de água que se deslocam pelo oceano com condições próprias de temperatura, salinidade e pressão. Possui grande influencia no clima, além de favorecerem a atividade pesqueira em áreas de encontro de correntes quentes e frias, nas quais há a ressurgência de plâncton. A corrente quente do golfo, ou Gulf Stream, impede o congelamento do mar do Norte e ameniza os rigores climáticos do inverno na porção noroeste da Europa. A corrente fria de Humboldt, no hemisfério sul, e a da Califórnia, no hemisfério norte, causam queda da temperatura do ar próximo as litorais, respectivamente do norte do Chile e do sudoeste os Estados Unidos. Isso provoca condensação do ar e chuvas no oceano, fazendo com que as massas de ar percam a umidade. Ao atingirem o continente, elas estão secas, originando, assim, os desertos de Atacama (Chile) e da Califórnia (Estados Unidos). Já as correntes quentes do Brasil (leste da América do Sul), das Agulhas (sudeste da África) e Leste-australiana determinam muita umidade, pois a elas estão associadas massas de a quente e úmido que provocam fortes chuvas.

Vegetação: as plantas retiram umidade do solo pela raiz e a enviam à atmosfera pelas folhas (evapotranspiração). Além disso, a vegetação impede que os raios solares incidam diretamente sobre a superfície. Assim, com o desmatamento, há uma grande diminuição da umidade e, portanto, das chuvas, ale de um aumento significativo das temperaturas médias.
Relevo: além de estar associado à altitude, que é um fator climático, o relevo também influi na temperatura e na umidade, ao facilitar ou dificultar a circulação das massas de ar. Por exemplo, na Europa, as planícies existentes no centro do continente facilitam a penetração das massas de ar oceânicas (ventos do oeste) provocando chuvas e minimizando a amplitude térmica anual. Nos Estados Unidos, as cadeias montanhosas do oeste (Sierra Nevada, cadeias da Costa) impedem a passagem das massas de ar vindas do Pacífico, o que explica as chuvas na vertente voltada para o mar e a aridez no lado oposto. No Brasil, a disposição longitudinal das Serras no Centro-sul do país formam um “corredor” que facilita a circulação da massa polar atlântica e dificulta a circulação da massa tropical atlântica.

b) Elementos do clima
Destacaremos dois elementos do clima: a umidade e a pressão atmosférica.
A umidade corresponde à quantidade de vapor de água encontrada na atmosfera em determinado instante, podendo ser expressa em números absolutos (g/m3) e relativos (%). Todos nós já ouvimos o locutor de rádio dizer que a umidade relativa do ar é, por exemplo, de 70%. Passadas algumas horas, ele diz que a umidade relativa subiu para 90%. Qual a aplicação prática disso?
A umidade é relativa ao ponto de saturação de vapor de água na atmosfera, em média 4%. Ao saturar-se de vapor (ponto de orvalho), a atmosfera promoverá a precipitação ou chuva. Assim, 80% de umidade relativa significa que estamos a 80% da capacidade máxima de retenção da vapor de água na atmosfera, que é de 4% o que significa 3,2% de vapor em termos absolutos. Quando está chovendo, temos aproximadamente 4% de vapor de água, em termos absolutos, e 100% de umidade relativa do ar.
Para que chova, porém, além de o vapor atingir o ponto de saturação, a água tem de se condensar, passando do estado gasoso ao liquido. Isso acontece fisicamente com a queda de temperatura explica os três principais tipos de chuvas que ocorrem no planeta: frontal, orográfica e convectiva.

Os tipos de chuva
Os três principais tipos de chuva são:
Chuva frontal: na zona de contato entre duas massas de ar (frente) de características diferentes, uma quente e outra fria, ocorre a condensação do vapor e a precipitação da água na forma de chuva. A área de abrangência (em quilômetros quadrados) e o volume de água precipitada estão relacionados com a intensidade das massas, variável no decorrer do ano.
Chuva de relevo ou orográfica: em alguns locais do planeta, barreiras de relevo obrigam as massas de ar a atingir altitudes superiores, o que causa queda de temperatura e condensação do vapor. Esse tipo de chuva costuma ser intermitente e fina, e é muito comum nas regiões Nordeste e Sudeste do Brasil, onde as serras e chapadas dificultam a penetração das massas de ar úmidas provenientes do oceano Atlântico no interior do continente.
Chuva de convecção ou chuva de verão: em dias quentes o ar próximo a superfície fica leve e sobe para as camadas superiores da atmosfera, carregando umidade. Ao atingir altitudes superiores, a temperatura diminui e o vapor se condensa em gotículas tão pequenas que permanecem em suspensão. O ar fica mais pesado e desce frio e seco em direção à superfície, iniciando novamente o ciclo convectivo. Ao fim da tarde, a nuvem resultante está enorme, chegando a atingir 13km de altitude e provocando chuvas torrenciais. Após a chuva, o céu fica claro novamente.
A pressão atmosférica corresponde a força provocada pelo peso do ar. Quanto maior a altitude, menor a coluna e maior a rarefação do ar, o que diminui a pressão. Sabe-se, ainda, que o ar quente é leve. Esse fenômeno é explicado pela expansão dos gases, ou seja, quanto maior a temperatura, menor o número de moléculas e, portanto, menor o peso de cada metro cúbico de ar. Em contrapartida, quanto menor a temperatura, maior o numero de moléculas por metro cúbico de ar; tem-se, então, maiores peso e pressão.
Todo e qualquer movimento de ar ou vento na atmosfera decorre de diferença de pressão. O vento sempre se desloca das áreas de alta pressão para as de baixa pressão, das áreas de temperaturas mais baixas para as de temperatura mais elevadas. Esse movimento pode se dar entre regiões que distam apenas alguns quilômetros (vento local) ou em escala planetária (massas de ar), deslocando-se das áreas de alta latitude para as de média e baixa latitude. A única exceção, a essa regra são os alísios, que atuam ininterruptamente, com a mesma intensidade, na zona intertropical do planeta, pois são decorrentes do movimento de rotação da Terra.

Climogramas
Para verificar a oscilação das temperaturas e a distribuição das chuvas ao longo do ano, utilizam-se os climogramas – gráficos que nos permitem analisar as variações de climáticas ao longo do ano e em determinadas regiões. Apresentam, na sua base, as letras indicativas dos meses do ano. Num lado, indica-se a variação do regime pluviométrico, e no outro, as variações de temperatura, apresentadas em graus centígrados.
As colunas representam a quantidade de chuva distribuídas ao longo dos meses do ano.

El Niño e La Niña
O fenômeno El Niño começou a ser estudado no inicio do século XX, porem referencias a algo semelhante datam do século XVlll.
O fenômeno consiste no aquecimento das águas do oceano Pacifico, que ocorre no período primavera-verão, com intervalos variados, geralmente de 7 a 11 anos. O nome, que significa “o menino” ou “Menino Jesus”, em espanhol, foi usado pela primeira vez por pescadores peruanos ao observarem a chegada de uma corrente oceânica quente perto do natal.
Aquecida, parte da água evapora, ganha altitude e, levada por ventos de oeste, volta a cair em forma de chuva no oeste da América do Sul, particularmente no Peru e Equador; ao associar-se com frentes frias de origem Antártida, provoca chuvas intensas no Sul e Sudeste do Brasil. Em contrapartida, a pluviosidade diminui no leste da Amazônia e a seca se agrava no Nordeste brasileiro.
Por outro lado, dentro da normalidade, os ventos alísios sopram direcionando as águas quentes superficiais do litoral da América do Sul para Indonésia, provocando chuvas necessárias à região. Aliado a esse movimento das águas ocorre o fenômeno da ressurgência, ou seja, as águas frias mais profundas sobem até a superfície, trazendo consigo uma formidável quantidade de nutrientes, atraindo peixes.
Com a chegada do El Niño, acontecem anormalidades. Os Alísios tornam-se mais fracos e bloqueiam a ressurgência. As chuvas não atingem a Indonésia e se precipitam sobre o meio do Pacífico.
O fenômeno denominado La Niña – ou fase fria – é o oposto do El Niño, porem mais fraco, acontecendo em períodos de um a dois anos após o El Niño.
Trata-se da intensificação dos ventos alísios, que atuam com mais força e levam as águas superficiais quentes para a Ásia, provocando fortes chuvas, vendavais, enchentes. As águas frias atingem a costa do Peru, aumentando o fenômeno da ressurgência e, conseqüentemente, elevando o número de peixes nessa região.
No Brasil La Niña gera escassez de chuvas na parte meridional do território e pluviosidade farta no Nordeste.

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