ATMOSFERA E OS FENÔMENOS METEOROLÓGICOS

Os fenômenos meteorológicos são decorrentes das variações de temperatura, da umidade e da pressão do ar, das precipitações, dos ventos, do movimento das massas de ar e de uma série de outros fatores que influenciam, modificam e que caracterizam os estados ou condições do tempo atmosférico ou clima no mundo.

A atmosfera é a camada gasosa que envolve a Terra, e se divide em:

• Troposfera: Com até 15 km de altitude, a troposfera é a camada mais baixa da atmosfera. 99% do vapor d"água está na troposfera, dado que pode parecer grande, mas a composição desta camada é quase idêntica à atmosfera num todo, com 78% de nitrogênio e 21% de oxigênio, sendo o 1% da troposfera constituída por na maioria vapor d'água.

Na troposfera acontecem todos os fenômenos naturais que estamos habituados (se formam as nuvens de chuva, os raios, etc.)

• Estratosfera: Segunda camada mais baixa, a estratosfera tem uma altitude de 15 à 50 km. Sua temperatura no topo é de -3°C. Talvez o fato mais interessante seja a existência da camada de ozônio na estratosfera, que filtra os raios solares. Alguns balões meteorológicos podem chegar até a estratosfera.

• Mesosfera: É a terceira camada, com de 50 à 85 km de altitude. Temperatura de -93°C no topo. É na mesosfera que os meteoróides que adentram a atmosfera terrestre começam à sofrer combustão.

• Termosfera: Penúltima camada atmosférica, com uma altitude de 85 à 600 km. Sua temperatura é, no topo, de 1.727°C. É a camada da atmosfera onde ocorrem as auroras boreais e também onde orbitam os satélites artificiais.

• Exosfera: Há uma altitude de 600 à 10.000 km, é a última camada da atmosfera, a que intermedeia a Terra com o espaço sideral afora. Sua temperatura é de -273°C no topo e é composta fundamentalmente por hidrogênio e hélio.

A atmosfera não se apresenta de forma homogênea em toda sua extensão, tornando-se rarefeita à medida que a altitude aumenta. No nível do mar é constituída de 78% de nitrogênio, 21% de oxigênio e apenas 1% de outros gases (argônio, xenônio, neônio, gás carbônico, etc), além das partículas de poeira.

Os elementos que caracterizam as condições atmosféricas e o clima são: a temperatura, a umidade e a pressão atmosférica.

TEMPERATURA DO AR

A fonte de energia responsável pela temperatura, ou seja, a quantidade de calor do ar atmosférico é o Sol. A radiação solar atravessa a atmosfera que retém 19%, sendo que 47% é absorvida pelas águas e terras da superfície e refletida de volta aquecendo o ar de baixo para cima e os outros 34% nem chegam a atravessar a atmosfera, sendo refletido de volta ao espaço.

Existem duas escalas de temperatura – a Celsius (°C) e a Fahrenheit. A escala Celsius baseia-se no ponto de congelamento da água que corresponde a 0°C e no ponto de ebulição que corresponde a 100°C. Na escala Farehnheit, o ponto de congelamento corresponde a 32°F e o de ebulição corresponde a 212°F. Temos assim que:

1°C = 32°F e 100°C = 212ºF

Na verificação da temperatura do ar, podemos verificar a máxima e a mínima durante determinado período, podendo ser diário, mensal ou anual. A variação da temperatura registrada nestes períodos é chamada de amplitude térmica.

UMIDADE DO AR

Umidade atmosférica é a quantidade de vapor de água existente no ar, podendo variar de um lugar para outro, dependendo das condições atmosféricas, da estação do ano e do lugar. A umidade do ar pode ser considerada ao seu ponto de saturação até começar a chover (umidade relativa), ou seja, até atingir 100%.

Quando o ponto de saturação atinge aquela marca, ocorrem as precipitações que podem ser em forma de chuvas, neve ou granizo. São chamadas de precipitações não superficiais, quando a condensação ocorre nas camadas mais elevadas da atmosfera.

Quando a condensação ocorre junto à superfície, formam-se o orvalho, a geada e nevoeiro, chamada assim de condensações superficiais.

As chuvas resultam da conjugação de dois fatores, a saturação do vapor de água na atmosfera e a queda da temperatura. Podem ser de três tipos:

Chuvas Convectivas – quando o ar em ascensão vertical se resfria, em contato com as camadas mais altas da atmosfera, se condensa e se precipita sob a forma de chuva;

Chuvas de Montanha ou Orográficas – quando o ar em seu movimento de ascensão para ultrapassar barreiras montanhosas, encontra camadas mais frias no alto das montanhas e precipitam em um lado da barreira (montanha);

Chuvas Frontais – Resultam do choque de massas de ar diferentes e opostas, uma massa de ar frio (frentes frias) com uma massa de ar quente.

A variação da quantidade de chuva durante um período (diária, mensal ou anual) em determinado lugar, é chamada de índice pluviométrico ou pluviosidade.

A neve ocorre em regiões onde a temperatura é fria o bastante levando ao congelamento do vapor de água, formando pequenos cristais na atmosfera, que caem devido ao peso e a gravidade.

O granizo acontece quando o vapor de água pela ascensão vertical, é levado para camadas muito altas e muito frias, condensando em gotículas de água e congelando transformando-a em pedras de gelos.

Já as Condensações Superficiais ocorrem quando há diferença entre a temperatura do ar e a superfície da Terra. Quando a superfície é mais fria que o ar, o ar quente em contato com a superfície fria se resfria e se condensa formando o nevoeiro ou a neblina.

Se ao contrário, o ar for mais frio que a superfície, esse resfriamento fará condensar o vapor de água que sobe do solo, formando o orvalho.

Se o resfriamento do ar for muito forte e rápido, o vapor de água da superfície passará diretamente para o estado sólido, formando uma fina camada de gelo conhecida como geada que nada mais é que o orvalho congelado.

PRESSÃO ATMOSFÉRICA

O peso do ar sobre a superfície da Terra é chamado de pressão atmosférica. Como esse peso não é exercido de maneira igual em todos os locais do planeta, tendo em vista as alterações no relevo e diferentes zonas climáticas (diferentes temperaturas), temos diferentes pressões atmosféricas na superfície terrestre, que dão origem aos Ventos.

Ventos são os movimentos horizontais do ar cuja formação depende da distribuição das temperaturas na superfície da Terra e pelas desigualdades de pressão atmosférica que iniciam o movimento do ar.

Nas regiões mais frias, o ar é mais pesado, pois a pressão é maior (zona de alta pressão) e nas áreas mais quentes é mais leve, tendo em vista que a pressão é menor (zona de baixa pressão). Os ventos sempre se deslocam das áreas de alta pressão chamadas de zonas anticiclonais para as de baixa pressão conhecidas por zonas ciclonais. Assim temos os ventos de circulação:

Principal ou Permanentes que saem das Zonas Polares para as Zonas Temperadas (ventos polares) e das Zonas Temperadas em direção ao Equador na Zona Tropical (ventos alísios);

Secundários ou Temporários que circulam aliados a outros fatores como relevo, latitude, proximidade do mar, correntes marítimas e as diferenças de temperatura entre continente e oceano (monções);

Periódico que mudam de direção da manhã para a noite (brisas marinhas).

Conhecendo os elementos que determinam as condições do tempo atmosférico, temos que diferenciar o conceito de tempo e clima.

O estado momentâneo do ar (atmosfera), num determinado lugar (área menor), caracteriza o tempo atmosférico.

O clima indica a sucessão de variações dos estados do tempo em um determinado lugar da Terra (área maior) por um longo período.

Por influência de alguns fatores, o clima varia de um lugar para outro. Assim vamos estudar esses fatores que influenciam o clima na Terra.

FATORES QUE INFLUENCIAM O CLIMA

Existem alguns fatores que modificam o clima em todo planeta. São fatores que influenciam o clima:

LATITUDE: O planeta é dividido em zonas climáticas limitadas pelos paralelos principais: Trópico de Câncer e Trópico de Capricórnio, Círculos Polares Ártico e Antártico. Como sabemos, a região central do planeta onde se localiza a Linha do Equador é região a mais quente do planeta e à medida que nos afastamos dela em direção aos pólos, tanto para o norte, quanto para o sul, às temperaturas vão abaixando ou seja, diminuindo. Portanto, sendo o Equador a Latitude 0°, quanto maior a latitude (seja para o norte ou sul), menor a temperatura. Assim a Terra é dividida em baixas latitudes (zona intertropical ou tropical – entre os Trópicos de Câncer e de Capricórnio), latitudes médias (entre o trópico de Câncer e o Circulo Polar Ártico e o Trópico de Capricórnio e Circulo Polar Antártico) e as latitudes altas (entre os círculos polares e os pólos). Assim temos, climas quentes nas latitudes baixas; climas temperados ou mesotérmicos nas latitudes médias e climas polares nas latitudes baixas.

ALTITUDES: As altitudes também são bastante variáveis no nosso planeta, variando desde aproximadamente 300m abaixo do nível do mar (Mar Morto na Ásia) a 8.800m acima do nível do mar (Monte Everest) e este é outro fator que influencia e muito o clima. A cada 200m acima do nível do mar, a temperatura diminui cerca de 1° C. Isso explica a presença de neves eternas no topo das montanhas mais altas do planeta. Dessa forma podemos concluir que quanto maior a altitude, menor a temperatura.

MARITIMIDADE: A proximidade de grandes massas líquidas (mares, oceanos grandes lagos e rios), alteram a umidade relativa do ar e a amplitude térmica. Tendo em vista que a terra esquenta (absorve calor) mais rápido que a água que reflete calor para a atmosfera aquecendo o ar acima. No entanto, a água como aquece (absorve calor) mais lentamente, mantém o ar acima mais fresco, possibilitando temperaturas mais amenas. Assim nas regiões próximas as grandes massas líquidas, temos temperaturas mais amenas durante todo o ano. Devido às quantidades de massas líquidas, temos também maior evaporação e formação de nuvens que possibilitam maior quantidade de chuvas (pluviosidade alta). Desta forma, quanto maior a proximidade de grandes massas líquidas, menor a amplitude térmica e maior a pluviosidade.

CONTINENTALIDADE: Este fenômeno é o oposto a maritimidade. Como não existem massas líquidas próximas para amenizar as temperaturas refrescando o ar atmosférico e a terra absorver calor mais rapidamente, teremos temperaturas altas durante o dia e baixas temperaturas à noite, apresentando alta variação de temperaturas durante todo o ano, tendo em vista que da mesma forma que esquenta, a terra esfria rapidamente à noite. Também devido à falta de presença de grandes massas liquidas, temos pouca evaporação e pouca formação de nuvens e conseqüentemente, baixa quantidade de chuvas (baixa pluviosidade). Assim quanto mais interior a região, maior a continentalidade, ou seja, quanto mais afastado do litoral a região, maior a amplitude térmica (variação de temperatura) e menor a pluviosidade (quantidade de chuvas).

MASSAS DE AR: As massas de ar são classificadas em massas de ar frias e quentes. Podem ser úmidas e secas dependendo de sua origem. Temos hoje no planeta Massas de Ar Tropicais e Equatoriais Oceânicas (quentes e úmidas) e Continentais (quentes e secas) e Polares Oceânicas (frias e úmidas) e Continentais (frias e secas). Elas também influenciam bastante os climas nas regiões por onde se deslocam trazendo calor e seca, calor e chuva, frio e seca ou frio e chuva, dependendo da massa de ar que estiver atuando. O encontro de duas massas de ar diferentes e opostas é chamado de frentes, podendo ser frente fria ou quente.

CORRENTES MARÍTIMAS: Correntes Marítimas são verdadeiros rios que correm por baixo dos oceanos e mares. Elas podem ser frias (corrente de Humboldt, Corrente do Labrador, Corrente da Califórnia, Corrente de Benguela e Corrente das Falklands ou Malvinas, etc) ou quentes (Corrente do Golfo, Corrente do Brasil, Corrente do Japão, entre outras). Também são responsáveis pelo aquecimento ou esfriamento do ar atmosférico, bem como, pela maior ou menor quantidade de chuvas por onde passam. As Correntes Marítimas Frias são responsáveis pelo esfriamento e seca nas regiões por andam passam e as Correntes Marítimas Quentes trazem calor e chuvas para suas regiões.

RELEVO: Também o relevo influencia o clima, onde nas regiões onde predominam planícies, fazem imensos corredores por onde deslocam livremente as massas de ar. Da mesma forma, nas regiões onde encontram planaltos e Montanhas, estas agem como verdadeiras barreiras impedindo o deslocamento dessas mesmas massas alterando inclusive seu perfil, por exemplo, uma massa de ar quente e úmida ao se erguer para ultrapassar uma barreira de montanhas, esfria-se despejando as chuvas geralmente antes das montanhas (chuvas orográficas), prosseguindo seu caminho como massa de ar quente e seca.

VEGETAÇÃO: Também a vegetação influencia o clima de uma região, quando aparece como grandes florestas absorvendo o calor excessivo e aumentando a umidade do ar na atmosfera, uma vez que as árvores lançam na atmosfera grande quantidade de água através da transpiração de suas folhas. Geralmente em regiões com presença de grandes florestas, temos alta pluviosidade devido à alta umidade do ar.

Estes fatores que influenciam o clima exercem forte influência na determinação do estado do tempo, criando características próprias em diferentes partes do mundo.

CLASSIFICAÇÕES DO CLIMA NO MUNDO

Para definir o clima de qualquer lugar no mundo, devemos considerar os fenômenos meteorológicos e os fatores climáticos que os caracterizam. Os elementos mais importantes para essa caracterização são a temperatura e as precipitações (chuvas). As variações anuais de temperaturas e a quantidade de chuvas de uma localidade podem ser registradas em um gráfico denominado climograma, medidas por uma estação meteorológica de uma localidade durante os doze meses do ano.

Um climograma tem duas ordenadas (eixo vertical): uma a esquerda onde são representadas as quantidades de chuvas (precipitações) e outra à direita onde demonstram as temperaturas. No eixo das abscissas (eixo horizontal) são assinalados os meses do ano, sendo que as temperaturas são representadas por uma linha vermelha e as precipitações por barras azuis. Através deste gráfico do clima é possível reconhecer as principais características do clima de uma região através do dimensionamento das temperaturas (calor ou frio) e a umidade ou aridez de uma determinada região pelo período de um ano.

Diante desta classificação podemos determinar os variados tipos de clima do planeta e suas principais características que são:

Clima Glacial ou Polar – é o clima que se apresenta nas regiões polares, caracterizando-se por apresentar temperaturas muito baixas (temperaturas negativas no inverno e verão) e baixa pluviosidade;

Climas Temperados - Aparece nas regiões de latitude médias da Terra (Europa, Ásia, América do Norte e sul da América do Sul, África e Oceania), tendo como principal característica as quatro estações do ano bem definidas com presença de neve no inverno. Devido a proximidade do mar surgem dois subtipos de clima temperados: o Temperado Oceânico que apresenta temperaturas mais amenas no inverno e maior pluviosidade e o Temperado Continental com grande variação de temperaturas (alta amplitude térmica) entre inverno e verão e baixa pluviosidade.

Clima Mediterrâneo – também considerado uma variação do clima temperado, ocorre próximo ao Mar Mediterrâneo, litoral do Chile, da Califórnia, África do Sul e Austrália, apresentando verões quentes e secos e invernos não muito frio e chuvosos.

Clima Tropical – clima de características quentes, predominantes em regiões de baixas latitudes, também apresentando alguns subtipos tais como: Tropical Continental ou típico com apenas duas estações bem definidas, verões chuvosos e invernos secos. Aparece no Brasil central e grande parte da África; Tropical de Monções que clima típico do sul e sudeste asiático, caracterizando por chuvas torrenciais de verão causadas pelos ventos de monções oceânico e invernos secos; Tropical de Altitude que devido a altitude, apresentam verões com temperaturas menos elevadas.

Clima Equatorial – também considerado uma variação do clima tropical, aparece em áreas próximas a Linha do Equador (Amazônia, África e Indonésia), muito quente, com pequena variação de temperaturas e chuvas abundantes o ano todo.

Clima Desértico – aparece tanto em baixas ou altas latitudes, tendo como principal característica a pequena quantidade de chuvas e a grande amplitude térmica entre o dia e a noite.

Clima de Montanha ou Altitude – também não está restrito a nenhuma zona climática da Terra, pois está ligado às grandes altitudes das cadeias montanhosas. Caracteriza-se pelo frio intenso e a presença de neves eternas no topo das montanhas.

Clima Subtropical – chamado de clima de transição, por se encontrar em zonas de mudança de um clima para outro, é encontrado em regiões de transição entre o clima tropical e o clima temperado, apresentando chuvas bem distribuídas durante todo o ano, estações bem definidas e aumento da amplitude térmica. Ocorre no sul do Brasil.

Clima Semi-árido – encontrado em regiões tropicais (Nordeste Brasileiro) e em regiões temperadas (Argentina), apresenta chuvas escassas e mal distribuídas durante o ano, podendo apresentar dependendo da latitude, médias térmicas altas ou baixas e invernos chuvosos.

Clima Subpolar - O verão é curto e pouco quente e o inverno é frio e longo. As temperaturas médias mensais são por vezes inferiores a -40°C. A amplitude térmica anual é elevada e a precipitação muito baixa, geralmente ocorre na forma de neve.

TIPOS DE CLIMAS NO MUNDO

Ainda em relação às classificações climáticas podemos citar a classificação de Koppen e de Strahler que usam critérios diferentes uma da outra. A classificação de Koppen é chamada de analítica porque considera separadamente os principais elementos que caracterizam o clima, no caso, a temperatura e a pluviosidade. No entanto recebe muitas críticas por não considerar a influência das massas de ar e correntes marítimas. Adita um sistema de letras maiúsculas e minúsculas que exige o conhecimento de uma nova linguagem e codificação.

As letras maiúsculas apresentam os cinco principais grupos climáticos:

A – Tropicais Úmidos

B – Secos

C – Climas Mesotérmicos (temperados) úmidos e subúmidos

D – Climas Frios e úmidos

E – Climas Polares (gelados)

Os subgrupos são diferenciados segundo a quantidade de chuvas (menos nos climas polares), representados por letras minúsculas e algumas maiúsculas.

f – sempre úmido W – desértico

m – monçônico T – tundra

s – chuvas de inverno F – gelo perpétuo

w – chuvas de verão H – montanha

S – estepes

Por fim, existem ainda as subdivisões no subgrupo, definidas pela temperatura, representadas somente por letras minúsculas:

a – verão quente

b – verão brando

c – frio

d – muito frio

h – quente

k – menos quente

Desta forma, na classificação de Koppen-Geiger-Pohl, podemos ter clima Cwa, ou seja, clima temperado úmido (ou mesotérmico), com chuvas de verão e verão quente.

Da combinação da primeira e segunda letras dos códigos acima descritos obtém-se os seguintes tipos climáticos:

A : Clima tropical — climas megatérmicos das regiões tropicais e subtropicais
- Af : clima tropical úmido ou clima equatorial
- Am : clima de monção
- Aw : clima tropical com estação seca de Inverno
- As : clima tropical com estação seca de Verão
B : Clima árido — climas das regiões áridas e dos desertos das regiões subtropicais e de média latitude.
- BS : clima das estepes
  - BSh : clima das estepes quentes de baixa latitude e altitude
  - BSk : clima das estepes frias de média latitude e grande altitude
- BW : clima desértico
  - BWh : clima das regiões desérticas quentes de baixa latitude e altitude
  - BWk : clima das regiões desérticas frias das latitudes médias ou de grande altitude
- Cf : clima temperado úmido sem estação seca
  - Cfa : clima temperado úmido com Verão quente
  - Cfb : clima temperado úmido com Verão temperado
  - Cfc : clima temperado úmido com Verão curto e fresco
- Cw : clima temperado úmido com Inverno seco
- Cwa : clima temperado úmido com Inverno seco e Verão quente
- Cwb : clima temperado úmido com Inverno seco e Verão temperado
- Cwc : clima temperado úmido com Inverno seco e Verão curto e fresco
- Csa : clima temperado úmido com Verão seco e quente
- Csb : clima temperado úmido com Verão seco e temperado
- Csc : clima temperado úmido com Verão seco, curto e fresco
- Cs : clima temperado úmido com Verão seco (clima mediterrânico)
- Df : clima temperado frio sem estação seca
  - Dfa : clima temperado frio sem estação seca e com Verão quente
  - Dfb : clima temperado frio sem estação seca e com Verão temperado
  - Dfc : clima temperado frio sem estação seca e com Verão curto e fresco
  - Dfd : clima temperado frio sem estação seca e com Inverno muito frio
- Dw : clima temperado frio com Inverno seco
- Dwa : clima temperado frio com Inverno seco e com Verão quente
- Dwb : clima temperado frio com Inverno seco e com Verão temperado
- Dwc : clima temperado frio com Inverno seco e com Verão curto e fresco
- Dwd : clima temperado frio com Inverno seco e muito frio
- ET : clima de tundra
- EF : clima das calotes polares
- EM : clima das altas montanhas
C : Clima oceânico — climas das regiões oceânicas e marítimas e das regiões costeiras ocidentais dos continentes
D : Clima continental ou climas temperados frios — clima das grandes regiões continentais de média e alta latitude
E : Clima glacial — clima das regiões circumpolares e das altas montanhas

Existe ainda uma terceira classificação para o clima, usada por Strahler, que usa os conhecimentos sobre a circulação geral da atmosfera, reconhecendo a importância do mecanismo das massas de ar e das frentes na caracterização dos tipos de climas. As principais são:

Climas das latitudes baixas, influenciados por massas de ar quente: Equatorial úmido; Desértico Tropical; Estepe Tropical; Desértico de costas ocidentais; Tropical típico (seco/úmido); Litorâneo com ventos alísios; Tropical de savanas (seco).

Climas de latitudes médias, influenciados por massas de ar tropicais e polares: Subtropical úmido; Marítimo de costas ocidentais; mediterrâneo, Desértico de latitude média; Estepe de latitude média e Continental úmido.

Climas de altas latitudes, influenciados por massa de ar polares: Continental subártico; de Tundra, de Terras altas; Calota de gelo.

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