Igor moreira

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Acesso em: 8 set. 2015.

Fonte: IBGE. Atlas geográfico escolar. 6. ed. Rio de Janeiro, 2012. p. 90.

Altitude

As diferenças de latitude não são as únicas responsáveis pela grande diversidade térmica da Terra. A altitude também interfere na temperatura e, consequentemente, no tempo e no clima dos diversos locais do planeta.

A influência da altitude sobre a temperatura acontece porque o aquecimento da atmosfera não se dá apenas pela retenção dos raios do Sol, mas principalmente por causa da irradiação da superfície terrestre. É da superfície terrestre que o calor é irradiado para “cima”.

Próximo ao nível do mar, o ar é mais denso do que nas áreas de montanhas e tem maior capacidade de reter o calor absorvido e irradiado da superfície.

Nas altas montanhas, o ar é mais rarefeito, pois a atmosfera é menos densa do que ao nível do mar. Por isso, sua capacidade de absorção de calor é menor.

Assim, quanto maior a altitude, menor a temperatura do ar. Por isso, é comum observar depósitos de neve e gelo nos picos das mais altas montanhas do mundo, mesmo na zona intertropical.

As áreas equatoriais, em geral, são quentes. No entanto, as montanhas muito altas, próximas à linha do equador, apresentam baixas temperaturas e geleiras em seus picos. Isso acontece porque a altitude modifica a influência da latitude. Observe a imagem abaixo.

©iSotckphoto.com/Volodymyr Burdyak

Em plena faixa equatorial da África, encontram-se montanhas com o cume coberto de neve, como o monte Kilimanjaro, na Tanzânia (fronteira com o Quênia), que tem cerca de 5 900 metros de altitude. Nesse caso, a influência da altitude sobrepôs-se à da latitude. Foto de 2014.

Texto & contexto

1. Explique o que é albedo e como ele interfere na distribuição da radiação solar.

2. Defina temperatura média e amplitude térmica.

3. De que forma as mudanças de temperatura afetam seu cotidiano? E o município em que você mora?

4. Explique como a latitude influencia a distribuição do calor na Terra.

5. Observe a tabela e o mapa da página anterior para responder à questão: Qual das cidades a seguir deve apresentar maior temperatura média anual: Fortaleza, Belo Horizonte, Curitiba ou Porto Alegre? Justifique.

6. De que maneira a altitude interfere na temperatura?

Continentalidade e maritimidade

Você já teve a oportunidade de ir à praia em um dia de sol? Se sim, deve ter percebido que, durante o dia, a areia da praia é bem mais quente do que a água do mar. Mas, à noite, a água do mar fica mais aquecida do que a areia. Isso acontece porque a água aquece e esfria mais lentamente do que as superfícies sólidas, além de armazenar mais o calor que recebe. As superfícies sólidas, por sua vez, aquecem e resfriam mais rapidamente, devolvendo o calor para a atmosfera (irradiação terrestre). Esse fato pode ser observado nas diferenças de temperatura do ar entre as áreas litorâneas e as localizadas no interior dos continentes.

Nos litorais, a temperatura costuma ser mais constante. Já no interior dos continentes, a amplitude térmica (diferença entre as temperaturas máxima e mínima) costuma ser maior, fenômeno conhecido como efeito da continentalidade.

Pode-se concluir, então, que o fator continentalidade é responsável por elevadas variações de temperatura, e o fator maritimidade, por baixas variações de temperatura.

Para ter uma ideia de como a atmosfera é dinâmica e de como as temperaturas variam na Terra, observe os mapas a seguir e examine as isotermas, linhas que unem pontos de igual temperatura. Observe, também, as diferenças entre as temperaturas em janeiro e em julho nos diversos pontos da Terra.

Mundo: temperatura em janeiro

João Miguel A. Moreira/Arquivo da editora

Fonte: SIMIELLI,

Maria Elena. Geoatlas. 34. ed. São Paulo: Ática, 2013. p. 25.

Mundo: temperatura em julho

João Miguel A. Moreira/Arquivo da editora

Fonte: SIMIELLI,

Maria Elena. Geoatlas. 34. ed. São Paulo: Ática, 2013. p. 25.

Água na atmosfera

Grande parte da água existente na Terra encontra-se em permanente circulação, compondo o chamado ciclo hidrológico, ou ciclo da água, fenômeno fundamental para a vida no planeta.

No ciclo hidrológico, parte da água existente na superfície terrestre (oceanos, mares, rios, etc.) e na vegetação vai para a atmosfera na forma de vapor de água, por meio da evapotranspiração (vegetais) e da evaporação (líquidos).
Na atmosfera, o vapor de água se condensa e a água retorna para a superfície terrestre na forma de chuva, neve ou granizo. Parte dessa água infiltra-se no solo, formando o lençol de água subterrâneo.

Apesar de responder por uma pequena proporção na atmosfera, o vapor de água desempenha um papel fundamental no tempo e no clima da Terra, pois tem a função de regulador térmico e determina a possibilidade de haver ou não precipitações atmosféricas.

Confira, no esquema abaixo, como o ciclo hidrológico mantém a água em circulação constante pela Terra.
Ciclo hidrológico

Studio Caparroz/Arquivo da editora

Do total de água que cai sobre o planeta, a maior parte (64%) transforma-se novamente em vapor de água, voltando à atmosfera pelo solo (evaporação) e pelas plantas (transpiração). Escoam sobre a superfície terrestre 25% de água, dos quais grande parte (15%) se infiltra na terra e alimenta as reservas subterrâneas, enquanto 10% escoam e chegam diretamente aos rios. Dentro do solo, a água também circula, formando lençóis de infiltração. Onde o tipo de rocha permite, as águas afloram na superfície e formam as fontes, que podem dar origem a rios e lagos.

A água retorna à terra em forma de chuva.
A água retorna à terra em forma de neve.
Nuvens transportam a água.
O vapor de água se condensa e forma nuvens.
Parte da água dos mares e oceanos evapora.
As geleiras acumulam água congelada.
A água acumulada nas geleiras derrete e forma rios.

Evaporação da água de lagos.

Fonte: Adaptado de EARTH: the Definitive Visual Guide. London: Dorling Kindersley, 2013. p. 109. Cores-fantasia. Sem escala.

Umidade do ar e chuva

Há dias tão secos que, muitas vezes, sentimos os olhos e a garganta arderem. Há outros em que o ar nos parece “pesado”. Essas sensações, presentes várias vezes em nosso dia a dia, têm a ver com diversos fatores. A quantidade de umidade presente na atmosfera é um deles, assim como a temperatura do ar e os ventos.

Em algumas áreas, a atmosfera pode conter até 4% de vapor de água, enquanto, em outras regiões, pode não conter nenhuma quantidade. A quantidade de vapor de água contida na atmosfera é o que chamamos de umidade do ar. A umidade varia de um ponto a outro da Terra. Medida em gramas de vapor de água por metro cúbico de ar, mediante um aparelho chamado higrômetro, a umidade absoluta é a quantidade de vapor de água existente na atmosfera em determinado momento e local.

Quando a atmosfera passa a ter a quantidade limite de vapor de água, dizemos que ela atingiu o ponto de saturação ou o ponto de orvalho. Esse ponto representa a quantidade máxima de vapor de água que o ar atmosférico

consegue manter em suspensão em dada temperatura. Assim, quando o ar atmosférico atinge o ponto de saturação, significa que ele está com a maior quantidade possível de vapor de água.

A relação entre a quantidade de vapor de água existente no ar (umidade absoluta) e a que ele pode conter (ponto de saturação) chama-se umidade relativa. A umidade relativa do ar é expressa em porcentagem. Por exemplo: se a umidade absoluta for de 10 g e o ponto de saturação for de 20 g, a umidade relativa será de 50%. A atmosfera estará saturada quando a umidade relativa do ar atingir 100%. Nesse ponto, o vapor de água condensa-se e forma nuvens. Quando uma nuvem saturada de vapor de água entra em contato com uma camada de ar frio, forma-se a chuva. Também chamada de precipitação pluvial, a chuva é a mais comum das precipitações; há, ainda, o granizo e a neve.

O resfriamento do ar e a posterior formação da chuva podem ocorrer de várias formas. Assim, há três tipos de chuva: convectiva, orográfica e frontal. Leia mais sobre eles na seção Para saber mais da página ao lado.

Para saber mais

Tipos de chuva

Chuva convectiva

A chuva convectiva é a chamada chuva de verão e ocorre quando o ar é aquecido e sobe para altitudes mais elevadas. Quando isso acontece, o vapor de água contido no ar se resfria e, posteriormente, condensa-se, dando origem à chuva.

Como há uma circulação local vertical da água, pois as chuvas ocorrem na mesma área da evaporação, esse tipo de precipitação é chamado de chuva convectiva. Observando as setas do esquema ao lado, você pode entender melhor esse processo.

A chuva frontal é o tipo mais comum de chuva nas regiões subtropicais. Ocorre quando o ar quente, com bastante umidade, se choca com o ar frio. Isso acontece porque as massas de ar se movimentam, deslocando-
-se das áreas de alta pressão para as áreas de baixa pressão. A zona de contato entre o ar quente e o ar frio chama-se frente.

Quando se dá o avanço do ar frio, o ar quente, por ser mais leve, é empurrado para cima, o que também ocasiona um movimento de convecção. Ou seja, o ar quente sobe, perde temperatura, e o vapor de água se condensa e se precipita. Acompanhe esse processo observando as setas do esquema ao lado.

A chuva orográfica ocorre nas encostas de montanhas e serras, principalmente em áreas próximas ao litoral. Deslocadas pelo vento, as massas de ar úmidas são obrigadas a subir por causa das vertentes. Com isso, elas resfriam-se, e o vapor de água se condensa, provocando chuvas. É por essa razão que, em geral, chove mais nas vertentes voltadas para o mar do que nas opostas a ele. Observe o esquema ao lado.

Getulio Delphim/Arquivo da editora

Chuva frontal

Raqsonu/Arquivo da editora

ascensão de

ar aquecido

ar frio
descendente

ar frio

ar quente

Fonte: Elaborado com base em EARTH: the Definitive Visual Guide. London: Dorling Kindersley, 2013. p. 473.

Fonte: Elaborado com base em EARTH: the Definitive Visual Guide. London: Dorling Kindersley, 2013. p. 473.

Chuva orográfica

Raqsonu/Arquivo da editora

ar frio

ar quente

Fonte: Elaborado com base em EARTH: the Definitive Visual Guide. London: Dorling Kindersley, 2013. p. 473.

Texto & contexto

1. Com o apoio do esquema da página anterior, elabore um pequeno texto explicando o ciclo hidrológico.

2. Defina umidade absoluta e umidade relativa do ar.

3. Por que o vapor de água desempenha um papel fundamental no tempo e no clima da Terra?

Pressão atmosférica

Para compreender melhor o tempo e o clima da Terra, é necessário estudar, ainda, outras propriedades físicas que determinam a dinâmica da atmosfera. Para tanto, comece imaginando que você está com um dos braços estendidos e com a palma da mão aberta e voltada para cima. Ao fazer esse gesto, você está, na verdade, carregando na palma da mão a coluna de ar que está sobre ela.

Como você já deve ter visto nas aulas de Ciências Naturais, Biologia ou Física, o ar atmosférico pesa – e muito –, pois estamos falando de cinco quatrilhões de toneladas. Essa imensa e pesada massa é a força que gera a pressão do ar. Em outras palavras, pressão atmosférica é o peso da camada de ar que envolve o nosso planeta. Ela ocorre em razão da força de gravidade da Terra, que prende os gases ao redor do planeta e pressiona-os em direção à superfície.

O peso da atmosfera é tão grande que poderia nos achatar como folhas de papel. Mas, evidentemente, isso não acontece porque a pressão do ar sobre o nosso corpo se faz em todos os sentidos: de cima para baixo, de baixo para cima e pelos lados. Além disso, o ar entra em nossos pulmões, permitindo o equilíbrio do nosso corpo com o ar que nos envolve.

Sendo um importante elemento do tempo e do clima, a pressão atmosférica varia de um local para outro em razão da influência de alguns fatores. Um deles é a altitude.

Assim, à medida que nos elevamos acima do nível do mar, o peso da atmosfera diminui. Com a altitude, o ar se torna cada vez mais rarefeito, ou seja, escasso. Dessa forma, a pressão atmosférica é menor nas altas montanhas.

O ar ao nível do mar, por sua vez, sustenta o peso de todo o ar acima dele. Portanto, quanto maior a altitude, menor a pressão atmosférica; quanto menor a altitude, maior o peso do ar. Observe o esquema ao lado.

Outro fator que interfere na pressão atmosférica é a temperatura do ar. Para melhor compreender essa relação entre pressão e temperatura do ar, pense no seguinte: os gases que compõem o ar se expandem quando são aquecidos e se contraem quando são resfriados; quando o ar está quente, as moléculas dos gases afastam-se e, assim, ele se expande, fica mais rarefeito e, em consequência, pesa menos. Em outras palavras, as altas temperaturas provocam a diminuição da pressão do ar. Por isso é nas zonas tropicais, onde as temperaturas do ar são mais elevadas, que, em geral, as pressões atmosféricas são mais baixas.

Quando o ar está mais frio, as moléculas dos gases agrupam-se, tornando-o mais denso. Estando mais denso, o ar pesa mais. Portanto, as baixas temperaturas causam o aumento da pressão atmosférica. Isso acontece, sobretudo, nas zonas temperadas e polares, onde as temperaturas geralmente são mais baixas.
©Shutterstock/Aleksandr Stepanov

Barômetro, aparelho usado para medir a pressão atmosférica.

Pressão atmosférica e altitude

Getulio Delphim/Arquivo da editora

menor coluna de ar

São Paulo

(750 m de altitude)

menor pressão

atmosférica

maior

coluna de ar

Santos
(nível do mar)

maior pressão

atmosférica

Esquema simplificado elaborado pelo autor para fins didáticos.

A movimentação do ar

A atmosfera está em constante movimentação. Isso se deve a vários fatores, sobretudo à desigualdade da radiação solar, responsável pelas diferenças de temperatura, que, por sua vez, ocasionam diferentes pressões atmosféricas na superfície terrestre.

Nas zonas de alta pressão atmosférica (chamadas anticiclonais), o ar é mais comprimido do que nas zonas de baixa pressão (chamadas ciclonais). Por estar comprimido, o ar procura espaços para onde se deslocar. Nas zonas de baixa pressão, há mais espaço, pois nelas o ar encontra-se rarefeito. Assim, as zonas de baixa pressão atraem o ar das zonas de alta pressão.

Em razão das diferenças de pressão, o ar está quase sempre em movimento, deslocando-se das zonas de alta pressão para as zonas de baixa pressão. Esse deslocamento do ar é o vento.

Os ventos trazem consigo as características dos lugares onde se formam: podem ser quentes ou frios, úmidos ou secos. Eles influenciam a temperatura e a umidade na superfície terrestre.

Há ventos regulares, que sopram permanentemente, com maior ou menor intensidade, e ventos periódicos, que ocorrem durante um período do dia ou do ano.

Os principais ventos regulares são os polares e os alísios. Entre os periódicos, destacam--se as brisas terrestres e marítimas. Leia mais sobre os diferentes tipos de vento a seguir.

^▸ Polares: formam-se nas zonas polares (áreas de alta pressão). Tanto no hemisfério norte quanto no hemisfério sul, os ventos polares seguem a direção leste-oeste e, por isso, são chamados de ventos polares de leste. Esse desvio ocorre por causa da rotação da Terra.Caso ela não existisse, os ventos teriam a direção norte-sul e sul-norte.

^▸ Alísios: sopram das latitudes em torno de 30° em direção à linha do equador. Como a faixa equatorial recebe a maior quantidade de insolação, o ar quente da região, mais leve, tende a subir. Para preencher o espaço deixado por esse ar em ascensão, sopram os alísios, ventos menos quentes que procedem das regiões de menores temperaturas e altas pressões das latitudes subtropicais. Em virtude da rotação da Terra, de oeste para leste, os ventos alísios também sofrem um desvio em sua trajetória. No hemisfério norte, têm a direção nordeste-equador e, no hemisfério sul, a direção sudeste-equador.

^▸ Brisas terrestes e marítimas: movimentam-se em sentidos diferentes entre o dia e a noite. As brisas do dia são marítimas, isto é, sopram do mar para a terra. As brisas da noite são terrestres, ou seja, sopram da terra para o mar.

Circulação geral na atmosfera

Getulio Delphim/Arquivo da editora

No equador, a radiação solar aquece o solo e os oceanos, fazendo a água evaporar. O ar quente sobe, leva vapor de água e cria típicas tempestades tropicais. À medida que a água se condensa na forma de chuva, libera energia na atmosfera, e parte dessa energia escapa para o espaço. O ar mais seco e mais frio que permanece é empurrado do equador para os trópicos, o que possibilita a formação de desertos. Os ventos alísios levam esse ar de volta para o equador. Existem células de circulação similares nas latitudes médias e nas regiões polares.

Ventos alísios NE

Equador

Ventos alísios SE

Fonte: Adaptado de STEIKE, Ercília Torres. Climatologia fácil. São Paulo:

Oficina de Textos, 2012. p. 13. Cores-fantasia. Sem escala.

Para saber mais

O que são ciclones, furacões e tufões

Tufões, furacões ou ciclones são, essencialmente, o mesmo fenômeno meteorológico: uma tempestade giratória intensa causada pela queda da pressão atmosférica em uma área significativamente menor e sua temperatura ligeiramente maior do que as áreas que a circundam. Estas diferenças de pressão e temperatura se formam sobre águas tropicais quentes e geram ventos circulares que podem atingir velocidades de 300 km/h.

Ciclone tropical é um termo geral para o fenômeno descrito acima. Ele engloba os outros, que se diferenciam pela sua localização geográfica e sua intensidade. Um ciclone tropical será um furacão quando ocorrer sobre as águas do Atlântico, Caribe e nordeste do Pacífico. Se ocorrer no oeste do Pacífico e no sudeste do oceano Índico, será um tufão. Se, no entanto, se desenvolver em outras partes dos oceanos Índico e Pacífico, receberá o termo genérico de ciclone. Além disso, a intensidade dos ventos deve ser igual ou superior a 10, de acordo com a Escala de Beaufort, onde atingem velocidades de 88 a 102 km/h, e superiores.

Quando atingem estas velocidades, os ciclones tropicais desenvolvem um “olho”, isto é, uma área de calmaria relativa no centro da circulação. O olho é visível em imagens de satélite como um espaço circular distinto da tempestade, pequeno e livre de nuvens. [...]

Os tufões, furacões ou ciclones se iniciam em regiões oceânicas onde a temperatura ultrapassa os 27 °C. A evaporação da água dos oceanos se acumula em forma de nuvens na camada mais baixa da atmosfera, o que cria uma camada de baixa pressão atmosférica, fazendo com que o ar quente suba com mais rapidez e com que o ar frio das camadas superiores comece a descer pelo centro da tempestade. Ventos em sentido contrário fazem com que a tempestade comece a girar. Enquanto avança pelo mar, neste turbilhão, mais água é evaporada, alimentando o ciclone. Quando ele atinge algum continente, que é mais frio e seco, começa a se dissipar – causando, mesmo assim, enorme destruição em seu caminho.

[...] A ocorrência destes [ciclones tropicais] no Brasil e na América do Sul não é comum porque os dois fatores determinantes para a formação desse fenômeno, águas quentes e ventos calmos, são mais raros nas águas do Atlântico Sul, que são, em geral, menos aquecidas, e os ventos próximos da superfície são mais intensos e inibem a formação e organização de ciclones. [...]

O QUE são ciclones, furacões e tufões. O Eco, 13 nov. 2013. Disponível em: