Ciência da Terra

objetivos da lição

• discuta a diferença entre clima e clima.
• descreva a relação entre a temperatura e a umidade do ar, incluindo o conceito de ponto de orvalho.
• liste os conceitos básicos dos diferentes tipos de nuvem e o que eles indicam sobre o clima atual e futuro.
• explique como os diferentes tipos de precipitação se formam.

Vocabulário

• nuvem
• ponto de orvalho
• umidade relativa

Introdução

Se alguém em país pede-lhe que o tempo é como hoje, você precisa considerar vários fatores. A temperatura do ar, a umidade, a velocidade do vento, a quantidade e os tipos de nuvens e a precipitação fazem parte de um relatório meteorológico completo. Neste capítulo, você aprenderá sobre muitos desses recursos com mais detalhes.

o que é Clima e clima?

tempo é o que está acontecendo na atmosfera em um determinado lugar em um determinado momento. O clima pode mudar rapidamente. Um local de clima depende:

• temperatura do ar
• pressão de ar
• nevoeiro
• umidade
• cobertura de nuvens
• precipitação
• velocidade e direção do vento

Todos estes estão diretamente relacionados à quantidade de energia que está no sistema, e caso essa energia. A fonte final desta energia é o sol. O clima é a média do clima de uma região ao longo do tempo. O clima para um determinado lugar é estável e muda apenas muito lentamente. O clima é determinado por muitos fatores, incluindo o ângulo do sol, a probabilidade de cobertura de nuvens e a pressão do ar. Todos esses fatores estão relacionados à quantidade de energia encontrada nesse local ao longo do tempo.

umidade

a umidade é a quantidade de vapor de água no ar em um determinado local. Geralmente usamos o termo para significar umidade relativa, a porcentagem de vapor de água que um certo volume de ar está mantendo em relação à quantidade máxima que pode conter. Se a umidade hoje é de 80%, isso significa que o ar contém 80% da quantidade total de água que pode conter a essa temperatura. O que acontecerá se a umidade aumentar para mais de 100%? O excesso de água condensa e forma precipitação.

como o ar quente pode conter mais vapor de água do que o ar frio, aumentar ou diminuir a temperatura pode alterar a umidade relativa do ar (figura abaixo). A temperatura na qual o ar fica saturado com água é chamada de ponto de orvalho do ar. Este termo faz sentido, porque a água se condensa do ar como orvalho, se o ar esfriar durante a noite e atingir 100% de umidade.

nuvens

as nuvens têm uma grande influência no clima:

• ao impedir que a radiação solar atinja o solo.
• absorvendo o calor que é reemitido do solo.
• como fonte de precipitação.

quando não há nuvens, há menos isolamento. Como resultado, os dias sem nuvens podem ser extremamente quentes e as noites sem nuvens podem ser muito frias. Por esse motivo, os dias nublados tendem a ter uma faixa de temperaturas mais baixa do que os dias claros. Nuvens se formam quando o ar atinge seu ponto de orvalho. Isso pode acontecer de duas maneiras: (1) A temperatura do ar permanece a mesma, mas a umidade aumenta. Isso é comum em locais quentes e úmidos. (2) a umidade pode permanecer a mesma, mas a temperatura diminui. Quando o ar esfria o suficiente para atingir 100% de umidade, formam-se gotas de água. O ar esfria quando entra em contato com uma superfície fria ou quando sobe.

o ar ascendente cria nuvens quando é aquecido no nível do solo ou próximo a ele e, em seguida, é empurrado para cima sobre uma montanha ou cordilheira ou é empurrado sobre uma massa de ar frio e denso.

o vapor de água não é visível a menos que se condense para se tornar uma nuvem. O vapor de água condensa em torno de um núcleo, como poeira, fumaça ou um cristal de sal. Isso forma uma pequena gota líquida. Bilhões dessas gotas de água juntas formam uma nuvem.

as nuvens são classificadas de várias maneiras. A classificação mais comum usada hoje divide as nuvens em quatro grupos de nuvens separados, que são determinados por sua altitude (figura abaixo).

nuvens altas

nuvens altas (figura abaixo) se formam a partir de cristais de gelo, onde o ar é extremamente frio e pode conter pouco vapor de água. Cirrus, cirrostratus e cirrocumulus são todos nomes de nuvens altas.

nuvens Cirrocumulus são pequenas, puffs brancos que ondulam através do céu, muitas vezes em linhas. Nuvens Cirrus podem indicar que uma tempestade está chegando. Nuvens médias, incluindo nuvens altocumulus e altostratus, podem ser feitas de gotículas de água, cristais de gelo ou ambos, dependendo da temperatura do ar (figura abaixo).

nuvens altostratus grossas e largas são cinza ou azul-cinza. Eles costumam cobrir todo o céu e geralmente significam que uma grande tempestade, com muita precipitação, está chegando.

nuvens baixas

nuvens baixas (figura abaixo) são quase todas as gotas de água. As nuvens Stratus, stratocumulus e nimbostratus são nuvens baixas comuns.

as nuvens Nimbostratus são espessas e escuras. Eles trazem chuva constante ou neve.

nuvens verticais

nuvens com o prefixo ‘ cumulo – ‘(figura abaixo) crescem verticalmente em vez de horizontalmente e têm suas bases em baixa altitude e seus topos em altitude alta ou média. As nuvens crescem verticalmente quando fortes correntes de ar estão subindo para cima.

um guia on-line para desenvolvimento de nuvem e diferentes tipos de nuvem da Universidade de Illinois é encontrado aqui: http://ww2010.atmos.uiuc.edu/%28Gh%29/guides/mtr/cld/home.rxml.

nevoeiro

nevoeiro (figura abaixo) é uma nuvem localizada no ou perto do solo . Quando o ar úmido perto do solo esfria abaixo de seu ponto de orvalho, a névoa é formada. Os vários tipos de névoa que cada um forma de uma maneira diferente.

• a névoa da radiação forma-se na noite quando os céus são claros e a umidade relativa é alta. À medida que o solo esfria, a camada inferior do ar esfria abaixo de seu ponto de orvalho. A névoa de Tule é uma forma extrema de névoa de radiação encontrada em algumas regiões.
• San Francisco, Califórnia, é famosa por sua névoa advection verão. O ar quente e úmido do Oceano Pacífico sopra sobre a fria corrente da Califórnia e esfria abaixo de seu ponto de orvalho. A brisa do mar traz a névoa em terra.
• névoa de vapor aparece no outono quando o ar frio se move sobre um lago quente. A água evapora da superfície do lago e se condensa à medida que esfria, parecendo vapor.
• o ar quente e úmido sobe uma encosta e esfria abaixo de seu ponto de orvalho para criar neblina ascendente

KQED: Ciência no local: a Ciência do nevoeiro

os níveis de nevoeiro estão diminuindo ao longo da costa da Califórnia à medida que o clima aquece. A mudança no nevoeiro pode ter grandes mudanças ecológicas para o estado. Saiba mais em: http://science.kqed.org/quest/video/science-on-the-spot-science-of-fog/.

precipitação

a precipitação (figura abaixo) é uma parte extremamente importante do clima. Algumas formas de precipitação no lugar .

a precipitação mais comum vem de nuvens. Gotas de chuva ou neve crescem à medida que montam correntes de ar em uma nuvem e coletam outras gotículas (figura abaixo). Eles caem quando se tornam pesados o suficiente para escapar das correntes de ar crescentes que os mantêm na nuvem. Um milhão de gotas de nuvem se combinarão para fazer apenas uma gota de chuva ! Se as temperaturas estiverem frias, a gota atingirá o solo como um floco de neve.

outros tipos menos comuns de precipitação são granizo (figura abaixo).

Um guia on-line da Universidade de Illinois para diferentes tipos de precipitação é visto aqui: http://ww2010.atmos.uiuc.edu/%28Gh%29/guides/mtr/cld/prcp/home.rxml.

Resumo da lição

• diferentes temperaturas do ar criam células de convecção. O ar que sobe em uma célula de convecção pode esfriar o suficiente para atingir seu ponto de orvalho e formar nuvens ou precipitação se a umidade for alta o suficiente. Nuvens ou neblina podem se formar se o ar mais quente encontrar uma superfície terrestre mais fria. A temperatura e a umidade do ar também determinam que tipos de nuvens e precipitação se formam.
• diferentes fatores desempenham um papel na criação de clima agradável ou desconfortável, como quando pode estar quente e seco ou quente e úmido.

Questões De Revisão

1. Quais fatores precisam ser incluídos em um relatório meteorológico completo?

2. Se Phoenix, Arizona, experimenta um dia frio e úmido em junho (quando o clima geralmente é quente e seco), isso significa que o clima da região está mudando?

3. O que acontece quando um lote de ar atinge seu ponto de orvalho? Qual é a temperatura?

4. Que efeito as nuvens têm no clima?

5. Você está em um local claro pela manhã, mas à tarde há tempestades. Não há vento durante o dia, então as tempestades se constroem diretamente acima de você. Descreva como isso acontece.

6. Quais são os quatro grupos de nuvens diferentes e como eles são classificados?

7. Como o granizo se forma? Como o esmalte se forma?

8. Que circunstâncias devem estar presentes para que enormes bolas de granizo cresçam e depois caiam no chão?

pontos a considerar

• ao pensar sobre o clima, quais fatores você considera importantes?
• como as diferenças de temperatura, umidade e pressão do ar criam um clima diferente?
• pense nos tipos de clima descritos nesta lição. Imagine tipos de clima que você não experimentou, veja fotos e pergunte a amigos e parentes que viveram em outros lugares como é o clima.