4.1 Conceito
O processo da condensação consiste na passagem da água do es- tado de vapor para o estado líquido.
Na atmosfera, o processo de condensação somente inicia sobre a superfície de partículas (sólidas e liquidas) que estão em suspensão no ar. As partículas mais efetivas para o processo de condensação são as substâncias higroscópicas como os óxidos (NnOm, SnOm, FenOm) e os ácidos (HxNOm, HxSOm, HCl, HxCOm, etc..)e também o sal comum (NaCl). Essas partículas são denominadas de núcleos de condensa- ção, pois atraem as moléculas de vapor da água sobre a sua superfí- cie, formando um aglomerado de água no estado líquido (gotícula). A condensação pode ser visualizada na atmosfera pela formação das nuvens e neblina.
4.2 Base meteorológica do processo
A condensação inicia-se quando o ar atinge a saturação, desde que existam núcleos de condensação, partículas necessárias à formação das gotículas. Portanto as condições meteorológicas que propiciam a ocorrência da saturação são responsáveis pela condensação do vapor d'água na atmosfera. A saturação de uma massa ou parcela de ar pode ser atingida de duas maneiras:
a) através do aumento da quantidade de vapor no ar.
Esse processo só é efetivo quando a superfície evaporante é mais quente que o ar. Isso ocorre quando o ar frio se desloca sobre uma superfície líquida (lago ou rio) relativamente mais quente que o ar. Nesse caso, a evaporação da superfície satura o ar frio. Esse fenômeno pode ser percebido sobre a superfície de lagos ou rios em manhãs frias, ou no recinto fechado de um banheiro, onde a água quente do chuveiro evapora parcialmente saturando o ar, que está mais frio que a água.
b) Pelo resfriamento do ar até a temperatura do ponto de orvalho. A parcela de ar resfria-se pela perda de energia, diminuindo, então, a sua capacidade de conter vapor d’água, favorecendo a condensação. Essa é a forma predominante na atmosfera. A temperatura em que inicia a ocorrência de condensação é denominada de temperatura do ponto de orvalho; ela representa a temperatura para a qual o ar deve ser resfriado para atingir a saturação, nas condições em que ele se apresenta.
4.3 Resfriamento do ar úmido
O resfriamento do ar até uma temperatura inferior a seu ponto de orvalho pode ocorrer de três maneiras. Cada uma delas produz uma forma de condensação bem característica.
4.3.1 Resfriamento por condução
Ocorre quando uma parcela de ar entra em contato com uma su- perfície mais fria. Se não ocorre vento, o resfriamento por condução é efetivo apenas em uma pequena camada de ar em contato com a superfície exposta (camada limite). Essa condição, aliada a outros fa- tores que favorecem o resfriamento das superfícies (perda de energia, boa exposição a céu aberto, baixa velocidade do vento, maior den- sidade do ar frio, entre outros), resulta na formação do orvalho. Ela também pode ocorrer no inverno quando o ar quente proveniente do ambiente externo se desloca junto às paredes internas mais frias das edificações. As pessoas menos esclarecidas dizem que "as paredes suam", o que é, na realidade, a condensação. Esse fato ocorre após um período frio, quando existe a entrada de uma massa de ar quente sobre a região.
4.3.2 Resfriamento por radiação
O resfriamento por radiação ocorre devido à perda de radiação terrestre, causando o resfriamento da superfície e, assim, do ar aci- ma. O resfriamento por radiação pode ser mais efetivo que os demais processos, principalmente nas noites em que o ar junto à superfície terrestre apresenta maior teor de umidade e a atmosfera acima está bastante seca. Dessa forma uma camada apreciável de ar pode atingir a saturação, resultando na formação de nevoeiro.
4.3.3 Expansão Adiabática
Esse processo de resfriamento ocorre quando uma parcela de ar apresenta movimentos ascendentes na atmosfera, causados por ins- tabilidade térmica ou força mecânica (ciclones, frentes, áreas de bar- lavento do relevo). Quando essa parcela de ar se eleva na atmosfera, ocorre a expansão da mesma devido à diminuição da pressão atmos- férica com a altura. O trabalho físico de expansão consome energia, que é retirada da própria parcela de ar em ascensão (O processo é chamado de adiabático - não há troca efetiva de calor da parcela em ascensão com o ar adjacente). O processo de expansão adiabática determina o resfriamento da parcela de ar, favorecendo a condensa- ção e, assim, a formação das nuvens. Caso processo seja contínuo, para propiciar o crescimento das gotículas de água nas nuvens, pode
ocorrer precipitação, ocasionando a chuva. Em condições extremas de instabilidade térmica ou de acentuada redução da pressão atmosféri- ca (depressão barométrica), ocorre uma ascensão acentuada de ar até os altos níveis da troposfera, proporcionando formação de granizo.
Bibliografia
PEREIRA, A.R., VILLA NOVA, N.A., SEDIYAMA, G.C. Evapo(transpi)ra- ção. Piracicaba: FEALQ, 1997, 183p.
PEREIRA, A.R., ANGELOCCI, L.R., SENTELHAS, P.C. Agrometeorologia Fundamentos e Aplicações. Guaíba: Ed. Agropecuária, 2001, 480p. TUBELIS, A.; NASCIMENTO, F.J.L.do. Meteorologia Descritiva - Fun- damentos e aplicações brasileiras. São Paulo: Livraria Nobel, 1973. 374p.
VIANELLO, R.L.; ALVES, A.R. Meteorologia Básica e Aplicações. Viço- sa, M.G: UFV- Imprensa Universitária, 1991. 449p
Unidade J
CHUVA
INTRODUÇÃO
A precipitação é o processo pelo qual a água condensada na at- mosfera atinge gravitacionalmente a superfície terrestre sob as formas pluvial (chuva), granizo e neve. A chuva é um componente importante do ciclo hidrológico, repondo a água perdida por evaporação/evapo- transpiração. Na agricultura é importante conhecer a distribuição e a quantidade de chuva de uma região, pois isso interfere em atividades como a definição de época de semeadura, preparo das lavouras, apli- cação de produtos agrícolas (adubos e defensivos) e proteção do solo contra a erosão. Para tanto, torna-se importante conhecer o instru- mental utilizado para se proceder a medida da chuva.
OBJETIVOS
conhecer o processo de formação da chuva; •
apresentar os instrumentos de medida de chuva; •
definir regime pluviométrico; •
fornecer noções sobre os tipos de chuva. •
1 CHUVA
A chuva é a queda gravitacional da água, no estado líquido, da at- mosfera à superfície do solo, sob a forma de gotículas, cujo diâmetro é maior ou igual a 0,5mm.
A chuva refere-se à precipitação de água sobre a superfície ter- restre. A ocorrência de chuva é de extrema importância em virtude da água ser o principal componente na constituição dos organismos vivos. A distribuição espacial e temporal chuva é um dos fatores que condicionam o clima e que estabelecem o tipo de vida de uma região. A intensidade da chuva é um dado importante e que, portanto, deve ser considerado no planejamento da mecanização agrícola, irrigação e drenagem.
2 FORMAÇÃO
A precipitação se origina de nuvens formadas pelo resfriamento adiabático, ocasionado pela expansão adiabática de massas de ar que se elevam na atmosfera. Tendo atingido o nível de condensação, a nuvem formada é constituída de gotículas de água que, pelas suas pequenas dimensões, de 0,01 a 0,02mm, permanecem em suspensão na atmosfera. Cada gotícula fica sujeita à força gravitacional, ao empu- xo e ação das correntes ascendentes de ar. As gotículas continuam a elevar-se na atmosfera enquanto predominam as forças ascendentes sobre a gravitacional. Porém, quando predomina o componente gra- vitacional (maior massa das gotículas), origina-se a precipitação, ou seja, as gotículas descendem na atmosfera. O predomínio da gravida- de ocorre quando as gotículas crescem até uma dimensão suficiente para vencer as correntes ascendentes de ar.
O crescimento das gotículas de água das nuvens para que ocasio- ne a precipitação se dá por dois processos:
1º processo: inicial – difusão do vapor sobre a gota de água que cresce. O vapor d’água começa a aglomerar-se sobre os núcleos de condensação.
2º processo: secundário – coalescência ou colisão: a partir de um determinado diâmetro, a gota cresce por colisão em decorrência de choques com outras gotículas.