E as mudanças climáticas ao longo do tempo têm a ver com quê?

(1)

E as mudanças climáticas ao longo do

tempo têm a ver com quê?

(2)

FATORES DO CLIMA

Características que determinam o estado climático:

 LATITUDE

 ALTITUDE

 MASSA DE AR; CIRCULAÇÃO DA ATMOSFERA

 CONTINENTALIDADE / MARITIMIDADE

 CORRENTES MARÍTIMAS

 VEGETAÇÃO

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1. RADIAÇÃO

2. INSOLAÇÃO E NEBULOSIDADE

3. TEMPERATURA;

4. HUMIDADE;

5. EVAPORAÇÃO E EVAPOTRANSPIRAÇÃO

6. PRESSÃO ATMOSFÉRICA;

7. VENTOS;

8. PRECIPITAÇÃO.

ELEMENTOS DO CLIMA

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radiação solar global (S



) =

radiação solar directa (S



_dir

) + radiação solar difusa (S



_dif

)

R_n = R_ns – R_nl = S- S+ L- L (W m-2₎_{(n = net; s = short; l = long)}

R_ns = S- S radiação emitida pela atmosfera (L)

radiação emitida pela superfície terrestre (L)

R_nl = L- L

R_n = LE + H + G (W m-2₎

aquecimento do ar (H) e do solo (G) e na evaporação da água (LE)

(S



=



S



, onde



é o albedo)

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A insolação astronómica é a insolação

máxima possível ou o período do dia

durante o qual o Sol se encontra acima

do horizonte (comprimento do dia)

A nebulosidade é medida por

observação visual directa do firmamento,

em diferentes momentos do ciclo diário

(6)

A temperatura diminui em altitude na baixa

atmosfera (Troposfera) a uma taxa média de 0,65ºC

por cada 100 metros.

O ar não saturado sofre uma variação de

aproximadamente 1º por cada 100 m de variação de

altitude (gradiente adiabático seco), enquanto que

o ar saturado sofre uma variação de cerca de 0,5ºC

por cada variação em altitude de 100 m (gradiente

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T ró p ic o s in te ri o re s T ró p ic o s e x te ri o re s Su b tró p ic o s T ró p ic o s in te ri o re s T ró p ic o s e x te ri o re s Sub tró p ic o s

Variação anual da temperatura em função da latitude

Variação anual da precipitação em função da latitude

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Défice de saturação (DS)

100 (%)





s a

e

HR

A humidade relativa (HR) é a relação entre a tensão de

vapor (e

_a

) de uma massa de ar (ou a humidade absoluta) e

a tensão máxima de saturação (e

_s

) dessa mesma massa

de ar (ou a humidade absoluta máxima) e exprime-se em

percentagem (varia entre 0 e 100)

(9)

A evaporação é o processo físico pelo qual uma

substância transita do estado líquido para o

estado gasoso

A evapotranspiração é o processo combinado

de evaporação a partir da superfície do solo e

dos seres vivos (ETP, ETR)

A temperatura do ar e da água, a tensão de vapor e a

humidade relativa do ar, a velocidade do vento, a pressão

atmosférica, a salinidade das águas, a extensão da

superfície evaporante e, naturalmente, a radiação solar,

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A1024 1020 1016 1012 972 976 980 984 B

Isóbaras: (a) centro de altas pressões; (b) centro de baixas pressões

A nível do mar, a pressão exercida pelo ar é cerca de 1,02 kg cm-2

(= 101325Pa = 1023,25mb = 760mmHg)

A pressão atmosférica é a força exercida por

unidade de área de uma coluna de ar atmosférico

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O vento é o deslocamento horizontal do ar relativamente à superfície do

globo terrestre e resulta da diferença de pressão entre dois locais. O

aquecimento e/ou arrefecimento diferencial da atmosfera é a causa básica (ou

inicial) do movimento atmosférico (pois está na base das diferenças de

pressão). Assim, parte da radiação solar que atinge a Terra é transformada em

energia cinética dos gases da atmosfera. O vento é definido através da sua

velocidade e da sua direcção.

Além do gradiente de pressão entre dois lugares, outros

factores controlam o movimento do ar atmosférico: a

força da gravidade, o atrito, a força de Coriolis e a força

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Nº de Velocidade

Beaufort (m s-1)

0 calmo <0,4 O fumo sobe na vertical

1 aragem 0,5-1,5 O fumo é lentamente empurrado

2 fraco 1,6-3,3 As folhas sussuram

3 bonançoso 3,4-5,4 As folhas e os raminhos movem-se

4 moderado 5,5-7,9 Os ramos pequenos movem-se

5 fresco 8,0-10,7 As pequenas árvores oscilam

6 muito fresco 10,8-13,8 Os ramos grandes oscilam

7 forte 13,9-17,1 Todas as árvores se movem

8 muito forte 17,2-20,7 Os raminhos partem-se

9 tempestuoso 20,8-24,4 Os ramos partem-se

10 temporal 24,5-28,4 As árvores quebram-se e caem

11 temp. desfeito 28,5-33,5 Os danos são extensos

12 furacão >33,5 Os danos são extremos

Descrição Observações

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Excesso e défice de água

• Excesso

– Precipitação serve para reposição da humidade do

solo

– Reposta a capacidade de campo, haverá

percolação e escoamento superficial

• Défice

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Fluxos de água numa paisagem/bacia hidrográfica e o

destino da precipitação ou da água de rega

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Balanço hídrico

O Equilíbrio entre:

O ganho de água

(PRECIPITAÇÃO)

&

A perda de água

(EVAPOTRANSPIRAÇÃO)

45°23'1.45"N 75°39'14.61"W

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FLUXOS ZONA PRECIPITAÇ ÃO VENTOS E PRESSÃO V E R Ã O IN V E R N O CLASSIFICA-ÇÃO DE KÖPPEN FORMAS TÍPICAS DE VEGETAÇÃO 1 - ZONA INTER- TROPICAL Constantemente húmida. Precipitação forte predominante Zona de ventos de oeste tropicais em pelos menos 8 meses ou calmas T T Af, Am Floresta Tropical Chuvosa; floresta de Monção 2 - ZONA TROPICAL EXTERIOR (MARGENS TROPICAIS) Precipitação no Verão Zona de Ventos de Oeste, Tropicais ou calmas com duração inferior a 8 meses alternando com os alisados T P Aw, em parte Cw Savana com galeria florestal Floresta seca 3 - ZONA SUB-TROPICAL SECA Predominante-mente seca (aguaceiros pouco frequentes) Alisados ou anticiclones subtropicais P P Bs, Bw Estepe, estepe-deserto, semi-deserto, Deserto - extreme 4 - ZONA DE PRECIPITA-ÇÃO DE INVERNO SUB-TROPICAL Precipitação de Inverno, em parte precipitação equinocial Alta sub-tropical de Verão, fluxo de oeste das latitudes médias no Inverno. P W Cs Floresta de folhagem caduca 5 - ZONA TEMPERADA HÚMIDA Precipitação em todas as estações

Fluxo de oeste nas

latitudes médias W W Cf,

em parte Cw Floresta mista

6 - ZONA SUB-POLAR

Precipitação fraca ao longo do ano

Fluxo de leste polar e ventos do oeste

(Baixa subpolar) W E ET Tundra

7 - ZONA POLAR ALTA Precipitação fraca do tipo neve durante o ano

Fluxo de leste polar E E EF

Deserto frio (superfície coberta de gelo)

ZONAS CLIMÁTICAS DA TERRA

T - Fluxo de oeste equatorial e calmas

P - Alisados a anti-ciclones subtropicais

W - Fluxo de oeste das latitudes médias

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Regiões Climáticas

• Tropical

– Floresta Tropical – Savana Tropical

• Seco

– Esteppe – Deserto

• Temperado (Latitudes médias)

– Costa Oueste Marítima – Sub-Tropical Húmido – Mediterrâneo

– Continental Húmido

• Frio (Latitudes altas)

– Zona polar – Sub-arctico – Tundra

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Classificações do Clima

de tipo genético:

de tipo empírico:

Baseadas em causas físicas (factores cósmicos ou geográficos, circulação geral da atmosfera, zonagem global dos ventos e na sazonalidade da precipitação, …)

Bergeron (1928); Alissov (1936); Flohn (1957); Strahler (1969)

Baseadas nas consequências das condições climáticas, utilizando indicadores, como a vegetação, a hidrologia, a humidade, a aridez, etc., sob a forma de frequência de ocorrência, valores limites (“thresholds”), índices, etc.,

Frankenberg, Penck, Troll e Pfaffen, Wissmann, Lauer, Thornthwaite, Köppen (1900)

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Classificação de Thornthwaite

Baseada em 5 índices climáticos (simples e complexos): - 3 relacionados com regime hídrico:

Índice de Humidade Índice de Aridez Índice Hídrico 100 (%) anual   ETP D I_a 100 (%) anual u   ETP S I_h a hu hi

I

(%)





D é o défice anual de água, S é o excesso ou superavit anual; ETP_anual é a evapotranspiração potencial anual

- 2 relacionados com regime térmico: Índice de Eficiência Térmica (ET)

Concentração Estival da Eficiência Térmica

ET = ETP _anual (mm) anual ETP ETP ETP ETP CEET(%)  1 2 3

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B4 B´4 B3 B´3 (a) B2 (c) B´2 B1 B´1 Chuvoso C2 C´2 Seco C1 C´1 TIPO CLIMÁTICO a´ 25 - 48 Pequena b´4 48,1 - 51,9 b´3 52,0 - 56,3 b´2 56,4 - 61,6 b´1 61,7 - 68,0 c´2 68,1 - 76,3 c´1 76,4 - 88,0 d 88,1 - 100

s2 - grande excesso de água no Inverno

Ihu ³ 20

w2 - grande excesso de água no Verão

d - nula ou pequeno excesso de água 10 > Ihu ³ 0 Muito grande

s - moderado excesso de água no Inverno

20 > Ihu ³ 10

w - moderada excesso de água no Verão

(b) Climas secos (C1, D, E) ÍNDICE DE Grande

HUMIDADE (%)

Moderada

w - moderada deficiência de água no Inverno

(d) s2 - grande deficiência de água no Verão

Ia ³ 33,3

w2 - grandea deficiência de água no Inverno

r - nula ou pequena deficiência de água 16,7 > Ia ³ 0

s - moderada deficiência de água no Verão

33,3 > Ia ³ 16,7

Climas Húmidos (A, B, C2) ÍNDICE DE CONCENTRAÇÃO DA EFICIÊNCIA

ARIDEZ (%) TÉRMICA NA ESTAÇÃO QUENTE (%) E - Árido -40 > Ihi ³ -60 E´- Gelo Perpétuo 142 > ETP

D - Semi-árido -20 > Ihi ³ -40 D´- Tundra 285 > ETP ³ 142

C - Sub-húmido 20 > Ihi ³ 0 C´- Microtérmico 570 > ETP ³ 427

0 > Ihi ³ -20 427 > ETP ³ 285 B-Húmido 100 > Ihi ³ 80 B´- Mesotérmico 1140 > ETP ³ 997 80 > Ihi ³ 60 997 > ETP ³ 855 60 > Ihi ³ 40 855 > ETP ³ 712 40 > Ihi ³ 20 712 > ETP ³ 570

A - Super-húmido Ihi ³ 100 A´- Megatérmico ETP ³ 1140

TIPO CLIMÁTICO ÍNDICE HÍDRICO (%) TIPO CLIMÁTICO EVAPOTRANSPIRAÇÃO POTENCIAL ANUAL (mm)

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Classificação de Köppen

=

Köppen-Geiger,

Köppen-Geiger-Pohl

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A - Clima tropical - A temperatura média do ar de todos os meses do ano é superior a 18ºC, e não há, portanto, estação de Inverno. A quantidade anual de precipitação excede, em geral, a evapotranspiração potencial anual.

B - Clima seco - A evapotranspiração potencial excede a precipitação, ao longo do ano. Não há excesso de água e, deste modo, não existem cursos de água permanentes.

C - Clima temperado quente (mesotérmico) - A temperatura média do mês mais frio é inferior a 18ºC mas é superior a -3ºC. Pelo menos, um mês tem uma temperatura média superior a 10ºC. D - Clima frio (microtérmico) - O mês mais frio tem uma temperatura média inferior a -3ºC e a temperatura média do mês mais quente é superior a 10ºC, isotérmica que coincide, aproximadamente, com o limite polar das espécies arbóreas.

E - Clima polar - A temperatura média do mês mais quente do ano é inferior a 10ºC. Neste clima não existe, verdadeiramente, uma estação de Verão

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S - Clima de estepe - Clima semi-árido de latitudes baixas (5Pth<P<10Pth)

W - Clima desértico - Clima árido (P < 5Pth)

Estes subtipos são aplicados apenas ao tipo B. Portanto, obtêm-se duas combinações: BS (clima de estepe) e BW (clima de deserto).

f - Clima húmido - sem estação seca. A precipitação é, pois,

abundante ou relativamente abundante e bem ou regularmente distribuída por todos os meses. Aplica-se aos tipos climáticos A, C e D.

m - Clima de floresta tropical chuvosa - com tipo monçónico de

precipitação. Contudo, é a estação seca, sem que haja em geral, deficiência de água em qualquer dos meses. Aplica-se apenas ao tipo climático A.

w - Estação seca no Inverno do respectivo hemisfério. s - Estação seca no Verão do respectivo hemisfério.

(34)

Table 1: Type, description and criteria for the Koeppen classification. T stands for long term monthly mean temperature in °C, P means long term mean monthly precipitation sum in mm. The subscript ann stands for the annual sum, while min and max represent the lowest and highest monthly values of the mean annual cycle. Subscript S and W indicate summer and winter halfyear. Pth refers to a threshold precipitation to define aridity with respect to temperature and precipitation. It is defined in eq. (1)

---

Type Description Criterion

_____________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________

A Equatorial climates Tmin . ≥ 18°C

Af Equatorial full humid rainforest Pmin > 60mm

Am Equatorial monsoon Pann . ≥ 25(100mm - Pmin)

As Equatorial savannah with dry summer Pmin < 60mm in summer

Aw Equatorial savannah with dry winter Pmin < 60mm in winter

_____________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________

B Arid climates Pann < 10Pth

BS Steppe climate Pann > 5Pth

BW Desert climate Pann ≤ 5Pth

_____________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________

C Warm temperate climates -3°C < Tmin < 18°C

Cs Warm temperate climate with dry summer PSmin < PWmin; PWmax > 3PSmin and PSmin < 40mm

Cw Warm temperate climate with dry winter PWmin < PSmin and PSmax > 10PWmin

Cf Warm temperate fully humid climate neither Cs nor Cw

_____________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________

D Snow climates Tmin . ≤ -3°C

Ds Snow Climate with dry summer PSmin < PWmin; PWmax > 3PSmin and PSmin < 40mm

Dw Snow Climate with dry winter PWmin < PSmin and PSmax > 10PWmin

Df Snow climate, fully humid neither Ds nor Dw

_____________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________

E Polar climates Tmax . ≤ 10°C

EF Tundra climate 0°C . ≤ Tmax < 10°C

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Sub-tipos de climas

Af - Clima tropical chuvoso de floresta (Am é uma variante de Af) Aw - Clima tropical de savana.

BS - Clima de estepe BW - Clima de deserto

Cw - Clima temperado, com Inverno seco. Cs - Clima temperado, com Verão seco.

Cf - Clima temperado, com precipitação em todas as estações. Dw - Clima frio de floresta, com Inverno seco.

Df - Clima frio de floresta, com precipitação em todas as estações do ano. ET - Clima polar de tundra.

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Sub-sub-tipos do clima B

T = temperatura média anual, em ºC,

R = quantidade anual da precipitação, em centímetros

BSs - Precipitação no Inverno T < R <2T

BSw - Precipitação no Verão T + 14 < R < 2 (T + 14)

BWs - Precipitação no Inverno R < T

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Sub-sub-tipos de climas

a - Verão quente - A temperatura média do mês mais quente do ano

é superior a 22º C (aplica-se aos tipos C e D).

b - Verão pouco quente - A temperatura média do mês mais quente é

inferior a 22º C, e há mais de quatro meses cuja temperatura média é superior

c - Verão curto e pouco quente - Há menos de quatro meses do ano

cuja temperatura média é superior a 10ºC, mas a do mês mais frio é superior a -36ºC (aplica-se apenas ao tipo D).

h - Seco e quente - A temperatura média anual do ar é inferior a

18ºC (aplica-se apenas ao tipo B).

k - Seco e frio - A temperatura média anual do ar é inferior a 18ºC

(aplica-se apenas ao tipo B).

i – Pe(i)quena amplitude anual da temperatura, que é inferior a

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Tipos climáticos de

Köppen

Terras firmes Mares e Oceanos Superfície total do Globo

106_km 2 % 106 km2 % 106 km2 % Af 14.0 9.4 100.3 28.6 117.3 23.0 Aw 15.7 10.6 51.1 14.1 66.8 13.1 BS 21.2 14.2 12.9 3.6 34.1 6.7 BW 17.9 12.0 2.2 0.6 20.1 3.9 Cw 11.3 7.6 1.4 0.4 12.7 2.5 Cs 2.5 1.7 10.7 3.0 13.2 2.6 Cf 9.3 6.2 103.25 28.6 112.5 22.1 Df 24.5 16.5 5.3 1.5 29.8 5.8 Dw 7.2 4.8 0.7 0.2 7.9 1.5 ET 18.3 6.9 57.8 16.0 68.1 13.4 EF 15.0 10.1 12.5 3.5 27.5 5.4 149.9 100.0 361.1 100.0 510.0 100.0

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Vegetation Regions

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Latitudes médias húmidas Latitudes médias secas

Desertos e semi-desertos Estepes de gramíneas Desertos de gelo

Tundra

Zona polar/sub-polar

Latitudes altas Latitudes médias Sub-trópicos e trópicos marginais

Sub-trópicos c/ chuva de Inverno Sub-trópicos sempre húmidos

Regiões secas dos trópicos e sub-trópicos

Desertos e semi-desertos

Estepes de gramíneas e arbustos c/ chuva de Inv. Savana e estepe espinhosas c/ chuva de Ver.

Trópicos

Trópicos c/ chuva de Ver.

Savana seca Savana húmida

Trópicos sempre húmidos

Montanha

Zona boreal

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Trópicos sempre húmidos

Trópicos sempre húmidos – clima da floresta tropical Transição p/ climas de savana húmida (chuvas de Verão)

chuvas invernais dos alísios chuvas estivais de monção

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Trópicos de chuvas de Verão

Savana seca e húmida

Zonas de transição p/ regiões áridas dos tróp./subtróp. Savana espinhosa dos tróp. e climas de estepe dos subtróp. c/ chuvas de Verão

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Trópicos/Subtrópicos secos

Desertos e semi-desertos

Savanas e estepes espinhosas c/chuvas de Inv. (transição p/ tróp. c/chuvas de Ver. e subtróp. sempre húmidos)

Estepes arbustivas e de gramíneas c/chuvas de Inv. (transição p/ subtróp. c/chuva de Inv.

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Subtrópicos c/ chuvas de Inverno Clima mediterrâneo

Zona de transição p/ as regiões secas dos trópicos/subtrópicos Climas de estepe c/ chuvas de Inverno

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