O Aquecimento da Terra e da Atmosfera
O Aquecimento da Terra e da Atmosfera
Temperatura e transferência de calor:
* Calor latente
*Condução
*Convecção
*Radiação
Balanço de Energia – absorção, emissão e equilíbrio
* Equilíbrio
* Absorvedores seletivos e a atmosfera: efeito estufa
* Intensificação do efeito estufa
* Aquecendo o ar por baixo
A energia solar
* O balanço anual de energia na terra
* A energia solar e a Aurora
* Porque a Terra tem estações do ano
* Estações do ano no Hemisfério Sul
* Estações do ano no Hemisfério Norte
* Variações sazonais locais
Vamos examinar os conceitos de energia e transferência de calor.
Depois veremos como nossa atmosfera se aquece e se resfria.
Finalmente examinar como o movimento da terra e a energia solar trabalham em conjunto para produzir as estações do ano.
TEMPERATURA E TRANSFERÊNCIA DE CALOR
O que é temperatura?
A temperatura é uma quantidade que nos diz quão quente ou frio algo está, relativamente a algum valor padrão.
A temperatura é uma medida da velocidade média dos átomos e moléculas de uma substância.
Aliás temperaturas correspondem a velocidades médias maiores
A temperatura do ar (ou de qualquer substância) é uma medida da energia cinética média.
Se resfriarmos o ar vagarosamente, seus átomos e moléculas mover-se ao mais vagarosamente até que o ar alcance a temperatura de – 273ºC que é a menor temperatura possível. À esta temperatura os átomos e moléculas processam um mínimo de energia e teoricamente nenhum movimento térmico.
A atmosfera contém energia interna ( térmica) que é energia que ela processa segundo sua temperatura.
A Temperatura do Ar
A temperatura constitui-se num elemento fundamental do tempo.Em conseqüência da distribuição irregular da energia solar, a temperatura do ar apresenta grandes variações e estas, por sua vez, determinam outras mudanças significativas no tempo. Em primeiro lugar vamos considerar a natureza e as variações de temperatura , passando em revista as mudanças de temperatura do ar, tanto periódicas como horizontais e verticais. Finalmente, estudaremos as importantes variações de temperatura que ocorrem sempre que uma massa ou massas de ar ficam submetidas a movimentos verticais.
1. Escalas Termométricas
São utilizadas regularmente três escalas termométricas: a Fahrenheit, a Celsius (antes denominada centígrada) e a Absoluta. As duas primeiras são de uso corrente e a terceira é mais utilizada para fins científicos. Nas escalas Fahrenheit (F) e Celsius (C) , os critérios importantes são os pontos de fusão e ebulição da água, enquanto que na escala Absoluta (A) o ponto de partida da escala é o zero absoluto, ou a temperatura na qual cessa todo o movimento de agitação molecular.
Para comparar estes sistemas advertimos: na escala Fahrenheit a água congela a 32º C e ferve a 212ºC, de modo que 180 unidades (212-32) cobre o intervalo entre os dois pontos de referência; na escala Celsius, a água congela a 0ºC, fervendo aos 100ºC , donde o mesmo intervalo corresponde a 100 unidades, em lugar das 180 unidades do sistema Fahrenheit. Portanto, uma unidade C ou grau é maior que uma unidade F, na proporção de 180/100 = 9/5. Numericamente as temperaturas em graus Celsius são inferiores aos seus correspondentes valores expressos em ºF. As relações entre ambas as escalas vêm indicadas na Figura 1.
Para expressar as temperaturas de um sistema em seus equivalentes nos outros sistemas temos que levar em conta tanto a diferença no tamanho dos graus, como o fato de que a temperatura de fusão da água é de 32ºF, enquanto que é oº na escala Celsius. Como conseqüência podemos deduzir fórmulas que permitam a conversão de temperaturas dadas em um sistema de valores correspondente no outro. Assim, de Fahrenheit para Celsius, usaremos
C = (F-32)5/9
E de Celsius para Fahrenheit
F = 9/5C + 32
Como aplicação destas fórmulas, vamos converter a temperatura normal do corpo humano de 37º C em ºF.
F = 9/5(37º) + 32
= 333/5 +32 = 66,6+32
= 98,6º
Inversamente
C = (98,6º -32) x 5/9
= 66,6 x 5/9 = 333/9
= 37º
O sistema Absoluto parte do zero absoluto, mas de resto usa unidades Celsius; a temperatura correspondente ao zero absoluto é de 273º, abaixo ao ponto de congelamento da água e portanto o ponto de congelamento da água é 273 Kelvin (ou K). As unidades de temperatura absoluta são designadas por K, em homenagem ao físico inglês Lorde Kelvin.
O que é calor?
Calor é definido como energia cinética total dos átomos e moléculas que compõem uma substância.
É energia sendo transferida de um objeto para outro por causa das diferenças de temperatura entre eles.
Após a transferência de calor esta energia é armazenada como energia interna.
Na atmosfera o calor é transferido por condução, convecção e radiação.
A distinção fica mais clara pelo seguinte exemplo. A temperatura de um corpo de água fervente é a mesma que a da água fervente de um balde. Contudo, o balde de água fervente tem uma maior quantidade de energia que o copo de água fervente. Portanto, a quantidade de calor depende da massa do material, a temperatura não.
Antes de descrevermos estes processos, vamos tratar de um conceito importante: O CALOR LATENTE.
O que é CALOR LATENTE?
A energia calorífica necessária para fazer com que uma substância mude seu estado.
Por que dizemos que a evaporação é um processo de resfriamento?
Onde fica armazenado o calor latente usado na mudança de fase?
Como esta energia reaparece como CALOR SENSÍVEL?
Condensação é um processo de aquecimento.
Como se chama a energia liberada no processo de condensação? E a consumida na evaporação?
Vamos tratar dos processos de transferência de calor de molécula para molécula dentro de uma substância?
CONDUÇÃO
Transferência de calor desta maneira é sempre das regiões mais quentes para as mais frias.
Dizemos que um material é bom condutor de temperatura quando há a passagem de calor de uma molécula para outra rapidamente.
Quem são os bons condutores de calor?
O ar é um bom condutor de calor?
Mesmo assim ele carrega rapidamente a energia de uma região para outra.
Como??
CONVECÇÃO
Transferência de calor através do movimento de fluídos ( água ou ar)
Bolhas de ar aquecido que sobem na atmosfera são conhecidas como TÉRMICAS.
O que é circulação convectiva?
O que os meteorologistas chamam de convecção?
Qual a diferença deste movimento como que chamamos de vento?
O vento carrega com eles as propriedades do ar de uma área em particular para outra.
Esta transferência de propriedades na horizontal feita pelo vento é chamada de advecção.
Na atmosfera qualquer ar que sobe vai expandir e resfriar e qualquer ar que desce vai se comprimir e aquecer.
Através de que processo o sol aquece seu rosto num dia ensolarado?
RADIAÇÃO
A energia neste caso viaja através de ondas que liberam a energia quando são absorvidas por uma superfície. São ondas eletromagnéticas.
Estas ondas não precisam de moléculas para se propagar. No vácuo elas viajam à velocidade da luz.
Tipo de radiação Comprimento de onda (m)
Ondas AM de rádio 100
Ondas de TV 1
Microondas 10 -3
Infravermelho 10 -6
Luz visível 5 x 10 -7
Ultravioleta 10 -7
Raios X 10 -9
1 um = 10-8 m
As ondas de menor comprimento de ondas carregam mais energia com elas.
Alguns conceitos importantes sobre radiação:
• todas as coisas ( com temperatura > 0 K) emitem radiação
• o comprimento do objeto – quanto maior a temperatura , menor o comprimento de onda emitido
• a quantidade de radiação emitida é proporcional à temperatura do objeto
O sol emite radiação em quase todos os comprimentos de o sua temperatura é alta (6000 K), ele irradia principalmente ondas com pequenos comprimentos de onda.
A máxima emissão do Sol ocorre na região entre 0,4 e 0,7 um luz visível.
A terra, bem mais fria (208 K) que o Sol, emite quase toda energia no comprimento de onda da radiação infravermelha entre 5 e 25 um – máximo em 10 um.
Dizemos que o Sol emite radiação de ondas curtas e a terra emite em ondas longas.
Absorção, emissão e equilíbrio
Se a terra e todas as coisas estão sempre emitindo energia, porque não ficam mais frias?
Quando um objeto emite e absorve em taxas iguais sua temperatura permanece constante.
Do que depende a quantidade de radiação que é absorvida e emitida por um corpo?
Ex.: das características de sua superfície – cor , textura , umidade e temperatura.
Como se chama um corpo que consegue ser um absorvedor perfeito e um emissor também perfeito?
CORPO NEGRO
O Sol e a terra atuam quase como corpos negros (eficiência de quase 100%).
A Terra está em equilíbrio radiativo – a taxa de absorção de radiação solar é igual a sua taxa de emissão de ondas longas.
A temperatura na qual isto ocorre é chamada de temperatura do equilíbrio radiativo.
Temperatura de equilíbrio radiativo da Terra ~ 255 K
Mas a temperatura observada média é de 288 K, por que a diferença?
A atmosfera é um absorvedor seletivo.
Existem muitos absorvedores seletivos, por exemplo, a neve.
Absorvedores seletivos e o efeito estufa
H2O e CO2 são fortes absorvedores da radiação infravermelha, fracos absorvedores da radiação solar visível.
Embora o oxigênio e o nitrogênio sejam fracos absorvedores de infravermelho, eles ganham energia destas outras substâncias do ar. Deste modo a energia emitida pela superfície serve para aquecer a baixa atmosfera.
H2O e o CO2 também emitem radiação infravermelha de volta à superfície e com isso tornam as camadas mais baixas da atmosfera mais quentes do que seriam se estes gases absorvedores seletivos não estivessem na atmosfera. A temperatura seria cerca de 33º C mais baixa.
O comportamento do H2O e do CO2, além do N2O e CH4, na atmosfera é semelhante ao de uma estufa de flores – gases do efeito estufa.
O nome não é muito próprio...,porque ?
Efeito estufa atmosférico
Janela atmosférica – região entre 8 e 11 um – nem H2O e nem o CO2 absorvem comprimento de onda.
À noite as nuvens (água no estado líquido) mudam o efeito estufa absorvem também a radiação de 8 a 11 um – fecham a janela atmosférica.
Como são excelentes emissoras de radiação infravermelha ficam com o topo frio.
À noite as nuvens emitem infravermelho da base para a superfície da base para a superfície. Fazem as noites nubladas mais quentes do que seriam na ausência de nuvens.
Durante o dia, a presença das nuvens previne o aquecimento pois não permitem que a luz do Sol chegue integralmente à superfície (refletida).
A presença de nuvens faz as noites mais quentes e os dias mais frios.
INTENSIFICAÇÃO DO EFEITO ESTUFA
Vários estudos sugerem que nos últimos 100 anos a temperatura da superfície da terra aumentou em 0,6 º C
Modelos de Circulação Geral (GCM) indicam que se esta tendência não for revertida ocorrerão mudanças climáticas.
Quais seriam as causas?
• principalmente o aumento de CO2
• metano (CH4)
• óxido nitroso (N2O)
• clorofluorcarbonos (CFC’s) – Um CFC específico ( CFC – 12) absorve na faixa da janela atmosférica (entre 8 e 11 um)
Em termos de impacto de absorção, a adição de uma única molécula de CFC – 12 na atmosfera é equivalente à adição de 10.000moléculas de CO2.
Qual a porcentagem de CO2 atualmente na atmosfera?
O que ocorreria se esta quantidade dobrasse?
Aumento de 2 a 5º C na temperatura média à superfície
Como um aumento tão pequeno de CO2 e de outros gases do efeito estufa poderiam modificar tanto a temperatura?
Haveria aumento da temperatura nos oceanos > maior evaporação >aumento do vapor no ar (maior responsável pelo efeito estufa) > aumentaria o efeito estufa e dobraria o efeito sobre a temperatura.
Feedback positivo
Existem dois feedback difíceis de se prever a direção:
• o dos mares e oceanos – não se sabe como a circulação,as temperaturas e o gelo dos oceanos afetarão as mudanças climáticas
• o das nuvens – podem mudar área, quantidade e propriedades da radiação.
O ERBE (Experimento do Balanço de Radiação da Terra) indica que as nuvens tenderão a resfriar a terra (pois refletem mais energia do que absorvem) – seria um feedback negativo.
A Terra ficaria mais quente se não existisse as nuvens.
Existem muitas incertezas sobre o impacto que terá um aumento do CO2 e outros gases no efeito estufa.
Aquecimento do ar de baixa para cima:
• condução – ineficaz pois o ar é um mau condutor de calor
• convecção livre – o ar se expande quando aquecido e sobe, o ar mais frio desce e toma seu lugar
Se o ar que sobe estiver úmido haverá condensação e conseqüente liberação de calor latente.
• radiação – a Terra emite radiação no infravermelho que é absorvida e reemitida pelos gases do efeito estufa (vapor e CO2).
TEMPERATURA DO AR:
Variações diárias de temperatura
Os controladores da temperatura
Dados de temperatura
Temperatura do ar e conforto humano
Medidas de temperatura do ar
Variações Diárias de Temperatura
Durante um dia ensolarado, as variações de energia que chegam do Sol, agem para compor um ciclo diário de aquecimento e resfriamento semelhantes às variações anuais das estações do ano.
O ar se aquece durante a manhã na medida que o Sol se eleva no horizonte. Embora em torno do meio dia a Terra receba o máximo de energia do Sol, não é ao meio dia a parte mais quente do dia. O ar continua a se aquecer atingindo a sua temperatura máxima no meio da tarde.
Aquecimento diurno:
• a luz do Sol aquece o solo
• o solo aquece o ar por condução (atinge poucos centímetros) – dias sem vento, grandes diferenças de temperatura no ar sobre o solo.
• Começa a convecção (térmicas ajudam a redistribuir o calor)
Sem vento, essas térmicas são pequenas e não afetam a mistura de ar perto da superfície – continuam a existir grandes diferenças de temperatura no ar junto a superfície.
Com vento, a turbulência ajuda a misturar o ar quente com o ar mais frio que está mais acima – convecção forçada – processo é mais eficiente.
• ao meio dia os raios solares são mais intensos; embora a intensidade de energia decresça após ao meio dia. Ela ainda excede a quantidade de energia que é emitida pela superfície durante algum tempo. Isto fornece um suprimento extra de energia que dura de duas a quatro horas mais, contribuindo com o atraso na ocorrência da máxima diária de temperatura.
Tarde sem nuvens - o atraso é maior (de 3 a 5 horas)
Tarde com nuvens – o atraso é de 1 ou duas horas.
Em dias nublados – as variações de temperatura ao longo do dia são menores (as nuvens refletem a radiação).
A presença de grandes superfícies d’água e sistemas frontais pode modificar a hora em que ocorre a máxima diária de temperatura.
O valor da temperatura máxima vai depender também:
• tipo de solo
• conteudo de umidade de solo
• cobertura vegetal
As maiores temperaturas de verão geralmente vão ocorrer sobre regiões de deserto, onde o céu claro se junta com baixa umidade e ausência de vegetação.
Quando o ar é úmido, o nevoeiro e a nebulosidade atenuam a temperatura máxima pois evitam que os raios do Sol atinjam o solo.
Resfriamento noturno:
• na medida que o Sol desce, sua energia é espalhada sobre uma grande área
• a superfície começa a receber menos energia do que irradia – começa a resfriar-se
• o solo e o ar sobre ele resfriam-se por irradiação de energia infravermelha – resfriamento radiativo
• o solo é um emissor melhor que o ar e fica portanto mais frio
• com a passar da noite o ar mais frio está pero do chão com o ar mais quente por cima – inversão radiativa ou inversão noturna.
Ar frio perto da superfície:
Condições ideais para uma forte inversão junto à superfície
• ar calmo – sem vento
• noites longas
• ar seco e sem nuvens
Quando ocorrem as temperaturas mínimas diárias?
• em torno do nascer do Sol, mas pode ocorrer até um pouco depois se a perda de radiação exceder a quantidade de energia que chega – quando o solo é úmido a energia que chega é usada na evaporação e atrasa o aquecimento do solo.
Para onde geralmente se desloca o ar frio noturno?
O que são cinturões térmicos?
O fundo de vales não só apresenta maior tendência à concentração de ar frio como também a de poluentes.
Por que então plantar em tais lugares?
Como proteger as plantas contra o resfriamento noturno excessivo?
• cobertura
• aquecedores
• ventiladores
• irrigação
Maior problema: geadas de advecção
• aspersão pode ser um meio de proteção – fino spray de água sobre a vegetação, a água ao passar para o estado de gelo mantém a temperatura em 0º C, acima de temperatura de dano. O cuidado é para que não se forme camadas muito espessas de gelo sobre as plantas pois quebram os ramos.
Controladores da Temperatura
Fatores que causam variações na temperatura de um lugar para outro:
* latitude (quantidade de energia que atinge a superfície)
• terra e água
• correntes oceânicas
• elevação
O que são isotermas?
Fatos a serem destacados nas figuras
• os valores estão corrigidos quanto à altitude
• influência da latitude: em média as temperaturas decrescem dos trópicos para os pólos em ambas as estações do ano
• as isotermas no mês de inverno ( janeiro – HN) estão mais próximas – maior variação da energia solar entre as baixas e altas latitudes no inverno
• as isotermas não são “horizontais”, elas se curvam principalmente quando se aproximam dos limites continente-oceano
• no inverno,as temperaturas dentro dos continentes são muito mais baixas do que sobre os oceanos na mesma latitude (no verão ocorre o contrário)
propriedades diferentes de aquecimento e resfriamento da terra e da água:
- a energia que chega ao solo é absorvida por uma camada fina
- quando a energia chega sobre a água ela penetra mais profundamente
- como a água circula, ela distribui o calor até camadas mais profundas
- além disso parte desta energia serve para evaporar a água em lugar de a aquecer.
A água tem um calor específico maior do que da terra – (quantidade de calor necessário para aumentar a temperatura de uma grama da substância em um grau Celsius) –
São necessários 5 vezes mais de calor para aquecer a água.
Os oceanos não só se aquecem mais vagarosamente como se resfriam também mais vagarosamente (reservatórios de calor).
• nas margens dos continentes as correntes oceânicas influenciam a temperatura do ar
- margens à leste – correntes quentes transportam água mais quente na direção dos pólos
- margens à o este – transportam água mais fria na direção do equador
- ocorrência de ressurgência
Mesmo os grandes lagos ou rios modificam a temperatura do ar ao seu redor.
Dados de temperatura do ar
Como os dados de temperatura são organizados e usados
Temperaturas diárias, mensais e anuais
Temperatura média diária
• as maiores variações diárias de temperatura ocorrem sobre a superfície da terra
• maiores amplitudes diárias de temperatura (diferença entre a máxima e a mínima diária) perto do solo e em dias claros sem nuvens
• ocorrem maiores amplitudes diárias de temperatura sobre os desertos onde o ar é seco – não existe vapor para reirradiar energia infravermelha de volta
• cidades perto de grandes corpos d’água apresentam menores amplitudes diárias de temperatura
Normais de temperatura
Amplitudes anuais de temperatura
• maiores amplitudes sobre a terra, menores sobre os oceanos
• cidades continentais maiores amplitudes do que cidades costeiras
• perto do equador as amplitudes anuais de temperatura são menores do que nas latitudes médias e altas
Médias anuais de temperatura
Pode ocorrer de duas cidades terem a mesma média anual de temperatura e suas temperaturas ao longo do ano diferirem?
Medidas de Temperatura do Ar
Os termômetros foram desenvolvidos no século XVI para medir a temperatura do ar.Os mais comumente usados são os
Termômetros de líquido em vidro
Termômetros de máxima – mercúrio, estrangulamento
Termômetros de mínima – álcool, índice
Termômetros elétricos – medem a resistência de um material (que é função da temperatura)
Termistor
Resistência Elétrica
Radiômetros – medem a radiação emitida (geralmente infravermelha); são usados em satélites meteorológicos e são capazes de estimar a temperatura do ar em níveis selecionados da atmosfera.
Termômetros bimetálicos – geralmente usados como elementos sensíveis dos termógrafos – liga formada de dois metais com diferentes coeficientes de expansão.
Onde são colocados o termômetros para medir a temperatura do ar?
Abrigos meteorológicos
• protege os instrumentos da chuva , neve e da incidência direta de raios solares
• pintados de branco para refletir a radiação solar
• paredes de venezianas para permitir a livre passagem do ar
• os instrumentos ficam a altura padronizada do solo
• solo é gramado
A ENERGIA SOLAR
Na medida em que a energia solar viaja pelo espaço, essencialmente nada interfere com ela até que ela atinge a atmosfera.
A energia solar, no topo da atmosfera, recebida em um plano paralelo aos raios solares é conhecida por constante solar – 2 cal. cm –2 . min –1
A energia então é refletida, absorvida ou espalhada.
Superfície ou Objeto Albedo (%)
Neve 75 a 95
Nuvem (espessa) 60 a 90
Nuvem (fina) 30 a 50
Vênus 78
Gelo 30 a 40
Areia 15 a 45
Terra e atmosfera 30
Marte 17
Campo gramado 10 a 30
Campo arado seco 5 a 20
Água 10 ( média diária)
Floresta 3 a 10
Em média o “albedo da Terra” 30%.
O balanço anula de energia
De uma maneira geral a temperatura média de equilíbrio da terra quase não varia de ano para ano – o sistema terra-atmosfera está devolvendo ao espaço mais ou menos a mesma energia que recebe.
A energia Solar e a Aurora
Existe uma contínua descarga de partículas provenientes do Sol que atingem a terra – “vento solar”.
Quando estas partículas se movem mais perto da Terra interagem com nosso campo magnético.
As partículas colidem com os gases atmosféricos que ficam excitados e emitem radiação visível (luz). O céu brilha como luz néon, produzindo o que chamamos de AURORA.
Se ocorre no hemisfério norte recebe o nome de aurora boreal e se ocorre no hemisfério sul recebe o nome de aurora austral.
Ocorre mais freqüentemente nas regiões polares, onde as linhas do campo magnético emergem da terra.
Durante períodos ativos do Sol elas podem ser vistas em latitudes mais baixas.
Por que a Terra tem estações do ano
A Terra gira em torno do Sol em uma órbita elíptica (~ 365 dias) enquanto gira em torno de si mesma em 24 horas.
Distância média Sol – Terra - 150 milhões de Km
Em Janeiro – 147 Em Julho- 152
Como estão as temperaturas no Hemisfério Norte em janeiro (quando a Terra está mais perto do Sol) são mais baixas do que em julho?
As nossas estações são reguladas pela quantidade de energia solar recebida pela superfície da terra e esta quantidade é determinada:
• pelo ângulo no qual a luz do Sol atinge a superfície
• por quanto tempo o Sol brilha em determinada latitude
A energia solar que atinge a superfície da Terra perpendicularmente é muito mais intensa do que a energia que a atinge em um determinado ângulo.
Quanto mais os raios solares se afastam da perpendicular mais atmosfera eles tem que penetrar e aí haverá mais atenuação.
Porque os dias de verão têm mais horas de luz do que os dias de inverno e o Sol de meio dia no verão “passa mais alto no céu” do que nos dias de inverno?
Ângulo do eixo da terra = 23 ½ º e aponta sempre para a mesma direção.
O hemisfério Sul está “ mais virado” e , conseqüentemente, mais perto do Sol no verão (janeiro) e está “mais distante” no inverno (junho).
Estações do ano:
22 de junho- Sol na direção do Trópico de Câncer, início do verão (solstício de verão) no H.N., início do inverno ( solstício de inverno) no H.S.. Se estivermos à 23 ½ º N o Sol ao meio dia estará perpendicular à superfície . No H.N. os dias terão mais do que 12 horas de luz; quanto mais ao norte, maior o comprimento do dia. A partir do Círculo Ártico (66 ½ º N) – 24 horas de luz. No H.S. os dias terão menos do que 12 horas de luz; quanto mais ao sul, menor o comprimento do dia. A partir de 66 ½º S – 24 horas sem luz.
Se há mais horas de luz (no H.N.) quanto maior fora latitude, porque não é mais quentes nas latitudes altas?
Os raios percorrem um longo caminho na atmosfera e a mesma energia é distribuída sobre uma grande área.
23 de setembro- O Sol está incidindo diretamente na direção do Equador. Os dias e as noites têm o mesmo comprimento. Equinócio de outono (primavera) no H.N. (H.S.). No H.N.(H. S.).No H.N. (H.S.) as horas do dia com luz vão diminuindo (aumentando).
22 de dezembro – O Sol está “afastado” do H.N. e “próximo” ao H.S. Noites longas (curtas) e dias curtos (longos) no H.N. (H.S.). Solstício de inverno (verão) no H.N. (H.S). O Sol está exatamente sobre o Trópico de Capricórnio. Os raios de Sol percorrem um longo caminho até atingir a superfície no H.N.
21 de março – Equinócio de primavera (outono) no H.N. (H. S.).
Hemisfério Norte
Lat. 21/3 22/6 23/9 22/12
0º 12 hr 12,0 hr 12 hr 12,0 hr
10º 12 hr 12,6 hr 12 hr 11,4 hr
20º 12 hr 13,2 hr 12 hr 10,8 hr
30º 12 hr 13,9 hr 12 hr 10,1 hr
40º 12 hr 14,9 hr 12 hr 9,1 hr
50º 12 hr 16,3 hr 12 hr 7,7 hr
60º 12 hr 18,4 hr 12 hr 5,6 hr
70º 12 hr 2 meses 12 hr 0 hr
80º 12 hr 4 meses 12 hr 0 hr
90º 12 hr 6 meses 12 hr 0 hr
Lat. 23/9 22/12 21/03 22/6
Hemisfério Sul
Altas latitudes tendem a perder mais energia para o espaço do que recebem do Sol, enquanto que as baixas latitudes tendem a receber mais durante o ano do que perdem.
Quem compensa estas perdas e ganhos de energia ?
Ventos na atmosfera e as correntes nos oceanos evitam que as latitudes baixas fiquem mais quentes e que altas latitudes tornem-se mais frias.
Variações Estacionais Locais
No H.N. (H.S.) os objetos voltados para Sul (Norte) recebem mais luz solar durante o ano do que aqueles voltados para norte (sul).
Por isso as portas dos abrigos meteorológicos são voltados para o Norte no H.N. e para o Sul no H.S..
Faces de encostas voltadas para direções diferentes recebem quantidade de energia diferentes e conseqüentemente se aquecem diferentemente.
Aplicações: plantio de acordo com a cultura , construção de casas e distribuição de janelas e cômodos.
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