CIRCULAÇÂO ATMOSFÈRICA

                      Circulação Atmosférica

A dinâmica da circulação atmosférica é responsável, principalmente, pela variabilidade climática. Ela acontece em três níveis, chamados de “células”.

  

A biosfera reúne os elementos naturais do sistema terrestre

Entende-se por Circulação Atmosférica a movimentação das massas de ar. Essa movimentação ocorre na Troposfera, a camada da atmosfera mais próxima da Terra.

A circulação atmosférica ocorre em razão do desequilíbrio da radiação recebida pela Terra ao longo de sua extensão. As regiões que se localizam mais próximas da Linha do Equador recebem mais radiação solar e, consequentemente, tornam-se mais aquecidas. Enquanto nas regiões polares, o índice de radiação é menor e o aquecimento também. Desse modo, para que haja um maior equilíbrio, acontecem muitas trocas de massas de ar entre as regiões mais quentes e as mais frias.

A movimentação das massas de ar só é possível graças às diferenças de pressão. O ar frio é mais pesado e, por isso, tende a descer e provocar uma pressão maior, enquanto o ar quente tende a subir e diminuir a pressão da atmosfera. Como a decida do ar frio e a subida do ar quente acontecem simultaneamente, observa-se uma movimentação constante e circular dessas massas, que é responsável pela ocorrência dos ventos e pelas variações climáticas.

O padrão da circulação da atmosfera se dá através de três células de movimentação (ver esquema abaixo), que são consequências diretas dos movimentos de rotação e de translação.

Esquema das massas de ar do planeta Terra; observe a direção dos movimentos de cada célula

A primeira célula de movimentação é a célula tropical. Ela ocorre nas regiões de baixa latitude (mais próximas da Linha do Equador). É caracterizada pelo movimento em direção aos polos acontecer na porção superior da atmosfera.

A segunda célula de movimentação é a célula de Ferrel ou célula das latitudes médias. Como o nome indica, ela ocorre nas latitudes intermediárias (entre a Linha do Equador e os polos). Caracteriza-se pela direção do movimento em direção aos polos ocorrer na porção inferior da atmosfera

A terceira célula de movimentação é a célula polar. O ar proveniente das outras duas células, ao alcançar os polos, desce e forma uma forte pressão polar. Em seguida, a superfície desloca esse ar para zonas de menor pressão e para as zonas tropicais.

Por Rodolfo f. Alves Pena
Graduado em Geografia

                 A dinâmica da Atmosfera

A atmosfera, que é um dos componentes da biosfera, é dividida em camadas. São elas: mesosfera, estratosfera e troposfera.

 

VIsualização da atmosfera por meio das nuvens

A atmosfera é um dos componentes da biosfera, essa é a parte gasosa composta por vários tipos de gases (78% nitrogênio, oxigênio 21% e apenas 1% de outros gases como gás carbônico e vapor d`água) que envolvem a Terra.

As camadas da atmosfera estão divididas em:

Termosfera e Exosfera: Correspondem à última camada da atmosfera que está na faixa entre 80 e 400 km; a exosfera, camada que está acima da atmosfera, é o lugar onde se concentra uma grande quantidade de íons, responsáveis pela propagação dos sinais de rádio no planeta.

Mesosfera: Está presente na faixa entre 50 e 80 km de altitude, nela está presente o ozônio, sua temperatura pode atingir 50^o negativos.

Estratosfera: Possui ar rarefeito, muito utilizado pela aviação em razão da pouca resistência do ar, possui temperatura acima de 50^o, contém ozônio em sua composição.

Troposfera: É a primeira camada, onde ocorre o desenvolvimento da vida e formam as nuvens, a temperatura pode cair a -50^o.

Aquecimento terrestre

O sol é indispensável para a propagação da vida, mas de todos os raios que entram na atmosfera, apenas 51% chega à superfície terrestre. É como se houvesse uma “filtragem” realizada pela atmosfera, os 49% restante dos raios são absorvidos pelas nuvens e alguns gases.

Essa quantidade de luz vinda do sol, que atinge a superfície terrestre, é chamada de insolação.

A Terra, por ter formato esférico, faz com que os raios solares incidem na superfície terrestre de forma irregular, pois quanto mais próximo da linha do Equador mais os raios atingirão de forma perpendicular e maior será a insolação na superfície, à medida que se afasta da linha do Equador, os raios incidem de forma dispersa.

Os raios que atingem a superfície são absorvidos pelos solos e pelas águas, e depois liberam calor, esse processo é denominado irradiação.

Eduardo de Freitas
Graduado em Geografia

Umidade relativa do ar (UR)

 

Sensor utilizado para medir temperatura e umidade do ar

Sabemos que o ar é composto pela mistura de vários gases e também de vapor-d’água. Se porventura o ar tem grande concentração de vapor-d’água, dizemos que o ar está muito úmido; caso a concentração de vapor-d’água seja pouca, dizemos então que o ar está seco. Diariamente vemos nos telejornais informação sobre a umidade relativa do ar.

Nos dias quentes, quando o ar está muito úmido, sentimos desconforto, pois a umidade do ar atrapalha a evaporação do suor.

Já nos dias em que o ar está seco, mesmo sendo um dia quente, podemos nos sentir confortáveis pelo fato de o suor ser evaporado mais facilmente. Mas também podemos nos sentir desconfortáveis caso o ar esteja extremamente seco, uma vez que ele provoca o ressecamento de pele e também das mucosas.

A umidade do ar é medida por uma grandeza chamada umidade relativa (UR).

Dessa forma, temos:

Vapor-d’água saturado

A evaporação é a passagem da fase líquida para a fase vapor, em uma temperatura menor que a temperatura de ebulição.
Nesse processo, as moléculas ficam suspensas na superfície do líquido. Dessa forma, essas moléculas, chamadas de pressão de vapor, exercem pressão sobre o líquido. Se considerarmos um recipiente fechado, onde a água evapora por um processo natural, chegará um momento que a superfície da água estará cheia de moléculas suspensas ao ponto de a pressão de vapor ser máxima. Dizemos, então, que o vapor-d’água está saturado.

Para os seres humanos sentirem-se confortáveis, a umidade relativa deve estar entre 40% e 50%, embora nem sempre isso aconteça. Em algumas cidades, é comum no verão a umidade baixar a 10%.

Por Domiciano Marques
Graduado em Física
Equipe Brasil Escola

Como se forma a neblina?

A formação da neblina está relacionada com a temperatura e com a umidade da atmosfera, ocorrendo geralmente durante a madrugada.

 

A neblina diminui a visibilidade e exige mais atenção em vias e estradas

A Neblina – ou Nevoeiro – é, basicamente, a formação de nuvens em proximidade com o solo através da condensação da água presente na atmosfera em forma de umidade. Por definição, só pode ser considerada neblina quando a visibilidade horizontal é prejudicada em uma distância de até 1000 metros.

Sabemos que a condensação (ou liquefação) é a transformação da matéria do estado gasoso para o estado líquido. Portanto, podemos concluir que a neblina se forma quando a temperatura do ar é baixa o suficiente para tornar líquido o vapor d'água. Para isso acontecer, claro, é necessário que o ambiente esteja muito úmido, ou seja, com uma grande quantidade de gotículas de água suspensas no ar.

Esse fenômeno costuma ocorrer em regiões serranas, onde a altitude atua na redução das temperaturas e na interceptação das massas de ar úmido advindas de outras localidades. Portanto, nos horários mais frios do dia, fatalmente se formam os nevoeiros nessas regiões.

Exemplo de neblina na área de uma serra

Outros pontos onde a neblina ocorre são em zonas próximas a cursos d'água, como rios e, principalmente, lagos. Durante o dia, eles emitem uma grande quantidade de umidade em forma de vapor, que se condensa durante a noite ou na madrugada, formando as neblinas mais densas durante as manhãs.

Exemplo de um nevoeiro formando-se próximo a um lago

Quando a neblina ou nevoeiro ocorre sem uma grande obstrução da visão ou quando a visibilidade é prejudicada em uma distância maior que 1000 metros, os meteorologistas chamam de névoa, ou seja, a diferença entre névoa e neblina está na distância do campo de visão afetado e na intensidade em que o fenômeno ocorre.

Por Rodolfo Alves Pena
Graduado em Geografia

                           Umidade do Ar

A umidade do ar corresponde à quantidade de vapor de água existente na atmosfera.

 

Higrômetro: aparelho utilizado para medir a umidade do ar

Quando um meio de comunicação divulga a temperatura, normalmente, também é informada a umidade relativa do ar. Mas, afinal, o que é umidade do ar e qual a sua importância?

A quantidade de vapor de água existente na atmosfera é denominada umidade do ar. Os valores podem ser expressos em números absolutos (g/m³) ou em forma relativa (%) ao seu ponto de saturação. Esse é um dos elementos analisados para a caracterização climática de um determinado local.

Entre os métodos utilizados para medir a umidade do ar estão o psicrômetro (calcula a velocidade de evaporação da água) e o higrômetro (mede a quantidade de água presente nos gases). Esses dados podem ser obtidos através de porcentagens, por exemplo: a umidade relativa do ar é de 75%. Nesse caso, significa que restam 25% para o ar reter todo o vapor de água e transformá-lo no estado líquido.

Vários fatores influenciam na umidade do ar, tais como a temperatura, cobertura vegetal, quantidade de edificações, presença de rios, lagos, mares, etc. O vapor de água presente no ar atmosférico pode desencadear nevoeiros, neblinas, orvalhos, geadas, etc.

A umidade do ar de um determinado local interfere diretamente na qualidade de vida dos habitantes. Baixas umidades podem gerar problemas respiratórios, sangramentos nasais, desidratação, etc. Já as altas umidades podem provocar tonturas e proliferação de fungos.

Por Wagner de Cerqueira e Francisco
Graduado em Geografia

COMPOSIÇÂO DO AR

                      Composição do ar

Os gases que fazem parte da composição do ar são em sua maioria o oxigênio e o nitrogênio. O ar é composto também por gás carbônico, gases nobres e vapor de água.

 

O ar é composto principalmente por oxigênio e nitrogênio

O ar atmosférico é constituído por uma mistura de diversos gases, como o nitrogênio, oxigênio, gás carbônico e gases nobres. O oxigênio e o nitrogênio são os gases mais abundantes, sendo que os outros gases são encontrados em quantidades menores. Além dos gases citados, o ar atmosférico também apresenta vapor de água (cuja quantidade depende de alguns fatores como clima, temperatura e local), que se apresenta na forma de neblina, nuvens e chuva. No ar também encontramos em suspensão poluentes, poeira, cinzas, microrganismos e pólen.

O oxigênio (O₂) presente no ar atmosférico é de extrema importância para a manutenção da vida no planeta, pois ele é o gás utilizado na respiração de todos os seres vivos e também é necessário para que ocorra a combustão. Calcula-se que o ar atmosférico seja composto por aproximadamente 21 % de oxigênio.  

O nitrogênio (N₂) compõe aproximadamente 78% do ar atmosférico, e é de extrema importância para todos os seres vivos, pois participa da formação de diversas moléculas orgânicas necessárias para o seu metabolismo. De todos os organismos vivos, apenas alguns microrganismos são capazes de captar o nitrogênio (ciclo do nitrogênio) disponível na atmosfera e degradá-lo de forma que os seres vivos possam aproveitá-lo. 

O gás carbônico (CO₂) é encontrado em proporções muito pequenas na atmosfera, contribuindo com apenas 0,03% da composição do ar. É um gás de extrema importância para a realização da fotossíntese pelos vegetais, e é liberado para a atmosfera através da combustão e também pela respiração dos animais.

Dentre os gases nobres que fazem parte da composição do ar podemos citar: argônio (Ar), neônio (Ne), radônio (Rn), hélio (He), criptônio (Kr) e xenônio (Xe), sendo que eles compõem cerca de 0,93% do ar atmosférico. Esses gases não produzem nenhum tipo de reação química com outras substâncias e por isso são considerados nobres.

O vapor de água que também participa da composição do ar provém da evaporação das águas de rios, mares e lagos, respiração dos seres vivos, transpiração das plantas, evaporação da água do solo e evaporação da água de dejetos (fezes e urina de animais).

                        Massas de ar

Massas de ar são grandes porções de ar que possuem condições internas de temperatura, pressão e umidade homogêneas.

 

  Imagem de satélite de massas de ar na América do Sul 

As massas de ar são grandes porções de ar que apresentam condições internas de temperatura, pressão e umidade relativamente homogêneas, influenciadas pela região onde são formadas.

O local de formação da massa de ar é denominado região de origem, é neste local que a massa de ar irá adquirir suas características de temperatura, pressão e umidade. Portanto, uma massa de ar que se forma sobre uma superfície gelada, como a Antártida, apresenta características típicas dessa região, ou seja, temperatura baixa, alta pressão e pouca umidade.

Ao se deslocarem, as massas de ar vão aos poucos, perdendo as suas características de temperatura, pressão e umidade originadas no momento de sua formação. Esse deslocamento ocorre sempre no sentido das altas pressões para as baixas pressões.

A troposfera (local de movimentação das massas de ar) não é uma camada homogênea. Nela, encontram-se basicamente três tipos distintos de massas de ar que se diferenciam conforme a latitude sobre a qual elas se formaram, podendo ser classificadas em equatorial, tropical ou polar. Dentre essa classificação, diferencia-se ainda em continental (formadas em áreas continentais) ou oceânica (formadas em áreas oceânicas).

Massas equatoriais – sua formação ocorre nas baixas latitudes, na região próxima da linha do Equador, entre 5° Norte e 5° Sul. Apresentam temperaturas elevadas, quando formadas em áreas oceânicas são úmidas; se formadas em regiões continentais, são menos úmidas.

Massas tropicais – suas regiões de origem são nas áreas próximas aos trópicos de Capricórnio e Câncer, entre as latitudes 25° e 30° tanto no hemisfério norte como no hemisfério sul. São massas de ar bastante úmidas, no entanto, se formadas em áreas continentais, normalmente, são secas.

Massas polares – formam-se nas regiões próximas aos polos Sul e Norte, sempre em latitudes superiores a 50° e por esses aspectos, são extremamente frias. A polar continental é mais fria e mais seca; a oceânica é mais úmida.

Por Wagner de Cerqueira e Francisco
Graduado em Geografia