VAPOR DE ÁGUA NA ATMOSFERA / UMIDADE DO AR Umidade: Termo geral usado para descrever a presença de vapor d’água no ar atmosférico. AR ÚMIDO = AR SECO + VAPOR D’AGUA Importância: Transporte e distribuição atmosfera; Evaporação; Evapotranspiração de calor na Condensação/Orvalho energia); (liberação de Ocorrência e controle de pragas e moléstias de vegetais e animais; Qualidade do armazenamento conservação dos produtos agrícolas; e Conforto animal Distribuição dos corretivos e fertilizantes do solo Teor de vapor d´água na atmosfera varia de 0 a 4% do volume de ar Máximo vapor d´água que pode reter é 4% de seu volume; Umidade 0% do volume ar AR SECO; Entre 0 e 4% do volume ar AR ÚMIDO; 4% do volume ar AR SATURADO; >Temp. ar > Capacidade de reter vapor d’ água Lei de Dalton da Pressões Parciais Cada constituinte atmosférico exerce pressão sobre a superfície, independente da presença dos outros ; Patm = Par seco + ea ea= Pressão parcial de vapor d’ água e/ou ar úmido Atmosfera terrestre Constituída por mistura de gases (N2 (± 78%); O2 (± 21%); CO2 (0,03%), etc...; Variação de proporção de vapor d`agua Alterações na temperatura; > e < fontes de vapor d`agua; Vapor d`agua Termorregulador na atmosfera terrestre e absorvente seletivo da radiação solar; Ciclo hidrológico Inicia-se quando a água é cedida para atmosfera no estado de vapor e retorno à superfície terrestre no estado líquido ou sólido; Água única substância que ocorre nas três fases na atmosfera Transferência Causada pela evaporação da água do solo e superfície líquida (oceanos, represas, rios, nascentes);sublimação do gelo; atividade biológica seres vivos (transpiração vegetal); Mudanças de estado ea ea ea ea ea es Pressão parcial de vapor saturado 20ºC ea ea ea es Pressão parcial de vapor saturado 25ºC ea ea ea es Pressão parcial de vapor saturado 30ºC Quantificação do vapor d´água na atmosfera Quantificar os componentes de uma mistura de gases Lei das Pressões Parciais de Dalton/ Equação Universal dos Gases: n = N° moles de cada um dos gases; R= Constante Universal dos gases (8,314J mol-1K-1= 0,082 atm.L/mol.K ) Para os gases reais, PV/nT, em geral, varia com a Patm: Lei dos gases ideais Pressão constante, o volume de uma massa de ar é diretamente proporcional à sua temperatura; Volume de ar se contrai / expande Variação da Temp.; > Temp. > Quantidade de vapor d’água; Ar úmido comporta-se como gás ideal (Lei de Dalton) Patm= Pressão atmosférica (kPa) Par= Pressão parcial do ar seco (kPa) ea= Pressão parcial do ar úmido (kPa) Valor Estimado da Pressão atmosférica do local (kPa): Alt= Altitude local (m) Pressão parcial de vapor ou pressão máxima de vapor (es) Quantidade máxima (saturante) de vapor de água pode ser descrita por uma função da Temperatura Ambiente (Equação de Tetens) . a) Valores de temperatura do ar (tar) 0 ºC es 0,61078 10 7 , 5 t ar 237, 3 t ar * b) Valores de temperatura do ar (tar) < 0 ºC es 0,61078 10 9, 5 t ar 265, 5 t ar Tar = Temp. do ar (°C) es= Pressão parcial de vapor (kPa) Termômetro de Bulbo Seco Mede a temperatura real do ar (Ts) Bulbo Termômetro de Bulbo Úmido (gaze umidecido) que perde água a uma taxa dependente da concentração de vapor no ar (Tu) Pressão atual de Vapor de água existente no ar (ea)- Psicrômetro ea esu A P Ts Tu (kPa) ea= Pressão atual de vapor (kPa); esu= Pressão máxima de vapor à temperatura de bulbo úmido (Tu) do psicrômetro; Ts= Temperatura do bulbo seco ou temp. do ar (°C) P= Pressão atmosférica (kPa) A= Constante psicrometrica do instrumento Com Ventilação forçada: A = 0,00067ºC-1; e P=93 kPa; = 0,062 Constante kPa ºC-1 Psicrométrica () AP Sem Ventilação: A = 0,00080 ºC-1; e P=93 kPa; = 0,074 kPa ºC-1 Umidade de Saturação (Us) O maior valor de umidade atual em determinada temperatura. es V US 2169 T 2169 es kPa US g H 2O m 3 de ar T K * 2,169 es kPa US kg H 2O m 3 de ar T K Umidade atual (Ua) 2,169.ea Ua T Ua= Umidade atual (kg m-3) ea= Pressão atual de vapor (kPa) T= Temperatura do ar (K) Razão de mistura (ω) Relação entre massa de vapor d´água existente em amostra de ar úmido e a massa ar seco da mistura (kg de vapor/kg de ar seco) mv mar 0,622.ea Patm ea 0,622.ea q * Patm Umidade relativa (UR) Relação entre a quantidade de vapor d’ água existente em uma amostra de ar úmido e a quantidade máxima de vapor mesmo ar poderia reter em que o na mesma temperatura. Razão entre umidade atual/ absoluta (Ua) e a umidade de saturação (Us) Ua UR(%) 100 Us ; ea UR% 100 es < ea < Tu em relação Ts > a diferença entre Tbu e Tbs, > poder evaporante do ar UR é baixa Tbu ≡ Tbs (diferença pequena), significa que o teor atual de vapor d’água está próximo do valor de saturação UR é ALTA Déficit de pressão de saturação (Δe) Diferença entre pressão exercida pela quantidade de vapor d’água existente no ar e a pressão máxima exercida pela vapor nas mesmas condições de temperatura. e es ea Temperatura do Ponto de Orvalho (Tpo) Temperatura em uma parcela de ar pode resfriar a valores constantes de pressão e conteúdo de vapor para ocorra saturação; Pressão de saturação Temperatura (es=ea); Tpo Independente da temperatura do ar até o ponto que o ar permaneça não saturado; Temp. ar < Tpo Condensação Temperatura do Ponto de Orvalho(To): Equação de Tetens: ea 237,3 Log 0 , 6108 To ea 7,5 Log 0 , 6108 To (ºC) ea (kPa) Temperature Humidity Index- Índice de Conforto Higrotermico Finalidade: Avaliar os ambientes quanto ao stress animal (ROSENBERG et al., 1983) THI Tar 0,36 To 0,412 Obs: Índice quantificado para cada espécies Ex: Vaca leiteiras (Ideal= THI≤ 70) Efeito do ambiente, expresso pelo THI, na produção de leite. Adaptado de Titto (1998). Tar (°C) UR (%) THI 24 24 34 34 38 76 46 80 68 72 82 86 Produção relativa (%) PardoHolandesa Jersey Suíça 100 100 100 96 99 99 63 68 84 41 56 71 Cálculo da Umidade Relativa Média do ar Estação Convencional: INMET= URmed = (UR9h + URmáx + URmín + 2.UR21h) / 5 IAC= URmed = (UR7h + UR14h + 2.UR21h) / 4 Valores Extremos = URmed = (URmáx + URmín) / 2 Higrógrafo = URmed = ( URi) / 24 URi : Umidade relativa do ar a cada intervalo de 1 hora 24: Total de observações ao longo de um dia Estação Automática: Real= URmed = ( URi) / n URi :Umidade relativa do a cada intervalo de tempo; n :Total de observações ao longo de um dia Estimativas da UR(%) Fórmulas Gráfico Psicrométrico: Valor da Tbs e Tbu, obtendo-se diretamente o valor de UR(%). Instrumentos Termohigrógrafo; Psicrômetros (não ventilado e ventilado); Higrógrafo de cabelo; Sensores capacitativos: estações automáticas (sensor coberto por um filme de polímero que absorve o vapor do ar) Psicrometro Assmann Psicrometro Tipo August Psicrometro de funda HIGRÓGRAFO TERMO-HIGRÓGRAFO Orvalho: Água condensada sobre uma superfície, quando a temperatura atinge o ponto de condensação (Ponto de Orvalho) Resultado da perda radiativa de calor das superfícies Transferência de vapor d’água Quantidade e Duração (Orvalho) sobre Folhas: Estrutura da planta;estágio de desenvolvimento; posição da folha na planta;ângulo de inserção; geometria da folha propriedades térmicas e seu tamanho e suas Condições p/ formação do Orvalho: Favorecem a intensa emissão de energia pela superfície durante o período noturno. Atmosfera Limpa e Calma, com baixa umidade Permite suficiente perda de radiação de ondas longas e resfriamento da superfície Alta umidade relativa nas camadas de ar próximas à superfície: Condensação Afeta colheitas e pulverizações; controle e disseminação de doenças fúngicas Inicio: 2-3 horas após o pôr do sol, indo até 1 a 2 horas após o nascer do sol. Duração é Função: vento, cultura, irrigação e cobertura do solo. Duração do Período de Molhamento por Orvalho (DPM) Patógeno (doença) x Hospedeiro (planta) Número de horas com umidade relativa do ar acima de 85% (NHUR 85%), 90% e 95%, Condições superfície para ocorrer condensação na Medida de orvalho e duração Não há um método padrão; Importância Restrito à agricultura; Organização Mundial de Meteorologia (OMM) 4 Grupos Grupo 1 Equipamentos (orvalho) e sua duração pela mudança de comprimento do elemento sensor (molhamento) Fios de cânhamo Aspergígrafro Grupo 2 Elemento sensor (grafite) que dissolve com o orvalho e registra a duração no prato de cristal; Grupo 3 Registra a presença de orvalho por pesagem da água condensada, depositada em coletor orvalhógrafo; Grupo 4 Formação de orvalho pela mudança na condutividade elétrica de superfície de folhas (naturais e artificiais)