LCE 306 – Meteorologia Agrícola
Prof. Paulo Cesar Sentelhas
Prof. Luiz Roberto Angelocci
Aula # 3
Climatologia / Classificação Climática
ESALQ/USP – 2005
LCE 360 - Meteorologia Agrícola
Sentelhas/Angelocci
Clima
Definiu-se CLIMA como sendo uma descrição estática, que expressa as condições médias
do sequenciamento do tempo meteorológico. Portanto, mede-se primeiro as condições
instantâneas da atmosfera (Tempo) de um local por vários anos e, posteriormente, estimase qual deve ser a condição média (provável), ou seja, o CLIMA.
Piracicaba, SP
30
350
Chuva
250
20
200
15
150
10
100
5
50
0
0
J
F
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
Chuva (mm/mês)
Temperatura média (oC)
300
Tmed
25
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Climas do Mundo
Essa condição média é que irá
condicionar a distribuição dos seres vivos
no globo. A distribuição da vegetação
natural nas diversas regiões da Terra
depende basicamente do clima.
Vegetação Natural
Assim, regiões com alta disponibilidade de
água e energia apresentam maior
biodiversidade, enquanto que nas regiões
frias ou secas somente alguns poucas
espécies ocorrem
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Diversos FATORES atuam para a formação das condições do TEMPO de um local e,
conseqüentemente, para a formação de seu CLIMA. Esses fatores são agentes causais
que condicionam os elementos. Como já foi visto na Aula#2, os fatores podem ser
classificados de acordo com a escala de estudo, ou seja, com efeitos no MACRO, TOPO e
MICROCLIMA.
Macroclima
Topoclima
Microclima
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Fatores do Macroclima
São aqueles que atuam em escala regional ou geográfica. São classificados como
permanentes (latitude, altitude/relevo, oceanidade/continetalidade, etc.) ou variáveis
(correntes oceânicas, centros semi-permanentes de alta e baixa pressão, massas de ar,
composição atmosférica, etc.).
Latitude
Esse fator está ligado às relações Terra-Sol, como tratado na Aula#2, que
envolve o movimento aparente do Sol no sentido N-S ao longo do ano, o qual é
consequência do movimento de translação e da inclinação do eixo terrestre
(23o27´) em relação à perpendicular ao plano da eclíptica. Com isso, ocorre
variação espacial e temporal do ângulo de incidência dos raios solares na
superfície (ângulo zenital) e do fotoperíodo, os quais por sua vez geram valores
diários de irradiância solar variáveis de acordo com a latitude e com o dia do
ano, resultando em diferenças nas condições térmicas.
> Latitude < Temp média anual
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FOTOPERÍODO x LATITUDE
Fotoperíodo (horas)
16,0
Lat 20 S
Lat 40S
Lat 10 S
Lat 30 S
Equador
14,0
12,0
10,0
8,0
J AN
RADIAÇÃO SOLAR x LATITUDE
10S
30S
Equador
Qo (MJm-2 d-1 )
M AI
J UL
S ET
NOV
Meses
50,0
45,0
M AR
20S
40S
40,0
35,0
Variação da radiação solar no
topo da atmosfera (Qo) e do
fotoperíodo (N) com a LATITUDE
30,0
25,0
20,0
15,0
10,0
J AN
FEV M AR ABR
M AI
J UN
J UL
Meses
AGO
SET
OUT NOV
DEZ
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Altitude/Relevo
O aumento da altitude ocasiona diminuição da temperatura. Isso ocorre em
conseqüência da rarefação do ar e da diminuição da pressão atmosférica
Média  - 0,6oC / 100m
(esse valor depende da quantidade de vapor no ar)
-15 C
-10 C
10 C
25 C
-20 C
-10 C
0C
10 C
25 C
Temp. média anual
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Total anual médio de chuva (cm)
Além disso, a associação da altitude com o relevo pode condicionar o regime de
chuvas de uma região. As chuvas orográficas são um exemplo disso:
Esse efeito ocorre também na região da Serra do Mar no Estado de São Paulo,
onde a chuva total anual é de 2.150 mm/ano em Santos, de 3.800 mm/ano no
alto da Serra e de 1.300 mm/ano na cidade de S. Paulo.
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Oceanidade / Continentalidade
Esses termos se referem, respectivamente, à proximidade ou distância do
oceano ou grandes massas de água. Oceanidade se refere ao efeito do oceâno
sobre o clima de uma região litorânea. A água do oceano atua como um
moderador térmico, ou seja, não permite que grandes variações de temperatura
ocorram. Isso se dá pelo fato da água ter maior calor específico do que o ar,
resfriando-se e aquecendo-se mais lentamente. A massa de água ao trocar calor
com o ar faz com que haja uma atenuação tanto do aquecimento do ar como de
seu resfriamento, reduzindo assim a amplitude térmica (Tmax – Tmin). A
continentalidade ocorre em locais situados no interior dos continentes, portanto
sem sofrer efeito dos oceanos. Nessa condição, as amplitudes térmicas são
maiores, tanto em termos diários como em termos anuais.
Cuiabá → Amplitude térmica mensal entre 8 e 17oC
Salvador → Amplitude térmica mensal entre 3 e 6oC
Numa escala geográfica maior, o poder moderador dos oceanos explica também
porque as amplitudes térmicas (verão – inverno) são maiores no HN e menores
do HS. Veja a figura a seguir e comprove isso...
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Amplitude térmica anual (diferença entre a Tmed do mês mais quente e do mês mais
frio) decorrente dos efeitos da continentalidade/oceanidade.
HN → Continente > Oceano → > Amplitude Térmica
HS → Continente < Oceano → < Amplitude Térmica
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Correntes Oceânicas
A movimentação contínua das águas oceânicas em função de diferenças de
densidade (causadas por dif. de temp. e salinidade e pela rotação da Terra) gera
correntes que se movem de maneira organizada, mantendo as suas
características físicas, as quais diferem das águas adjacentes. As correntes que
circulam dos Pólos para o Equador são FRIAS e as que circulam do Equador
para os Pólos são QUENTES.
A atmosfera em contato com essas massas de água entram em equilíbrio
térmico com a superfície. Por isso, as correntes tem grande efeito sobre o
regime térmico e hídrico (chuvas) na faixa litorânea dos continentes.
Correntes Frias → Condicionam clima ameno e seco
Correntes Quentes → Condicionam clima quente e úmido
Exemplo:
Salvador, BA, Brasil → Tanual = 24,9oC e Panual = 2.000 mm
Lima, Perú → Tanual = 19,4oC e Panual = 40 mm
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Anticiclones Semi-Permanentes, ZCIT, ZCET e
Circulação Geral da Atmosfera
A circulação geral da atmosfera gera os ventos predominantes, os quais por sua vez são
responsáveis pela formação das zonas de convergência intertropical (ZCIT) e extratropical
(ZCET), e também dos anticiclones semi-permanentes nas latitudes de cavalo.
Latitude de
cavalo
ZCET
ZCIT
Latitude de
cavalo
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Na ZCIT os ventos alíseos de SE (HS) e de NE
(HN) se encontram formando áreas de baixa
pressão (L), que mostram a posição do Equador
Térmico, o que favorece a formação de nuvens e
chuvas. Na ZCET a convergência dos ventos de W
e de E forma as frentes frias, que posteriormente se
deslocam em direção ao equador provocando
chuvas. Já nas latitudes de cavalos ocorre a
subsidência de ar, formando as altas pressões (H)
que inibem os movimentos convectivos e
conseqüentemente, desfavorecem a formação de
nuvens e chuvas.
L
Anticiclones
Semi-Permanentes
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As figuras a seguir mostram a posição média da ZCIT nos meses de Janeiro e Julho. É
possível notar que durante o verão no HS a ZCIT desloca-se para o sul, o que contribui
para o aumento das chuvas nas regiões N, CO e SE do Brasil.
ZCIT
ZCIT
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No mês de julho (inverno no HS), por outro lado, a ZCIT desloca-se para o norte, o que
contribui para a diminuição das chuvas nas regiões SE, CO e inclusive em parte da região
N do Brasil.
ZCIT
ZCIT
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Fatores do Topoclima
São aqueles que dependem do relevo local, especialmente da configuração dos terrenos e
da exposição desses em relação à radiação solar. Esses fatores devem ser levados em
consideração nas regiões S e SE do Brasil, quando da implantação de culturas susceptíveis
às geadas.
Configuração do terreno
Espigão
Meiaencosta
Baixada
Face
voltada
para o N
Planaltos e baixadas favorecem o acúmulo de ar frio, criando topoclimas
diferentes das meia-encostas e espigões. As culturas susceptíveis às
geadas devem ser implantadas em área livres do acúmulo do ar frio
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Exposição do terreno
Nas regiões S e SE do Brasil, os terrenos com faces voltadas para o N
são, em média, mais ensolarados, secos e quentes do que as voltadas
para o S. Nas faces voltadas para o S, as temperaturas são menores
(maior risco de geadas) e a umidade será maior (favorecendo as doenças).
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Fatores do Microclima
São aqueles que modificam o clima em microescala, devido ao tipo de cobertura do terreno
ou prática agrícola, podendo assim ser modificado pelo homem. Muitas vezes, a alteração
do microclima é necessária para que se possa cultivar uma certa cultura, não apta ao
macroclima da região. Exemplos disso são os ambientes protegidos (estufas, telados, etc)
que tem por finalidade reduzir a incidência de radiação solar sobre as culturas, elevar as
temperaturas ou evitar a ação da chuva nas plantas. O sistema agro-florestal (SAF) é outro
exemplo, assim como a irrigação que ao fornecer água para a cultura provoca a redução da
temperatura e aumento da umidade. Apesar dos aspectos favoráveis, a alteração do
microclima se não for bem controlada pode levar a efeitos desfavoráveis, como é o que
ocorre quando se adensa demasiadamente as culturas ou se irriga com muita freqüência.
Nessas condições o microclima se torna extremamente favorável à ocorrência de doenças
fúngicas e bacterianas.
Estufa
Telado
SAF
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Outro aspecto que pode ser desfavorável, apesar de ser uma prática vantajosa em termos
práticos, é o uso de cobertura morta nas entrelinhas (mulch). A cobertura do solo com
palhada ou vegetação rasteira acentua o resfriamento noturno, podendo agravar os efeitos
de uma eventual geada em épocas propícias à ocorrência desse evento meteorológico. Um
exemplo disso é o plantio direto e outro é a manutenção de mato nas entrelinhas de
culturas perenes.
Sistema
convencional,
solo exposto
Sistema
plantio-direto,
solo coberto
com mulch
Cafezal com mato na entrelinha
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Classificação Climática
A classificação climática objetiva caracterizar em uma grande área ou região zonas com
características climáticas homogêneas. A classificação do clima também pode ser feita para
localidades específicas, levando-se em conta tanto as características da paisagem natural
(vegetação zonal), baseando-se no fato da vegetação ser um integrador dos estímulos do
ambiente, como também os índices climáticos (baseados nas normais climatológicas).
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Classificação Climática de Köppen
A classificação climática de Köppen define 5 grandes grupos:
A – Megatérmico (tropical úmido) com
temp. média do mês mais frio > 18C
Os climas B se subdividem em:
B – Clima seco
-Se chuva é de inverno
P < T → Bw
< P < 2T → Bs
C – Mesotérmico (temperado quente)
com temp. média do mês mais frio
entre -3C e 18C
D – Microtérmico (temperado frio) com
temp. média do mês mais frio < -3C e
do mês mais quente > 10C
E – Polar, com todos os meses com
temp. média < 10C
Bw – deserto e Bs – estepe
T
- se não há predominância de
estação chuvosa
P < (T+7) → Bw
(T+7) < P < (2(T+7)) → Bs
- se chuva é de verão
P<(T+14) → Bw
(T+14) < P < (2(T+14)) → Bs
Obs: P = chuva anual, em cm,
e T = temp. média anual (oC)
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Sub-tipos da classificação climática de Köppen para o Brasil:
A
Af – com chuvas bem distribuídas ao longo do ano e ausência de estação seca, como na Amazônia
ocidental e parte do litoral do SE
Am – com pequena estação seca, sob influência de monções, ocorre em boa parte da Amazônia oriental
Aw – denominado clima de savanas, com inverno seco e chuvas máximas no verão, presente nas regiões
N, CO e parte do SE
Aw´ - igual ao anterior, mas com chuvas máximas no outono
As – precipitações de outono-inverno, ocorre em parte do litoral do NE
B
Bsh – semi-árido quente, ocorre no sertão da região NE (h = Tmed anual > 18C)
C
Cwa – tropical de altitude, com inverno seco e temp. mês mais quente > 22C
Cwb – tropical de altitude, com temp. do mês mais quente < 22C
Csa – tropical de altitude, estiagem de verão, representando uma pequena região do NE
Cfa – sub-tropical, sem estação seca e temp. do mês mais quente >22C
Cfb – sub-tropical, sem estação seca e temp. do mês mais quente < 22C
Macroclima do mundo – Classificação de Koppen
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Mudança, Variabilidade e Anomalia Climática
Mudança climática: alterações globais das condições climáticas
Variabilidade climática: refere-se às flutuações em torno da média de
longo período
Apesar dessas definições, não há uma distinção absoluta entre esses
termos. O que pode parecer uma mudança climática na escala de
décadas ou séculos, poderia ser considerada apenas uma flutuação /
variabilidade na escala de dezenas de milhares de anos. A Figura a
seguir exemplifica isso, mostrando o desvio da temperatura em relação à
condição atual, representada pela linha pontilhada.
Os fatores que provocam as flutuações climáticas na escala de eras
geológicas são:
-Terrestres: modificações na composição da atmosfera, distribuição dos
oceanos e continentes, vulcanismo, tamanho das calotas polares
- Astronômicos: variação na excentricidade da órbita e
da inclinação do eixo terrestre
- Extraterrestre: variação da emissão de energia solar
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a
800.000
600.000
400.000
200.000
0
b
10.000
8.000
6.000
Anos
4.000
2.000
0
Variação da temperatura global da Terra no último milhão de anos e nos últimos
10.000 anos em relação à condição atual, representada pela linha pontilhada.
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Concentração Global de CO2 na Atmosfera
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Apesar das evidências apresentadas na figura anterior mostrando a
evolução da concentração de CO2 na atmosfera, é difícil confirmar se a
elevação da temperatura da Terra (Figura abaixo) é uma mudança
climática ou se é apenas uma tendência dentro da variabilidade natural,
apresentada anteriormente. Mesmo assim, não há como se ignorar o
incremento observado nos últimos anos e sua concordância com o
aumento dos gases de efeito estufa na atmosfera.
Média annual
Tendência
0,6
Tendência p/ 2100:
0,4
↑ T entre 1 e 3oC
0,2
↑ P entre 3 e 15%
0
-0,2
-0,4
-0,6
1880
1900
1920
1940
1960
1980
2000
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Anomalia climática: eventos meteorológicos com desvios muito acima do
padrão de variabilidade normalmente observada. As anomalias estão
associadas a fenômenos que ocorrem no globo terrestre e que provocam
conseqüência nas condições meteorológicas. Um exemplo é a ocorrência
do fenômeno El Niño e La Niña
Anomalia Climática
Tendência
2100
Variabilidade
Climática
1700
1500
1300
1100
900
700
500
17
20
23
26
29
32
35
38
41
44
47
50
53
56
59
62
65
68
71
74
77
80
83
86
89
92
95
98
1
4
Chuva anual (mm)
1900
Ano
Normal Climatológica
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Teste rápido #3
Responda as questões abaixo e entregue as respostas ao
professor na próxima aula
1) Como a latitude e a altitude condicionam o macroclima?
2) Discuta as diferenças dos efeitos causados pela oceanidade e
pelas correntes marítimas sobre o macroclima.
3) Cite dois fatores do topo e do microclima.