Lista de Exercícios Climatologia UnB

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Temperatura na qual ocorrerá a condensação:

[pic 23]

[pic 24]

Para o ponto de orvalho teremos:

[pic 25]

[pic 26]

- Para 500m devemos utilizar o gradiente adiabático úmido visto que esta altura está acima da base da nuvem.

[pic 27]

[pic 28]

Temos então que a temperatura a 500m é [pic 29][pic 30].

- Se a parcela continua saturada, então utilizamos o gradiente adiabático úmido.

[pic 31]

[pic 32]

A temperatura da parcela que retorna a superfície será menor do que a temperatura inicial de [pic 33][pic 34], pois estando saturada, em seu retorno para superfície, ela obedece ao gradiente adiabático úmido que possui um valor absoluto menor do que o gradiente adiabático seco.

- Podem ser utilizados os Gradientes de Temperatura ou ser analisado o Comportamento Vertical da Parcela de Ar. No primeiro, uma parcela de ar a temperatura ambiente está sujeita a ascensão adiabática. Quando as parcelas de ar seco ascendem seguem o comportamento do gradiente adiabático seco.No segundo, o estado da atmosfera determina a estabilidade. Podem ocorrer três situações para a atmosfera: estabilidade, instabilidade e neutralidade.

- O nível de condensação ocorre quando a parcela ascendente de ar úmido sofre o resfriamento adiabático até atingir a pressão de saturação. O calor latente é então liberado dentro da parcela de ar ascendente. Após atingir a saturação, a parcela de ar segue o comportamento do gradiente pseudo-adiabático. O processo de resfriamento se desenvolve mais lentamente, e por consequência é provável que a atmosfera adquira um estado mais instável.

- Na atmosfera estável, o gradiente adiabático será maior e a parcela de ar se resfria mais rapidamente. Dessa forma, a ascensão da massa de ar é limitada, e as partículas suspensas tendem a subsidir. Essa situação cria “cobertores” de partículas que se mantêm próximas à superfície. O nível de dispersão de poluentes, por exemplo, é descrito em função da turbulência, que por sua vez é influenciada pelas forças mecânicas e de empuxo do ar. Conforme a intensidade das correntes de vento, o nível de dispersão será maior ou menor.

- Assumindo que a atmosfera apresente um perfil isentrópico e utilizando a equação diferencial fornecida, temos:

[pic 35]

Integrando em ambos os lados,

[pic 36]

[pic 37]

Multiplicando tudo por e deixando em evidência,[pic 38][pic 39]

[pic 40]

Elevando os termos à , temos[pic 41]

[pic 42]

Como (fornecido pela questão) chegamos ao resultado esperado.[pic 43]

[pic 44]

-

Calculando-se uma estimativa do tempo de residência da água no continente temos:

[pic 45]

Volume: 59000 km3 = 5,9 x10 13 m3

Fluxo = (2,2 + 1,3) x 106 = 3,4 x [pic 46]

[pic 47]

Em um ano temos 31536000 segundos, logo o tempo de residência é de 0,55 anos, ou seja, aproximadamente 201,38 dias.

Para o tempo de residência da água na atmosfera temos:

Volume: 16000 km3 = 1,6 x10 13 m3

Fluxo = (12,2 + 3,5) x 106 = 15,7 x [pic 48]

[pic 49]

Para o tempo de residência da água no oceano temos:

Volume: 1400000000 km3 = 1,4 x10 18 m3

Fluxo = ( 13,5) x [pic 50]

[pic 51]

Comparando-se o tempo de residência da água no continente com o tempo de residência na atmosfera e no oceano, podemos ver que é um valor intermediário entre os dois últimos. O tempo de residência na atmosfera é um valor na casa das dezenas, já no oceano temos este tempo na casa dos milhares. Esta diferença se dá devido aos diferentes tamanhos dos reservatórios e os diferentes valores de transferência da água um reservatório para outro por causa dos mais diversos fatores.

- No mês de janeiro o hemisfério sul se encontra no verão, especificamente no Brasil, o verão se caracteriza por apresentar altos níveis de precipitação. A floresta Amazônica é uma grande fonte de umidade para toda a América do Sul. A umidade vinda do oceano, além da própria evapo-transpiração da floresta, elevam as taxas de precipitação e transportam essa umidade para o continente, para as regiões Centro-Oeste, parte do Nordeste e Sudeste do Brasil, aumentando consequentemente os níveis pluviométricos dessas regiões.

- Os mecanismos de ascensão do ar são:

1- Frontal: Ocorre devido ao encontro de massas de ar que se diferem na temperatura e umidade, ou seja, há o encontro de uma massa de ar quente com uma massa de ar frio, o menos denso ascenderá, a massa de ar quente, e o mais denso tende a ficar mais próximo ao solo. Dependendo da situação, teremos uma frente fria ou uma frente quente. Predominantes em latitudes médias devido às frentes polares.

2- Orogênico/Topográfico: certa massa de ar úmida é forçada a ascender devido ao relevo, uma barreira natural, por exemplo, uma cadeia de montanhas. Caso esta massa de ar suba suficientemente para atingir a temperatura de orvalho, o vapor de água condensa-se e podendo, assim, formar uma nuvem orográfica. Predominantes em locais onde a topografia impede livre movimento das massas de ar.

3- Por convecção: uma massa de ar instável,