Meteorologia e Climatologia Agrícola

Meteorologia e Climatologia Agrícola

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Figura 1: Dimensões da terra.

Para efeitos práticos, considera-se que a terra apresenta forma geométrica esférica. 2. Eixo de Rotação da Terra (NS)

Aceitando-se a esfericidade da terra, podemos determinar, geometricamente, o seu centro.

Por este centro, façamos passar uma linha imaginária, a qual denominamos eixo terrestre. O eixo terrestre toca a superfície em dois pontos do planeta diametralmente opostos, os quais são determinados pólos recebendo os nomes de pólo norte e pólo sul.

Sabemos por antecipação que o eixo terrestre é “traçado” de tal forma que seja o eixo imaginário para o movimento de rotação da terra.

3. Plano do Equador (E)

Plano imaginário perpendicular ao eixo terrestre que contém o centro da terra. A interseção do plano do equador com a superfície terrestre formará uma linha imaginaria (circulo), denominada linha do equador ou simplesmente equador. O plano do equador divide a terra em dois hemisférios: hemisfério norte e hemisfério sul.

4. Planos Paralelos (P)

São planos perpendiculares ao eixo terrestre e que não contém o centro da terra. São, portanto, paralelos ao plano do equador, daí a sua denominação. A interseção dos planos paralelos com a superfície da terra formará linhas imaginárias (círculos) denominados paralelos.

5. Planos Meridianos (G)

Planos imaginários que contém o eixo terrestre (planos perpendiculares ao plano do equador), os quais denominamos planos meridianos. A interseção dos planos meridianos com a superfície da terra formarão linhas imaginárias (círculos) denominadas meridianos, que vão de um pólo ao outro.

Figura 2 - Latitude geocêntrica (φ) e longitude (λ) de um ponto (P) da superfície do globo, indicando-se o plano equatorial (E) e o plano do meridiano de Greenwich (G). Fonte: Varejão-Silva, 2006.

6. Coordenadas Geográficas (ou de Posição)

A determinação exata de um ponto na superfície da terra somente é possível desenhando-se linhas e planos imaginários como referência. Essa denominação de um ponto é importante para muitas áreas e para diversos fins, entre eles a meteorologia.

Para localizar um ponto P no espaço são necessárias coordenadas tridimensionais, ou seja, as distâncias X, Y e Z, a partir de uma origem.

Figura 3: Coordenadas geográficas mundiais.

No mapa mundi observa-se apenas as coordenadas X e Y, por que a Z que é a altitude não se consegue representar neste plano.

Longitude (δ): é definida como o ângulo formado entre o plano meridiano que passa pelo local e o plano do meridiano de Greenwich, sendo expresso em graus, minutos e segundos para Leste ou Oeste de Greenwich, cuja a longitude 0° 0' 0''. A magnitude da longitude é de 0 a 180°. Portanto, todos os locais situados em um mesmo meridiano terão a mesma longitude.

Figura 4: Representação geométrica da latitude e longitude.

Latitude(θ): é definida como a abertura do arco meridiano local entre o equador e o paralelo que passa pelo local, tendo como origem o centro da terra, sendo expressa em graus, minutos e segundos para norte ou sul do equador, cuja a latitude é 0° 0' 0''. Tem magnitude de 0 a 90°. Todos os locais situados sobre o mesmo paralelo terão a mesma latitude. A latitude também pode ser designada por sinais: (+) latitude norte (N) ou (-) latitude sul (S).

Nota: definindo-se a latitude e a longitude de determinado local identificamos não o ponto, mas a linha Zênite- Nadir (conceito a ser visto adiante) que passa pelo local, sendo, portanto, incorreto chamar de coordenadas geográficas a latitude e longitude de determinado local, fato este relativamente comum na literatura.

Altitude: é definida como a distancia vertical entre a projeção esférica do nível médio dos mares e o local considerado. Tem como referência o nível do mar. É expressa em metros e frações. Altura, porém, é uma distancia vertical em relação a uma referência qualquer considerada.

Figura 5: Representação da altitude local.

Figura 6: Projeção esférica do nível médio do mar (O nível do mar pode ser considerado como constante).

Coordenadas geográficas de Maringá:

–Latitude: 23º 25’S –Longitude: 51º 57’W

–Altitude: 542m

7. Definições

Plano do Horizonte: plano tangente a superfície da terra em um ponto local. Qualquer superfície em nível é uma seção do plano do horizonte local.

Linha Zênite-Nadir: Designemos por P um ponto qualquer localizado na superfície terrestre. A partir deste ponto, tracemos o diâmetro do planeta, prolongando essa linha para o espaço. A partir do ponto P, o sentido contrario ao centro da terra é denominado Zênite e o sentido ao centro da terra é denominado Nadir, daí o nome para esta linha imaginaria de linha Zênite-Nadir.

Culminar de um astro: Quando um astro tem o seu centro contido no plano do meridiano de determinado local, diz-se que este astro culminou no meridiano local naquele instante. Por exemplo, o sol culmina no meridiano local todos os dias às 12:0 horas do tempo solar local.

Se um astro tem seu centro contido ao Zênite de determinado local, o astro culminou naquele instante e local.

Figura 7: Linha zênite-nadir (Z') e plano do horizonte (H) de um ponto (P) localizado à superfície do globo terrestre. Fonte: Varejão-Silva, 2006.

a) Trajetória diurna do Sol no Equador b) Trajetória diurna do Sol em uma latitude φ Figura 8: Representação das trajetórias do sol.

Plano de Eclíptica: é o plano que contém a órbita da terra em torno do sol e, o centro da terra e o centro do sol a qualquer instante.

O plano do equador terrestre faz com o plano da eclíptica um ângulo praticamente invariável de 23°27', ou seja também, o eixo de rotação da Terra possui esta mesma abertura angular com a normal (perpendicular) ao plano da eclíptica, podendo isto ser chamado de obliquidade da eclíptica.

Figura 9: Plano da eclíptica e obliqüidade da eclíptica. Fonte: Varejão-Silva, 2006.

Ângulo zenital (Z): é o ângulo formado pela linha que une o centro do sol ao centro da terra com a linha do zênite local.

8. Movimentos da Terra

Visualizando apenas o Sol e a Terra no Sistema Solar, podemos dizer que a Terra apresenta dois movimentos:

Rotação: é o movimento efetuado em torno de um eixo imaginário a uma velocidade de mais ou menos 2π rad/24 horas, ou seja, uma rotação completa por um dia. Este movimento gera a alternância dos dias e noites para a terra.

Translação: é o movimento efetuado pela terra em torno do sol, com duração de aproximadamente 365 dias e 6 horas. Este movimento ocorre segundo uma orbita elíptica, na qual o sol ocupa um dos focos da elipse, com raio médio de 149.500.0 Km mais ou menos 1.500.0 Km.

Como a variação da distancia da terra ao sol é relativamente pequena, ou seja, da ordem de 1%, esta variação de distância não promove alteração significativa na quantidade de energia recebida na terra.

Pode-se considerar ainda a Precessão que se refere ao movimento de oscilação do eixo da terra. Não existe certeza, mas considera-se o período de precessão de 26000 anos.

Figura 10: Movimento de translação da terra.

A obliqüidade da eclíptica associada ao movimento de translação da Terra causa a impressão do movimento do sol na direção Norte-Sul ao longo do ano, criando assim, o que se chama de declinação do sol. Portanto, a declinação do sol (δ) é o ângulo formado por um linha imaginaria ligando o centro da terra ao centro do sol (denominada linha da eclíptica) com o plano do equador, tendo valores entre 23°27' Sul e 23°27' Norte. À semelhança da latitude, considera-se também que a declinação norte tenha sinal positivo e a declinação sul sinal negativo. O esquema a seguir complementa o exposto.

Figura 1: Gráfico da declinação do sol para épocas diferentes do ano. Fonte: Varejão-Silva, 2006.

Declinação +23°27' X

-23°27' X Meses Março Junho Setembro dezembro

A declinação do Sol, nas demais datas do ano, será variável entre os valores apresentados na tabela acima, podendo ser calculados para qualquer data pela seguinte equação:

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