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Parte 2

Parte 2. Sistema internacional de unidades Sistema solar, Sol e a Terra Radiação solar Radiação terrestre Efeito Estufa Temperatura de equilíbrio. Sistema Internacional de Unidades. Esse sistema é conhecido como SI (iniciais de S istema I nternacional) .

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Presentation Transcript

  1. Parte 2 • Sistema internacional de unidades • Sistema solar, Sol e a Terra • Radiação solar • Radiação terrestre • Efeito Estufa • Temperatura de equilíbrio Parte 2

  2. Sistema Internacional de Unidades Esse sistema é conhecido como SI (iniciais de Sistema Internacional). XI Conferência Geral de Pesos e Medidas (realizada em Paris, 1960). Baseado no sistema MKS (metro-quilograma-segundo). Parte 2

  3. Unidades Fundamentais do SI • Distância: metro (m) • Massa: quilograma (kg), • Tempo: segundo (s) • Temperatura: Kelvin (K) • Corrente elétrica: ampére (A) • Número de partículas: mol (mol) • Intensidade de luz: candela (cd) • Ângulo: radiano (rad) • Ângulo sólido: esferorradiano (sr). Parte 2

  4. Padrões Internacionais • O metro padrão foi definido em 1983 como a distância percorrida pela luz no vácuo em um intervalo de tempo de 1/299 792 458 de segundo. • O quilograma é a massa de um cilindro padrão de platina-irídio guardado e polido mensalmente em Paris, França. Parte 2

  5. Unidades derivadas Derivadas Fonte: Meteorology Today Parte 2

  6. Unidades em Meteorologia Fonte: Meteorology Today Parte 2

  7. Unidades em Meteorologia Fonte: Meteorology Today Parte 2

  8. Atmosfera Atmosfera é a camada de ar que envolve a Terra. Atmosfera vem do Grego “atmos(ατμός) = vapor” mais do “sphaera(σφαίρα) = invólucro”. Atmosfera significa “invólucro de vapor”. O ar da atmosfera é vital para a nossa existência. Com ausência de comida e água podemos sobreviver alguns dias, mas sem oxigênio sobreviveríamos apenas alguns minutos. Parte 2

  9. Importância da atmosfera Se não houvesse atmosfera na Terra não teríamos oceanos, lagos, nuvens ou por do sol avermelhado. Não haveria som ou a cor azul do céu. A Terra seria muito fria durante a noite e muito quente durante o dia (como a Lua). Mesmo sendo inodora e insípida e, na maior parte do tempo invisível, a atmosfera nos protege dos RAIOS ULTRA-VIOLETA (UV) e apresenta uma mistura de gases que permite a existência da vida no planeta Parte 2

  10. Atmosfera é muito fina Espessura da atmosfera Fonte: NASA Parte 2

  11. Sistema Solar O universo contém bilhões de galáxias, que por sua vez, contêm bilhões de estrelas. As estrelas são esferas constituídas de gases em temperaturas altíssimas, cuja energia provém da fusão nuclear onde hidrogênio é convertido em hélio e uma grande quantidade de energia é produzida. Parte 2

  12. Sol O Sol é uma estrela de classe G, de grandeza média situada em uma das extremidades de Via Láctea.

  13. Sistema Solar e Terra Orbitando o Sol temos 8 planetas, asteroides e cometas, compondo o sistema solar. Fonte: NASA Parte 2

  14. Características do sistema solar Fonte: Meteorology Today

  15. ← Superfície de Titan, satélite de Saturno: temp: -180oC Superfície de Vênus: temp +480oC Parte 2

  16. Superfície de Marte: temp. -5oC Parte 2

  17. Júpiter: Sua temperatura varia entre 35000oK no núcleo até -165oC nas camadas mais externas. Zoom na atmosfera de Júpiter Parte 2

  18. Europa, satélite de Júpiter: Zoom de Europa Parte 2

  19. Energia e Calor Energia é a capacidade de realizar trabalho de um corpo ou sistema. A energia de um sistema é medida em joules. 1 joule (J) = 1 Newton metro (N m) Calor é energia em movimento em um corpo ou sistema. O calor sempre flui de uma região de maior temperatura para uma de menor temperatura. E temperatura? Parte 2

  20. Caloria Caloria (cal), definida como a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1 grama (g) de água, a 1 atmosfera (atm), de 15 °C até 16 °C. 1 cal = 4,1855 J. 1 atm = 1013,24 mb = 1013,24 hecto Pascal (hPa) Pressão atmosférica no nível médio do mar. Parte 2

  21. Notação científica Parte 2

  22. Sol e a Terra A Terra está cerca de 150 milhões de quilômetros (km) do Sol e, por isso, intercepta somente uma pequena fração da sua energia. Notação científica ou Parte 2

  23. Radiação A energia se propaga através do espaço na forma de ondas eletromagnéticas. Esta forma de propagação de energia é chamada de radiação. A radiação proveniente do Sol é denominada de radiação solar. A radiação solar é a fonte de energia responsável pelos movimentos atmosféricos, ventos, determinando os padrões de tempo meteorológico e de clima. Parte 2

  24. Papel da radiação solar A radiação solar mantém a temperatura média da superfície da Terra em torno de 15oC (59 oF). A Terra experimenta um intervalo grande de variação de temperaturas Antártida –89 oC (-124 oF) em Vostok Deserto subtropical de 50oC (122ºF). Recorde foi em Tripoli, Libia: 58ºC! Recorde de variação em um mesmo dia: -5oC para 47oC Parte 2

  25. Graus Celsius e Fahrenheit Fahrenheit em Celsius Celsius em Kelvin Fonte: Meteorology Today Parte 2

  26. Temperatura da superfície Fonte: NASA Abril de 2003 Parte 2

  27. Temperatura média T1, T2 ...TN são os valores de temperatura nas estações meteorológicas espalhadas no planeta. N = número de estações meteorológicas. Parte 2

  28. Radiação Solar A radiação solar é definida como a quantidade de energia por unidade de área e unidade de tempo, ou fluxo de energia solar. O fluxo de energia que atinge a Terra é quase constante e igual a 1366 W m-2. Energia por unidade de tempo = joules (J) por segundo (s). J s-1= Watts (W). Parte 2

  29. Fluxo de Energia A radiação solar é definida como a quantidade de energia por unidade de área e unidade de tempo, ou fluxo de energia solar. Unidade J.s-1.m-2 ou W.m-2 Parte 2

  30. Exercício em classe • Qual é o montante de energia que atinge a Terra em Watts por segundo, sendo o raio da Terra de ~ 6500 km. Parte 2

  31. Instante inicial t = t 0 Energia  E Área A E( t 0) = 0 Parte 2

  32. Instante final t = t 0 + t Energia  E Área A E( t 0 +  t) =  E Parte 2

  33. Fluxo de energia • E = quantidade de energia • t = intervalo de tempo S = Fluxo de energia Parte 2

  34. Sol Fonte: Meteorology Today Variação Espacial do Fluxo de Energia Emitida pelo Sol Parte 2

  35. Área A1 Área A2 Fluxo de energia através das áreas A1 e A2 Parte 2

  36. Quantidade de energia (E) por intervalo de tempo (t) Atravessa a área A1 Atravessa a área A2 Parte 2

  37. Dado que quantidade de energia (E) por intervalo de tempo (t) é constante, então: Parte 2

  38. Se a quantidade de energia (E) por intervalo de tempo (t) não varia, então o fluxo de energia (S) diminui quando a área aumenta. Parte 2

  39. Radiação solar incidente esfera que envolve o Sol rs = raio da esfera que envolve a superfície do Sol. S0 = fluxo de radiação solar na superfície do Sol. Parte 2

  40. Princípio de conservação de energia • A quantidade de energia, por unidade tempo, emitida pelo Sol e que passa através da esfera que envolva o Sol é igual a quantidade de energia, por unidade de tempo, que passa através de qualquer outra esfera que envolva o Sol. Parte 2

  41. r Área da esfera de raio r A = 4r2 Parte 2

  42. Aplicação do princípio da conservação de energia Se não existe nenhum sorvedouro de energia no espaço entre a Terra e o Sol, então a quantidade total de energia (por unidade de tempo) que sai do sol através da sua superfície é igual a quantidade de energia (por unidade de tempo) que chega superfície que envolve o sol e intercepta a Terra: Parte 2

  43. O fluxo de radiação solar diminui com o quadrado da distância ao Sol S(r) = fluxo de radiação solar a uma distância r do Sol Parte 2

  44. A intensidade da radiação solar chega na Terra Observações: S= 1366 W m-2 d = distância Sol -Terra. r = raio da esfera com o Sol no centro e interceptando a Terra. Parte 2

  45. Quantidade de energia solar interceptada pela Terra por unidade de tempo. Parte 2

  46. Taxa de variação temporal de energia solar na Terra

  47. Taxa de variação temporal de energia solar em qualquer planeta rs = raio da esfera que envolve a superfície do Sol. S0 = fluxo de radiação solar na superfície do Sol. r = raio da esfera com o Sol no centro e interceptando a planeta. rP = raio do planeta. Parte 2

  48. Efeito da distância ao Sol na temperatura média da superfície do planeta Fonte: Meteorology Today

  49. Albedo Planetário Quanto maior o albedo de um planeta maior é a quantidade de energia refletida e menor a temperatura média do planeta. Parte 2

  50. Albedo Fonte: Meteorology Today Parte 2

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