Slides do módulo sobre Hidrometeorologia, pertencente à disciplina de Hidrologia do curso de Engenharia Civil da Universidade Federal do Ceará (UFC). Disciplina ministrada pelo professor Francisco de Assis de Sousa Filho.

2. • Estrutura da atmosfera;
• Quantidade de água e sua relação com a temperatura;
• Processo de formação da precipitação;
• Variáveis hidrometeorológicas: temperatura e umidade.

8. Gradiente de Temperatura na Atmosfera (Lapse rate) [6.5°C / 1000m]

10. Pressão Parcial de Vapor, e Pressão exercida apenas pelo Vapor de
água em H2O -> Cresce a pressão total P
Indica o total de´vapor de água da parcela
Se, P = 1000mb, e
N2 = 78%
O2 = 21%
H2O = 1%
Então, P(N2) = 780 mb
P(O2) = 210 mb
P(H2O) = 10 mb Parcela de ar

11. Moléculas escapam mais
facilmente da superfície
líquida. Menor es sobre o gelo.
Definição:
É a pressão de vapor na qual
o vapor de água está em
equilíbrio (evaporação =
condensação) numa interface
plana de água pura, numa
dada temperatura.
Essa pressão é mais baixa
para uma interface plana de
gelo.

12. Saturação
Frio Quente

13. PRESSÃO ATMOSFÉRICA = p(parciais)

14. es está em Pascals
(Pa = N/m2) e T está em graus
Centígrados (Raudkivi 1979)
O gradiente D= des/dT da
curva de pressão de vapor
saturada

16. • PROCESSO ISOTÉRMICO
t constante
umidade adicionada
(es – e) = déficit de umidade
• PROCESSO ISOBÁRICO
p constante
resfriamento (td) “dew point”
(ponto de orvalho)
• LIVRE SATURAÇÃO
água evaporada livremente
saturação (e2, t2  e1, t1)
t2 = tw (temp. bulbo úmido)

19. • Orvalho;
• Neve;
• Chuva.

20. 1. Condições de saturação da parcela de ar;
2.Formação e crescimento da gota até 20mm;
3.Crescimento da gota até o tamanho crítico de
precipitação;
4.Suprimento de umidade para dar continuidade ao
processo.

22. es está em Pascals
(Pa = N/m2) e T está em graus
Centígrados (Raudkivi 1979)
O gradiente D= des/dT da
curva de pressão de vapor
saturada

23. 1. Convectiva
2. Orográfica
3. Ciclônica
1. Não Frontal
2. Frontal

24. Barlavento vs. Sotavento

25. Barlavento
Adiabática úmida Fria
Ocorre a Saturação
Adiabática Seca Fria
Liberação de calor latente => Aquecimento da Parcela de Ar

26. Sotavento
Não há saturação deste lado
Adiabática Seca Quente

30. Na frente estacionária, não há predomínio de avanço de uma massa
em direção à outra, fazendo com que o sistema fique estacionário
sobre uma região, provocando chuvas contínuas.

39. Figure 7.8: When the environmental
lapse rate is greater than the dry
adiabatic rate, the atmosphere is
absolutely unstable. When the
environmental lapse rate is less than
the moist adiabatic rate, the
atmosphere is absolutely stable. And
when the environmental lapse arte lies
between the dry adiabatic rate and
the moist adiabatic rate (shaded green
area), the atmosphere is conditionally
unstable.

40. Para precipitar, as
gotas precisam crescer
o suficiente para
vencer as correntes
ascendentes nas
nuvens e sobreviver
como gotas ou flocos
de neve a uma descida
até a superfície sem
evaporar.

41. • Núcleos de Condensação
 Aerossóis de origem
maritímica
Argilas (caulita e
montimorigonita)
Outras fontes (urbanas
e industriais)
• Crescimento da Gota
 Coalescência
 Bergeron

46. • Nuvens quentes: nuvens com temperatura acima do ponto de
congelamento da água (0°C) (nuvens rasas);
• Há somente gotas de água líquida;
• As gotas devem ter diâmetro maior que 20m para formar
precipitação;
• Tais gotículas se formam quando há ou núcleos de condensação
“gigantes” ou partículas higroscópicas.

47.  As partículas higroscópicas removem vapor d'água do ar em
umidades relativas < 100% e podem crescer muito;
 Quanto maiores, caem mais rapidamente;
 Na queda, colidem com gotículas menores e coalescem (combinam)
com elas, crescendo ainda mais.

51.  Pressão de vapor de saturação sobre cristais de gelo é menor que
sobre gotículas de água superesfriada;
 Como os cristais de gelo são sólidos, as moléculas individuais da
água no gelo são mantidas juntas mais firmemente do que sobre
uma gotícula líquida;
 Portanto, é mais fácil “escapar” das gotículas líquidas superesfriadas.

54.  Tor Bergeron
 Nuvens frias: com temperatura < 0°C (com grande desenvolvimento
vertical).
 Propriedades da água:
1. Gotículas de nuvem não congelam a 0°C: água pura no
ar só congela se atingir temperatura ~ - 40°C .
2. Pressão de vapor de saturação sobre cristais de gelo é
menor que sobre gotículas de água superesfriada.

55.  Água superesfriada: água em estado líquido com T < 0°C.
 Congelamento ocorre se houver núcleos de congelamento.
 Porém, núcleos de congelamento são pouco abundantes na
atmosfera e em geral só se tornam ativos para T < -10°C.
 Núcleos de condensação de gelo: partículas devem apresentar
estrutura similar aos cristais de gelo.

59. Equador-Polos
Efeito Continental
Altitude
Correntes Oceânicas

63. Característica não-linear
Pressão de saturação de vapor, es
Quanta de água é necessária para saturar?

65. ardetotalmassa
águavapordemassa
EspecíficaUmidade 
oardemassa
águavapordemass
misturadeRazao
sec

• Não muda com a mudança do tamanho da parcela
• A umidade específica mais alta é encontrada nos tropicos e a
mais baixa nas regiões polares.

66. e  pressão parcial de vapor d’água
p  pressão total

67. • Em geral o ar não está saturado;
• Contém apenas uma fração do vapor d´água possível.
sat
r
e
e
U 
x 100 (%) para um dado “t”

68. porcento
saturaçãovaporpressão
vaporpressão
RH 100
The main problem is that although the amount of moisture in the air is constant, RH is not.

72. 

= 0,66 se “e” em mbar
= 0,485 se “e” em mmHg
Para uma dada temperatura t:
bulbo seco
bulbo úmido
(ew –e) =  (t – tw)
onde:
t – temp. termômetro
bulbo seco
tw – temp. termômetro
bulbo úmido
ew – tabela f (tw)
 - constante

75. lei dos gases ideais:
p = raRaT
g-
dz
dp
a
variação de temperatura de ar com altitude
onde a é a taxa de variação.
pressão hidrostática:
A variação de pressão em uma coluna atmosférica:

76. - A massa de água contida na de ar é qv ρaA dz.
- A massa de ar no elemento é ρaAdz.
- A massa total de água de precipitável na coluna entre elevações Z1
e Z2 é
- De forma incremental pode-se calcular:
- qv e ra são os valores comuns de umidade específica e densidade de ar.

78. • Precipitação;
• Vento;
• Evaporação.

79. Pluviômetro Barômetro Termômetro

80. Anemômetro Satélites
Meteorológicos
Pluviógrafo

82. Figura 5. PLUIOGRAFO; A) Esquema
del sifón; B) Instalación

83. Rede Cearense de Radares Meteorológicos (2 radares)
Área de cobertura dos radares Radar de Fortaleza (banda X)
Radar de Quixeramobim (banda S)

84. Como funciona o Radar Meteorológico:

85. Imagem gerada a partir dos dados de Radar de Fortaleza:

86. Imagem gerada a partir dos dados de Radar de Quixeramobim:

87. Monitoramento pelo Satélite Meteorológico Meteosat
Satélite METEOSAT
(órbita geoestacionária)

88. Monitoramento pelos Satélites Meteorológicos e Ambientais da série NOAA
Satélite NOAA
(órbita polar)

90. A tina de evaporação, como o nome indica, mede a evaporação efetiva, isto é, a
quantidade de água que uma massa liquida com exposição ao ar livre perde, através da
sua superfície, e convertido em vapor, durante um certo período de tempo. O tanque de
evaporação, propriamente dito, é o tanque de terra, classe "A" modelo standard do
Weather Bureau. Forma cilíndrica, de 25.4 cm de profundidade e 120.7 cm de diâmetro, de
construção metálica. O fundo está colocado sobre um bastidor a 1.5 cm do solo.

91. A duração da insolação determina-se concentrando os raios solares sobre uma banda com uma tira de
cartão, que vai queimando no ponto no qual se forma a imagem do sol. Caso a focalização sobre a banda
se faça com uma lupa, será necessário desloca-la constantemente em função das variações diurnas e
sazonais da posição do Sol. Para evitar este inconveniente, utiliza-se uma esfera de vidro (como se pode
verificar na figura). Assim, a banda de registo coloca-se de forma apropriada sobre um suporte curvo,
concêntrico com a esfera. Os raios solares concentram-se sobre esta banda. O resultado sobre a banda é
um traço carbonizado continua, se o sol brilha durante todo o dia,. Se o sol brilha por períodos de tempo
intermitentes, o traço carbonizado é descontínuo. Neste caso, a duração da insolação determina-se com
o somatório dos comprimentos das partes carbonizadas.

93. Transforma a intensidade do fenômeno em um sinal observável.
Grava o registro em meio analógico ou digital.
Transfere o registro para o local da central de processamento.
Converte o registro em uma dado computacional.
Avalia os dados retirando erros e redundâncias.
Armazena os dados em formato digital em uma base de dados.
Recupera os dados da base de dados na forma requerida pelos usuários.

95. Conteúdo de vapor d´água (g/m3)
59,3 g/m3 34,0 g/m3 18,7 g/m3 9,8 g/m3 4,9 g/m3
40o C 100% 57% 31% 17% 8%
30o C - 100% 55% 29% 14%
20o C - - 100% 52% 26%
10o C - - - 100% 50%
0o C - - - - 100%
Quando o ar está saturado:
Ur = 100%
ou seja: e = esat
ou ainda: t = tw