O documento discute conceitos fundamentais de meteorologia e climatologia, incluindo: (1) a definição de meteorologia como a ciência que estuda fenômenos atmosféricos, (2) a distinção entre tempo e clima, e (3) a forma da Terra e como isso afeta o movimento do Sol e a medição de latitude, longitude e altitude.

1. METEOROLOGIA: ciência que estuda os fenômenos atmosféricos
TEMPO: é como se apresenta a atmosfera em um determinado instante e local
CLIMA: são as condições atmosféricas observadas no decorrer de um período, em uma determinada área
FORMA DA TERRA: 2 HIPOTESES
GEÓIDE: um corpo de revolução, ligeiramente achatado nos pólos, apresentando superfície lisa e
perpendicular á direção da força de gravidade em todos os pontos.
OBS: a força gravitacional não tem as mesmas características em todos os pontos da superfície e a massa no
interior da terra não é uniformemente distribuída.
ELIPSÓIDE INTERNACIONAL DE REFERÊNCIA: estabelecida pela união internacional de geodésia e
geofísica, e as diferenças entre a terra e o EIR são insignificantes
OBS: a força da gravidade em qualquer ponto é a mesma e obedece a quantidade de água (71%)
VERTICAL LOCAL: é o prolongamento do raio terrestre que passa pelo local onde se encontra o observador
ate que ele perfure a esfera celeste.
REDE GEOGRÁFICA: conjunto formado por paralelos e meridianos
MERIDIANO: LOCAL: passa pelo local ao qual estivermos fazendo qualquer referência
DE REFERÊNCIA: MERIDIANO DE GREENWICH: corresponde a 0º de longitude
MERIDIANO: PARALELO
São os círculos máximos que contem os pólos da terra são os círculos menores paralelos a linha do equador:
N + perpendicular ao eixo da terra
Vertical horizontal
Sentido: Sentido: leste(E) oeste(W)
+ -
S-

2. LATITUDE LONGITUDE ALTITUDE
É o ângulo entre o raio vetor do centro é o ângulo entre o vetor do centro da é a distancia vertical de
da terra ao local e o plano do Equador terra ao local e o meridiano de Greenwich um ponto ao nível do
mar
(H.S) -90º -< O -< + 90º (H.N) (E) + 180º -< -< - 180º (W) acima do NMM: +
abaixo do NMM: -

3. MOVIMENTO DA TERRA
TRANSLAÇÃO: é o movimento que a terra executa em torno do sol, dura 365 dias 6 h e 9 min. É responsável
pela definição das estações do ano.
EVENTO (HEMISFÉRIO SUL) MÊS ESTAÇÃO
Solstício (culminações zenitais do sol nos trópicos) – TERRA no periélio Dezembro Verão
Equinócio (culminações zenitais na linha do equador) – TERRA no afélio Março Outono
Solstício (a declinação atinge os valores máximos) Junho Inverno
Equinócio Outubro Primavera
MOVIMENTO APARENTE DO SOL: é o movimento que o sol nasce e morre ( LESTE: E  OESTE:W)
(frente)
CULMINAÇÃO
(esquerda) (direita)
(atrás)
ROTAÇÃO: é o movimento que a terra faz em torno do seu próprio eixo, dura 24 h.
CONSEQUÊNCIAS: sucessões alternadas dos dias e noites/ movimento aparente do sol (EW)/ fusos
horários/ contagem do tempo em dias e horas/ circulação e desvio das correntes marítimas/ achatamento dos
pólos e abaulamento do Equador/ movimento das massas de ar e desvio dos ventos alísios.

4. DECLINAÇÃO DO SOL ( ): é o ângulo formado entre o plano do equador e os raios solares que atingem um
determinado local.
OBS: PERIÉLIO: a terra esta mais perto do sol: velocidade de translação da terra é maior / AFÉLIO: a terra esta
mais distante do sol: velocidade de translação é menor
Quando aumenta a latitude: VERÃO: dias mais concentrados com mais concentração de raio solar: dias mais
longos / INVERNO: dias menos longos
CALCULO DA DECLINAÇÃO:
= 23,45 x sen x [ 360 x (284 + DJ) % 365] = graus = xº
DJ: jan (31) + fev (28) + mar (31) + abr (30) + mai (31) + jun (30) + jul (31) + ago (31) + set (30) + out (31) +
nov (30) + dez (31) = dias
ZÊNITE: é o ponto mais lato da sua vertical, ou seja, é o ponto de interseção entre a vertical local e a esfera
celeste
NADIR: ponto da esfera terrestre diretamente abaixo do observador e diretamente oposto ao zênite
CULMINAÇÃO DE UM ASTRO:
MEIO DIA SOLAR VERDADEIRO: é definido como o exato momento da culminação do sol no meridiano do
observador, ocorrendo simultaneamente em todos os pontos do meridiano em questão.
CULMINAÇÃO ZENITAL: quando o centro do astro coincide com o zênite local, ou seja, em cada passagem, o
astro culmina zenitalmente em apenas um ponto. Neste caso, a declinação do astro é igual a latitude.
=  sol culmina zenitalmente
OBS: A mudança da declinação do sol com o tempo esta associada ao movimento de translação da terra, e é
causada exclusivamente pela inclinação do eixo da terra.
A DECLINAÇÃO DO SOL VARIA ENTRE: + 23º 45´ ( MAXIMA) -< -< - 23º 45´ (MINIMA)
Tropico de capricórnio Tropico de câncer ENTRE OS TROPICOS: 2 culminações
zenital por ano
- 23,45º + 23,45º NA LINHA: 1 culminação

5. ÂNGULO ZENITAL (z): é o ângulo formado entre os raios solares e a vertical local
z + EL = 90º
NASCER DO SOL: z = 90º EL= 0º/MEIO DIA SOLAR: z = 0º /POR DO SOL: z = 90º EL= 0º  0º -< z -< 90º
CALCULO DO ÂNGULO ZENITAL (z):
Cos z = sen ( ) x sen ( ) + cos ( ) x cos ( ) x cos h
ÂNGULO AZIMUTAL (a): é o ângulo entre a projeção do raio vetor do sol no plano do horizonte e o sul
verdadeiro
- 180º -< a -< + 180º => 0 a + 180º: azimutes a oeste: quando a projeção horizontal do sol estiver a oeste da
linha N-S (período da tarde)
0 a – 180º: azimutes a leste: quando a projeção horizontal do sol estiver a leste da
linha N-S (período da manha)
CALCULO DO ÂNGULO AZIMUTAL (a):
MODELO 1 MODELO 2
Cos a = sen ( ) x cos ( z) – sen ( ) sen a = sen h x cos ( )
cos ( ) x sen ( z) sen (z)
ÂNGULO HORÁRIO (h): é o ângulo que a terra falta girar para que o sol ilumine o meridiano local
CALCULO: h = (HS – 12) x 15
OBS: MEIO DIA : 12 h => h = 0º / MANHÃ: h - / NOITE: h +
MEIO DIA SOLAR: é quando o sol culmina sobre a cabeça do observador = quando passa pelo meridiano do
lugar
DIA SOLAR: é a volta completa em torno ao eixo terrestre : 360º
24 h / 360º (%24)  1 h = 15º  a cada 15 º de giro tem-se 1 h solar
ANTES DO MEIO DIA SOLAR: - 15º / DEPOIS DO MEIO DIA SOLAR: + 15º

6. FOTOPERIODO (N): é quantidade de brilho do sol durante o dia em hora e décimos de hora e na ausência de
nuvens. É o intervalo de tempo transcorrido entre o nascimento e o acaso do sol, em determinado local e
data.
DEDUÇÃO DA FORMULA DE (N): relacionada ao ângulo horário (h) e ao ângulo zenital no nascer do sol (z)
N = 2 H (graus) H = arc cos [ -tg x tg ]
15 (hora)
HORAS: NASCER DO SOL: NS = 12 – N POR DO SOL: PS = 12 + N
2 2
PREVISÃO AGROMETEOROLOGIA: coleta dados simultaneamente com horários pré-estabelecidos em
vários locais da terra
FENOMENOS RELACIONADOS AO MOVIMENTO DO SOL: atividade fotossintética das plantas e a hora
do relógio não necessariamente reflete o movimento do sol.
SISTEMA DE MEDIDA DO TEMPO EM USO:
DIA SIDERAL DIA SOLAR ( dia solar = 24 h/ ano solar = 365 dias)
Esta relacionada a estrela veiga. É o intervalo de tempo é o intervalo de tempo transcorrido entre duas
que transcorre entre duas culminações sucessivas do culminações sucessivas do sol no mesmo
Ponto vernal num mesmo meridiano meridiano para um dado local da terra
CONVERSÃO DA CONTAGEM DO TEMPO:
15. A superfície da terra seria dividida em 24 segmentos, cada um com 15º (fuso horário)
16. Meridiano de Greenwich seria considerado o meridiano central do fuso de referencia, ao qual estariam
relacionados todos os demais
17. Em qualquer ponto de um dado fuso horário se adotaria a hora solar correspondente a do seu meridiano
central

7. TEMPO LEGAL: mudança dos limites de fusos horários em territórios de um pais, para evitar a mudança de
horário cada vez que se cruzasse um meridiano limite de fusos horários
EQUAÇÃO DO TEMPO ( T): é a diferença entre ( positivo, negativo ou nulo) do tempo solar (Ts) e o
tempo legal (Tl), numa data particular.
T = Ts – Tl = 360 x (DJ – 1)
365,24
T = 0,258 x cos ( ) – 7,416 x sen ( ) – 3,648 x cos ( 2 x ) – 9,228 x sen ( 2 x ) : SERIE DE WOLF
CORREÇÃO DA LONGITUDE: é a diferença entre a longitude do meridiano de referencia do fuso ( R) e a
longitude do local ( L).
= R - L
ESTUDO DO SINAL DE ( ):
Ts = Tl + T + 
15 W 45º W E
<0 - >0 +
RADIAÇÃO SOLAR: é a energia que se propaga sem necessidade da presença de um meio material. A radiação
é maior fonte de energia para o nosso planeta, e é um dos fatores determinantes do tempo e clima
RADIAÇÃO  CORPUSCULA (fótons)
 ONDA ELETROMAGNETICA (velocidade, freqüência de onda, comprimento de onda)
FREQUENCIA DE ONDA (f): é o numero de cristas que passa por um ponto de referencia. É o numero de
vezes que passa por uma crista escolhida na unidade de tempo.É medido em ciclos por segundos: Hertz=
Hz
COMPRIMENTO DE ONDA ( ): é a distancia que separa duas cristas consecutivas, e é expresso em cm
OBS: ondas LONGAS tem freqüência BAIXA  = f

8. O produto do comprimento de onda ( ) pela freqüência (f) da radiação é igual á velocidade de propagação da
luz no vácuo (C):
C=fx  f= C velocidade da luz = 300x10³ Km/s
A energia de um fóton (quantum) de radiação eletromagnética, pode ser usada para caracterizar a radiação:
E = hxf freqüência de radiação (Hz) Energia em função
constante de Planck = 6,6262 x 10 (-34) J.s E=hxC do comprimento
Energia de um fóton de radiação de onda
ESPECTRO ELETROMAGNETICO: conjunto de radiações eletromagnéticos ordenadas de acordo com as
freqüências, seus comprimentos de ondas ou números de ondas.
ESPECTRO: radiações com comprimento de ondas que variam de 10 (-10) cm (raios gama) ate 10(7) cm
(ondas longas de radio)
ULTRAVIOLETA: comprimento de onda é inferior a 0,36 x 10(-9)
ELETROMAGNETICAS OU LUZ VISIVEL: comprimentos entre 0,36 e 0,74 x 10(-9)
INFRAVERMELHO: comprimento superior a 0,72 x 10(-9) por terem freqüência menor que a luz
vermelha
EFEITO DA RADIAÇÃO SOBRE AS PLANTAS:
0,28 x 10(-9): provoca a morte da planta (ultravioleta)
0,28 a 0,40 x 10(-9): inibe o crescimento (ultravioleta e violeta)
0,40 a 8,7 x 10(-9): intervalo onde a planta faz fotossíntese

9. FLUXO DE RADIAÇÃO QUE ATINGE UM CORPO: ao atingir um corpo qualquer, o fluxo de radiação sofre
as ocorrências:
REFLEXÃO: parte da radiação será refletida
ABSORÇÃO: parte da radiação é absorvida, sendo retida pelo corpo, podendo ocasionar um aumento de
temperatura (aquecimento)
TRANSMISSÃO: parte da radiação vai atravessar o corpo, ser levemente alterada, porem seguira sua trajetória
Qa: energia absorvida
Q QR QR: energia refletida coeficientes
QT: energia transmitida
O TOTAL DE RADIAÇÃO QUE INCIDIRA POR UM CORPO
QUALQUER:
Q = Qa + QR + QT  1=a+R+T
(Variam de 0 a 1 ou 0 a 100%)
QT
ALBEDO: é a capacidade de um corpo refletir ondas curtas. É o coeficiente de reflexão integrado em todos os
comprimentos de onda do espectro solar. Esta relacionado a brancura da superficie: branco = albedo
GRANDEZAS RADIATIVAS E UNIDADES DE MEDIDAS:
FLUXO RADIANTE (F) EMITÂNCIA (M) IRRADIAÇÃO (E) IRRADIAÇÃO (D)
É a quantidade de energia É o fluxo emitido por Representa o fluxo incidente É a integral temporal
Radiante (Q) recebida, unidade de área por unidade de área da irradiância
transmitida ou emitida M = d F = d² Q D= Exdt
por unidade de tempo dA dAxDt J/m² ou cal/ cm²
F=dQ 1 W = I J.s -¹ Wxm-² ou calxcm-²xmin -¹ = ly min-¹
dt 1 cal = 4,18684 J = 4,18684 x 10(-7) = ly min=¹

10. EMITÂNCIA (M) IRRADIAÇÃO (E) IRRADIAÇÃO (D)
Medida integrada
dF dF (dia, mês, ano, século)
J/m²
SAI ENTRA
Medida instantânea ( a cada hora uma medida)  w/m² Graus
CALCULO DA IRRADIAÇÃO:
MxJ/m²: Do = 0,0864 x S x ( H x sen ( ) x sen ( ) + cos ( ) x cos ( ) x sem H)
x R²
S: Constante solar rad = grau x H = arc cos [ -tg x tg ]
180º
CONSTANTE SOLAR (S): é o fluxo incidente sobre uma superfície normal ao raio solares no topo da
atmosfera á distancia media Terra-Sol.
DISTANCIA MEDIA TERRA-SOL: Dm = 1 U.A = 149,6 x 10(6) Km
CONSTANTE SOLAR: S = 1,367 W.m-² = 1,98 cal x cm-² x min -¹
TEM QUE FAZER UMA CORREÇÃO NO VALOR DA CONSTANTE SOLAR
DIA DO ANO INCLINAÇÃO DOS RIAOS SOLARES
Ms = ETs = EN EN = S E = EN x cos z  E = S x cos z
R² R² R²
R² = 1 + 0,034 x cos 360 x DJ Formula Lei de Lambert : W/m²
365,25 de Klain (1977)
Ms: emitância do sol
ETs: irradiancia Terra-Sol

11. BALANÇO DE RADIAÇÃO Á SUPERFICIE DO SOL (Rn): Contabilização líquida entre toda a energia
radiante recebida e perdida pela superfície
E D = Difusa: radiação que chega de todas as
direções ( responsável pela claridade)
D D d = Direta: consegue passar pelos gases direto
para a superfície
d Rr: Radiação refletida (depende do
Gases Nuvem Rr coeficiente.
D D Rr = x Rg
Rg albedo
W– E+
Por do sol nascer do sol Rg: Radiação global
Rg= radiação difusa + radiação direta
Rn = saldo de radiação (entrada e saida de energia num sistema)
Rn = Balanço onda curta + Balanço onda longa  Rn = Boc + Bol Rn = RG (1- α) + Bol
Boc = Rg – Rr  Boc = Rg - Rg  Boc = Rg x (1 - )
Bol = Radiação atmosférica – Radiação da superfície terrestre 
Bol = 4,8989 x 10-¹ x T(4) x (0,09 x √e - 0,56 x (0,1 + 0,9 n))
N

12. RADIAÇÃO GLOBAL (Rg) : CALCULO:
Rg = Do x a + bx n n: Insolação (valor dado) ou duração do brilho solar observado (horas);
N N: fotoperiodo
D0 = Irradiação solar diária no “topo da atmosfera”, MJ/m2
a e b = coeficientes empíricos, obtidos por análise de regressão linear
para uma determinada localidade
a = 0,29 cosφ b = 0,52
INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO:
Piranômetro: Radiação solar global (Ondas curtas) / Piranômetro (sombreado) – Radiação difusa (Ondas
curtas) / Albedômetro (ondas curtas) / Pireliômetro – Radiação direta (ondas curtas do Sol)
LEIS DA RADIAÇÃO:
CORPO NEGRO: é um corpo negro que absorve toda a energia radiante incidente sobre ele, ou seja, que
apresenta a = 1 para qualquer comprimento de onda.
LEIS DE WIER LEI DE STEFAN-BOLTZMAN
O comprimento de onda para o qual a emitância espectral A radiação emitida pelo corpo negro em todas os
e o corpo negro é máximo e inversamente proporcional comprimentos de onda (emitância total) era
a sua temperatura. proporcional a 4º potencia de sua temperatura
max = 2897 absoluta.
T (temperatura em K = 273 + cº) M= x T(4)
Constante de Stefan-Boltzman =
8,132 x 10-¹¹ calx cm-²xmin-¹xK-(4) = 5,6697.10(-8) W.m-².K(-4)
EMITÂNCIA DO CORPO REAL: pode ser expressa como uma fração da emitância do corpo negro (máxima)
M= x x T(4) = M corpo
Coeficiente de emissão M corpo negro

13. PARA CALCULAR:
Sen = Cateto Oposto Cos = Cateto Adjacente Tg = Cateto Oposto
Hipotenusa Hipotenusa Cateto Adjacente
8° 18´ 30´´  1´ ---- 60´´  x = 0,5´  18´ + 0,5´ = 18,5´
x ---- 30´´ De Graus para Rad:
segundos 8° + 18,5´ = 8,30º graus Grau x
minutos 60´ 180°
• QUALQUER RAIO: r = Raio da Terra x cos  Km
em graus
6,371 Km
• QUALQUER CIRCUNFERÊNCIA: C = 2 r  Km
• QUALQUER DISTÂNCIA DE x Á LINHA DO EQUADOR: D = Raio da terra x  Km
em Rad
• DECLINAÇÃO DO SOL : = 23,45 x sen x [ 360 x (284 + DJ) % 365] = graus = xº
PRECISA: Dia Juliano (dias) / Declinação do sol  Graus
• ÂNGULO HORÁRIO: h = (Hora Solar – 12) x 15  Graus
• ÂNGULO ZENITAL (z):  Graus  z + EL = 90°
Cos z = sen ( ) x sen ( ) + cos ( ) x cos ( ) x cos h
PRECISA: Latitude (Graus) / Declinação do sol / Ângulo horário

14. • ÂNGULO AZIMUTAL (a)  Graus
M.1 : sen a = sen h x cos ( ) M.2 : cos a = sen ( ) x cos z – sen z
sen z cos ( ) x sen z
PRECISA: Ângulo horário / Declinação do sol / Ângulo zenital / Latitude
• FOTOPÉRIODO (N)  Horas
N=2xH Ângulo horário: h = H = arc cos [ -Tg ( ) x Tg ( )] PRECISA: Latitude / Declinação
15 Grau ou Rad
• NASCER DO SOL: NS = 12 - N POR DO SOL: PS = 12 + N  em hora minutos segundos
2 2
• TEMPO SOLAR (sempre referência em Brasília = 45º W)
PRECISA: Dia Juliano / = 360 x (DJ – 1)  Graus
365,24
Equação do Tempo  de minuto para horas
T = 0,258 x cos ( ) – 7,416 x sen ( ) – 3,648 x cos ( 2 x ) – 9,228 x sen ( 2 x )
Latitude ( ) Longitude ( )
Sul - Norte + Leste (E) + Oeste (W) –
Correção de Longitude: = Referência - Local <0 BRASÍLIA >0
Gráfico da correção da Longitude: w- 45° W E+
Tempo solar: Ts = Hora Solar (HS) + T +
15

15. • RADIÇÃO SOLAR:
C=fx Comprimento de onda  em metros E=hxf
Freqüência de onda  em Hz : MHz = 10(6) Constante de Plank: 6,6262.10(-34) J.s
Propagação da luz no vácuo = 300.10³ Km Energia em função do comprimento de onda
• Total de Radiação que incidira por um corpo qualquer:
Q = Q Absorvido x Q Refletido x Q Transmitido  1 = A + R+ T
Variam de 1 a 0 ou 0 a 100%
• GRANDEZAS RADIATIVAS E UNIDADES DE MEDIDAS
FLUXO RADIANTE
F=dQ 1 W = 1 J/s
dt 1 cal = 4,18684 J
EMITÂNCIA (M)  SAI
W.m-² ou cal.com-².min-¹ = ly.min-¹
• Corpo Negro (sol)  MW/m² 2) Corpo Real (qualquer corpo)  W.m-²
M= x T(4) temperatura em Kelvin (K= 273 + C°) M= x x T(4)
Constante : 5,6697.10(-8) Coeficiente de emissão (valor dado)
IRRADIÂNCIA SOLAR (E)  ENTRA
PRECISA: Dia Juliano / R² = 1 + 0,034 x cos 360 x Dj / Latitude / Ângulo horário /
365,25
Declinação do sol / Ângulo zenital / Irradiância : E = S x cos z  W.m²
Constante Solar: 1,367 R²

16. IRRADIAÇÃO (Do)  Mj/M²
PRECISA: Dia Juliano / Declinação do sol / R² / Latitude / Ângulo horário
H = arc cos [ -Tg ( ) x Tg ( )]
Irradiação: Do = 0,0864 x S x [ H x sen ( ) x sen ( ) + cos ( ) x cos ( ) x sen H]
x R²
Rad Grau