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Sistema de Monitoramento Meteorológico Remoto - SIM Sensoriamento Remoto Sistema por meio do qual se obtêm informações a respeito dos recursos naturais.

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Apresentação em tema: "Sistema de Monitoramento Meteorológico Remoto - SIM Sensoriamento Remoto Sistema por meio do qual se obtêm informações a respeito dos recursos naturais."— Transcrição da apresentação:

1 Sistema de Monitoramento Meteorológico Remoto - SIM Sensoriamento Remoto Sistema por meio do qual se obtêm informações a respeito dos recursos naturais renováveis ou não do planeta Terra, pela utilização de sensores colocados em aviões, satélites ou até mesmo na sfc.

2 Conceitos Básicos para o Uso do Sensoriamento O que é Radiação Energia que se propaga sem necessidade de um meio material. O termo Radiação - processo de transferência desse tipo de energia. Quem emite Radiação Todo corpo emite radiação na forma de onda eletromagnética. É a energia emitida em forma de onda por todo corpo que não esteja na temperatura de zero absoluto, devido à movimentação dos átomos, produzindo-se campos elétricos e magnéticos em conjunto (transversais). Sistema de Monitoramento Meteorológico Remoto - SIM

3 Conceitos Básicos para o Uso do Sensoriamento Forma de transmissão da Radiação Ondas eletromagnéticas propagam-se com velocidade aproximada de Km/s e nao necessitam de um meio de propagacao. Isto e, propagam-se ate mesmo no vacuo. Espectro Eletromagnético E o conjunto de todas as radiacoes, desde os raios gama ate as ondas de radio, ordenados em funcao do comprimento de onda e da frequencia. Sistema de Monitoramento Meteorológico Remoto - SIM

4 Espectro Eletromagnético Sistema de Monitoramento Meteorológico Remoto - SIM

5 Espectro Eletromagnético

6 Conceitos Básicos para o Uso do Sensoriamento Leis da Radiação Lei de Planck, Wien, Stefan-Boltzmann e Kirchoff. Sistema de Monitoramento Meteorológico Remoto - SIM

7 Sensoriamento Remoto da Atmosfera Interação da Radiação com a Atmosfera SIM

8 Atmosfera terrestre Indispensável à vida em virtude dos gases que contém e por ser o filtro protetor de radiações solares com alto poder de penetração, como a radiação ultravioleta, os raios X etc. 0,001 % do total da massa do planeta Terra; é constituída por uma mistura gasosa, por vapor de água e aerossóis. apresenta espessura variável, podendo chegar a mais de km de altitude. Apesar dessa extensa camada, a massa total dos gases que a compõem concentra-se nos primeiros 10 km de altitude. estrutura vertical estratificada em zonas, designadas pelo sufixo sfera, separadas por camadas identificadas pelo sufixo pausa. A separação entre as zonas e camadas não é nítida, assim como a exata espessura de cada uma dessas divisões. SIM

9 Atmosfera terrestre SIM

10 Troposfera Camada que está em contato com a superfície terrestre, cuja espessura varia em função da latitude. Na linha do equador a troposfera atinge cerca de 15 a 18 km e, nos pólos, cerca de 2 a 8 km de altura. Contém aproximadamente 80% da massa total da atmosfera e é a camada de ar mais influenciada pelas transferências de energias que ocorrem na superfície do globo. É nesta camada que ocorrem os fenômenos meteorológicos, como chuva, vento, nuvens, neblina, granizo, neve etc. Nesta região, a temperatura diminui com o aumento da altitude, na razão de 6 °C para cada metros. O calor na troposfera provém tanto do interior do planeta quanto da energia solar absorvida pelo ar. Esta camada é limitada na parte superior pela tropopausa, cuja principal função é servir de "armadilha de frio" para as moléculas de água, impedindo que elas escapem para as camadas superiores. SIM

11 Estratosfera Estende-se, a partir do final da tropopausa, podendo atingir uma altura aproximada de até 30 km a partir da superfície terrestre. Nesta região, a quantidade de oxigênio é bem pequena e não existe umidade. Ao contrário da troposfera, a temperatura sobe à medida que aumenta a altitude. Assim, enquanto em sua parte inferior a temperatura é aproximadamente de -40°C, na sua parte mais alta, ela atinge -2°C. O aumento da temperatura é conseqüência da absorção da radiação ultravioleta pelo ozônio (0 3 ), que constitui cerca de 1% do ar atmosférico. A camada que limita a estratosfera e a mesosfera é denominada estratopausa. SIM

12 Mesosfera Inicia-se logo após a estratopausa e pode atingir até 80 km acima da superfície terrestre. É uma região rica em ozônio. Na mesosfera, a temperatura continua a aumentar até cerca de 10°C, a uma altitude de mais ou menos 50 km, em relação à superfície da Terra. No topo da camada, a temperatura decresce de forma acentuada, chegando a -90°C. A composição dos gases na mesosfera é mais ou menos constante e constituída de 78% de nitrogênio e 21 % de oxigênio, predominando no restante dos gases (1 %) o dióxido de carbono, vapor dágua e argônio. SIM

13 Ionosfera Região da atmosfera superior da Terra, estendendo-se aproximadamente até 600 km de altitude. A ionosfera é um refletor eficiente de ondas de rádio, na faixa espectral que vai das ondas curtas até as longas, permitindo que as comunicações sejam feitas a grande distância ao redor da superfície terrestre. Todavia, a ionosfera não reflete ondas de rádio de alta freqüência (inclusive televisão), razão pela qual a transmissão de comunicações por estas ondas se faz por satélite. SIM

14 Exosfera Zona mais externa da atmosfera, podendo chegar a km ou mais de altura em relação à superfície da Terra. Na exosfera predomina o hidrogênio (o gás mais leve que se conhece), sendo por isso também, denominada camada hidrogenada. Nesta região, as temperaturas variam de °C, durante o dia, a -300 °C, durante a noite. SIM

15 Interação da Radiação Solar com a Atmosfera Terrestre O fluxo total de energia solar no topo da atmosfera é de aproximadamente Wm 2, o que equivale a 2,0 cal cm -2 min -1. Quando a radiação solar penetra na atmosfera terrestre, sofre atenuações causadas por reflexão, espalhamento e absorção pelos constituintes atmosféricos, por partículas e nuvens. A radiação global que chega na superfície terrestre é fortemente atenuada, equivalendo a 47% do total presente no topo da atmosfera. Dos 53% de perda da radiação global, 37% voltam para o espaço sideral, sendo 26% refletidos pelas nuvens e 11 % pela dispersão das partículas que se encontram na atmosfera. Os 16% restantes são absorvidos por gases e pelo vapor dágua SIM

16 Conceitos Básicos para o Uso do Sensoriamento Espectro Solar e Terrestre Sistema de Monitoramento Meteorológico Remoto - SIM RTRS

17 Espectros de Irradiação Solar Sistema de Monitoramento Meteorológico Remoto - SIM

18 Conceitos Básicos para o Uso do Sensoriamento Interação da Radiação com a atmosfera e a superficie Absorção Espalhamento Reflexão Transmição Sistema de Monitoramento Meteorológico Remoto - SIM

19 Absorção O espalhamento e reflexão simplesmente mudam a direção da radiação. Já a absorção da radiação é convertida em calor. Quando a molécula absorve a radiação esta energia é transformada em movimento molecular interno, detectável como: Aumento de temperatura SIM

20 Absorção da Radiação fotoionização Raio x e ultravioleta (O3 e O2) Agitação molecular Região do infravermelho (vapor, CO2, N2O) Janela Atmosférica Região do espectro eletromagnético onde a radiação não é absorvida (transparência) SIM

21 Absortividade SIM

22 Espalhamento Responsável: »Cor azul e avermelhada do Céu; »Claridade antes e depois do por sol; »Céu esbranquiçado num dia chuvoso ou de nevoeiro. Rayleigh – Onde o raio das moléculas e aerossóis é bem menor que o comprimento de onda da radiação espalhada. Mie – Onde o raio das móleculas e aerossóis se aproximam ou excedem até 8 vezes o comprimento de onda. Ótica Geométrica – Onde o raio das partículas excedem 8 vezes o comprimento de onda. SIM

23 Comparação dos Espalhamentos SIM

24 As cores do Céu SIM

25 As cores do Céu SIM

26 Espalhamento Rayleight λ0,425 – Azul + Energético – 5,5 X mais espalhada λ0,405 – Violeta λ0,625 – Vermelho – Especialmente visível em dia de pequenas partículas de poeira ou fumaça. SIM

27 Espalhamento Mie Diâmetro das partículas na atmosfera são do mesmo tamanhos ou maiores, até 8 vezes, o comprimento de onda da radiação. É o caso das gotículas de água e cristais de gelo e a maior parte dos aerossóis, espalham a luz do sol independente do comprimento de onda deixando o céu esbranquiçado. SIM

28 Reflexão Ocorre na interface entre dois meios distintos, quando parte da radiação que atinge a interface é enviada de volta. Nesta interface o ângulo de incidência é igual ao de reflexão. Caso especial de espalhamento. SIM

29 Reflexão (Albedo) A fração da radiação incidente na atmosfera que retorna para o espaço é chamado de albedo. Cada superfície tem um albedo próprio. O albedo planetário é da ordem de 30%. Este albedo varia no espaço e no tempo os topos das nuvens são importantes refletores na atmosfera, eles dependem da espessura variando de menos de 40% para nuvens finas a 80% em nuvens espessas m. SIM

30 Radiação que chega à sfc terrestre Radiaçãosfc é opaca(ou reflete-ou absorve) Albedo – Relação entre a radiação recebida e refletida. Albedo fração da rad. visível refletida pela superfície. Neve, nuvens espessas têm albedo elevado apresentam muito brilho visto do espaço. A maioria das superfícies têm valores de albedo conhecido. SIM

31 Atenuação da Radiação Absorção Rad. Transformada em outro tipo de energia (geralmente calor). Espalhamento Rad. desviada, sem perda de energia. (Processo Seletivo-natureza, dimensão e concentração das partículas.(azul do céu). Reflexão é um tipo de espalhamento. A radiação visível pode ser absorvida-transmitida-refletida por móleculas, aerossóis, cristais de gelo e gotículas. Estas partículas podem também espalhar a luz e decompô-la em várias em várias cores. (o comprimento de onda azul predomina) A radiação IR pode ser absorvida-transmitida-refletida- espalhada. SIM

32 Transmissividade Habilidade da atmosfera de deixar a radiação atravessá-la. Depende dos componentes atmosféricos e varia conforme o comprimento de onda. Vapor dágua, CO 2 e O 3 absorvem em faixas específicas e permitem que outras passem. Evita-se sensores que operem fora das janelas. Janelas atmosféricas SIM


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