ESCOLA SUPERIOR DE AVIAÇÃO CIVIL CURSO DE CIÊNCIAS AERONÁUTICAS CENTRO DE ENSINO SUPERIOR E DESENVOLVIMENTO ESCOLA SUPERIOR DE AVIAÇÃO CIVIL CURSO DE CIÊNCIAS AERONÁUTICAS

Introdução à Meteorologia Meteorologia I Introdução à Meteorologia A Terra no espaço

1. Disposições Preliminares 1.1 FINALIDADE O curso tem por finalidade apresentar os conhecimentos básicos relativos ao Planeta Terra. 1.2 OBJETIVOS OPERACIONALIZADOS - Citar os movimentos da Terra; - Identificar a influência dos movimentos da Terra nos fenômenos meteorológicos; - Identificar a relação entre a inclinação da Terra e a incidência dos raios solares e - Citar os períodos das estações do ano, relacionando-os com a posição do Sol em relação àTerra.

1.3 ÂMBITO 1.4 ELABORAÇÃO E REVISÃO A presente apostila destina-se ao Curso “Ciências Aeronáuticas”, ministrado pela ESAC. Refere-se à Subunidade A TERRA NO ESPAÇO, da Unidade Introdução à Meteorologia, da Disciplina Meteorologia I. 1.4 ELABORAÇÃO E REVISÃO Elaborada e revisada pelo Profissional de Meteorologia NAMÁRIO SIMÕES SILVA, JANEIRO DE 2009.

2. INTRODUÇÃO A Terra é o terceiro planeta do sistema solar, por ordem de distância do Sol, com um diâmetro aproximado de 12.500 km. Em virtude da forma elíptica da órbita terrestre, a distância Terra Sol varia ao longo do ano em torno de um valor médio de 149.600.000 km. O ponto da trajetória da Terra que se acha mais próximo do Sol chama-se "Periélio", e o mais distante, "Afélio". Logo, comparando a Terra com os demais astros do universo, conclui-se que o mundo que habitamos é bem pequeno.

3. MOVIMENTOS DA TERRA Tendo como referência o Sol, a Terra executa dois movimentos básicos dentro do sistema solar. Vamos estudar cada um deles e identificar sua influência nas condições de tempo.

Figura 01 - Movimentação e Rotação da Terra 3.1 MOVIMENTO DE ROTAÇÃO Este movimento da Terra é feito com velocidade constante em torno de um eixo imaginário, cuja direção são os pólos terrestres. A rotação da Terra em torno do seu eixo se faz no sentido Oeste Este, num período de, aproximadamente, 24 horas. Assim, a Terra tem sempre uma de suas faces voltadas para o Sol (o dia), enquanto a outra fica às escuras (a noite). O fenômeno dos dias e das noites, causado pelo do movimento de rotação, é responsável pelas variações física locais da atmosfera, resultantes do aquecimento diurno e do resfriamento noturno. Figura 01 - Movimentação e Rotação da Terra

Figura 01 - Movimentação e Rotação da Terra O fenômeno dos dias e das noites, causado pelo do movimento de rotação, é responsável pelas variações física locais da atmosfera, resultantes do aquecimento diurno e do resfriamento noturno. Figura 01 - Movimentação e Rotação da Terra

3.2 MOVIMENTO DE TRANSLAÇÃO OU REVOLUÇÃO Neste movimento, a Terra percorre uma trajetória elíptica, de oeste para este em torno do Sol, num período de 365 dias e ¼ de dia. Para minimizar erros na medida do ano, introduziu-se, a cada 4 anos, um Ano Bissexto de 366 dias.

A órbita elíptica da Terra, no movimento de translação, faz com que ela periodicamente se situe mais perto do Sol (Periélio) e mais afastada (Afélio). Estes dois pontos, Periélio e Afélio, recebem o nome de Solstícios e ocorrem, respectivamente, nos dias 21 de dezembro e 21 de junho (Inverno e Verão no Hemisfério Norte). Apresenta, ainda, posições médias, eqüidistantes do Sol, chamadas Equinócios, que ocorrem nos dias 23 de setembro e 23 de março (Outono e Primavera no Hemisfério Norte). Figura 02

3.3 INCLINAÇÃO DA TERRA O eixo polar da Terra apresenta uma pequena inclinação de 23º 27’ em relação à perpendicular ao plano de órbita terrestre. Em conseqüência, o plano, que contém o Equador, mantém o mesmo ângulo com o plano de órbita terrestre. Essa inclinação, que provoca a diferença na duração dos dias e das noites, faz com que os raios solares atinjam a Terra mais diretamente ou obliquamente, o que causa as diferenças na forma de aquecimento das diversas regiões da Terra.

Na região equatorial, os raios são mais diretos e, por isso, os trópicos são mais aquecidos. À me- dida que caminhamos para os pólos, os raios so- lares passam a incidir mais oblíquos, também pe- la curvatura da Terra, tornando essas regiões po- lares mais frias. As diferenças na forma de aque- cimento das regiões da Terra, associadas ao mo- vimento de translação, resultam nas estações do ano. Figura 03

3.4 ESTAÇÕES DO ANO Para um observador fixo na Terra, o Sol se movi- menta na esfera celeste. A combinação da obli- qüidade do plano de órbita com o movimento de translação dá a esse observador a impressão de que o Sol se desloca na direção Norte-Sul ao lon- go do ano. Analogamente, o movimento de rota- ção dá a impressão que o Sol se move no sentido Leste-Oeste ao longo do dia.

Climatologicamente, as condições atmosféricas se caracterizam de modo muito especial durante o movimento de translação ao longo do ano. Se considerarmos, inicialmente, a Terra partindo de um ponto espacial, determinado pelo nosso calen -dário oficial, verificaremos que, de modo cíclico, essas condições se repetem de maneira seme- lhante, surgindo, como conseqüência, as esta- ções do ano, que se iniciam nos instantes deno- minados "Solstícios" e "Equinócios".

Tendo o hemisfério norte como referência, os Solistícios de Verão e Inverno e os Equinócios de Primavera e de Outono correspondem aos inícios dessas estações naquele hemisfério.Como já foi visto, o eixo imaginário em torno do qual a Terra gira, está inclinado em relação ao plano de sua órbita. Esta inclinação determina a variação da energia solar recebida pelas diferentes regiões da Terra e, por conseguinte, as estações do Ano. Con -forme esteja a Terra, de um lado ou outro do Sol, cada hemisfério estará recebendo mais ou menos energia, determinando maior ou menor aqueci- mento das regiões. Figura 04

3.5 SOLISTÍCIO DE INVERNO Quando a Terra se encontra no Periélio (posição mais próxima do Sol), expõe diretamente o seu Hemisfério Sul à incidência solar e isso resulta numa maior concentração de raios solares por unidade de área da sua superfície e, consequen- temente, maior aquecimento. É o verão no Hemisfério Sul.

No Hemisfério Norte, com a Terra ainda no Periélio, ocorre exatamente o oposto. incidência solar se faz indiretamente, acarretando menor concentração de raios solares por unidade de área e consequentemente, menor aquecimento. Isso provoca o Inverno no Hemisfério Norte.

3.6 SOLSTÍCIO DE VERÃO Quando a Terra se encontra no Afélio (posição mais afastada do Sol), seu Hemisfério Norte acha-se diretamente exposto aos raios solares e, consequentemente, recebe maior aquecimento. É o verão no Hemisfério Norte. O Hemisfério Sul, com a Terra ainda no Afélio, recebe a incidência solar indiretamente, acarretando menor aque- cimento. É o inverno do Hemisfério Sul.

3.7 EQUINÓCIOS Nos pontos equinociais, os dois hemisférios re- cebem, praticante, a mesma incidência solar, porque a Terra apresenta a mesma posição re- lativa ao Sol. Tomando-se por base o Hemis- fério Norte, temos:

a) Equinócio Vernal: a 21 de março, ocorre o Equinócio Vernal ou de Primavera porque, no He- misfério Norte, está iniciando a primavera. Ao mesmo tempo, no Hemisfério Sul, está iniciando o Outono, que é a estação de transição para o Inverno e b) Equinócio Outonal: a 23 de setembro, ocor- re o Equinócio Outonal porque, no Hemisfério Norte está iniciando o Outono. Simultaneamente, no Hemisfério Sul, tem início à primavera, que é a estação de transição para o Verão.

3.8 LATITUDES E ZONAS NOTÁVEIS As diversas posições da Terra no espaço, em relação ao Sol, fazem surgir zonas de carac- terísticas peculiares, muito importantes no contexto meteorológico. Vejamos as principais latitudes terrestres a seguir.

3.8.1 EQUADOR (LATITUDE ZERO)‏ Maior circunferência do globo terrestre, com apro -ximadamente 40.000 km, divide a Terra em dois hemisférios. Os raios solares se projetam Perpen- dicularmente sobre essa latitude, durante os E- quinócios de Primavera e Outono.

3.8.2 TRÓPICOS DE CÂNCER E DE CAPRICÓRNIO Latitude de 23º 27’ (vinte e três graus e vin- te e sete minutos). Os raios solares se pro-jetam perpendicularmente sobre esta latitu- de, tanto no Hemisfério Sul (Trópico de Capricórnio) quanto no Hemisfério Norte (Trópico de Câncer), nos Solstícios de Inverno e de Verão,respectivamente.

3.8.3 CÍRCULO POLAR Latitude de 66º 33’ (sessenta e seis graus e trinta e três minutos). Os raios solares tangenciam essa latitude tanto no Hemisfério Sul (Círculo Polar Antártico) quanto no Hemisfério Norte (Círculo Polar Ártico), durante o Inverno, formando as "longas noites" nas áreas localizadas acima deste paralelo.

3.8.4 ZONA EQUATORIAL Geograficamente, a zona equatorial está situada imediatamente em torno do Equador Terrestre, entre as latitudes de 15º N e 12º S, formando a região mais úmida e aquecida da Terra. Meteo- rologicamente, corresponde à estreita faixa ocu- pada pelos ventos alísios do Hemisfério Norte e Sul, também denominada "Zona de Convergência Intertropical" ou "Equador Meteorológico".

3.8.5 ZONA TROPICAL Geograficamente, a Zona ou Região Tropical cor- responde à área compreendida entre os Trópicos de Câncer e Capricórnio. Meteorologicamente, a região tropical é a principal área de "transfe-rência" de umidade para as demais regiões da Terra, sendo responsável, portanto, pelo equi- líbrio térmico das regiões mais frias.

3.8.6 ZONA SUBTROPICAL Corresponde à estreita faixa formada entre o paralelo 30º (norte ou sul) e um dos Trópicos (Câncer ou Capricórnio). É uma zona de transição entre as regiões frias e quentes. Trata-se da região climaticamente mais regular. As chuvas são bem distribuídas durante o ano inteiro, e as quatro estações do ano são bem definidas.

O calor do verão contrasta com as geadas do in- verno, passando pelas temperaturas mais ame- nas no Outono e na Primavera. No Brasil, é a região onde ocorre, embora esporadicamente, precipitação de neve (Exemplo: São Joaquim – SC). O paralelo 30º (tanto norte quanto sul) é conhe- cido por "latitude de cavalos", região das grandes calmarias marítimas, proporcionadas pelos anti- ciclones ali formados.

3.8.7 ZONA TEMPERADA Corresponde à área compreendida entre o pa- ralelo 30º e o Círculo Polar (Ártico ou Antártico). É uma região de temperaturas amenas, apre- sentando as estações do ano bem definidas, em-bora o verão não seja tão quente quanto o subtropical.

3.8.8 ZONA POLAR Corresponde à área situada acima do Círculo Po- lar, onde as temperaturas são, geralmente, muito baixas. É uma região de clima oposto ao tropical. É, também, a região onde existe a maior diferen- ça entre a duração dos dias e das noites. No ve-rão, não escurece; no inverno, os raios solares praticamente não aparecem, surgindo somente um leve clarão no horizonte, nas áreas próximas aos Círculos Polares. Nos pólos, a longa noite de inverno dura seis meses.

4. CONCLUSÃO Os fundamentos, aqui compilados, visam transmitir aos leitores uma orientação básica sobre as atividades relacionadas com a at- mosfera, uma vez que as estações do ano, bem como as discrepâncias provenientes do diferen- ciado aquecimento do planeta estão intimamente relacionados.

5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Patriota, José Dimas Novaes. Apostila de Meteorologia Aeronáutica do QOECTA. São José dos Campos, SP. Sonnemaker, João Batista. Meteorologia. ASA Edições e Artes Gráficas, São Paulo, 1991. Blair, Thomas A. Meteorologia. Artes Gráficas Gomes de Souza S. A, 1964. Souza, Walkir Barros. Meteorologia - Piloto Privado Avião, IAC. RJ. Chede, Farid Cézar. Manual de Meteorologia Aeronáutica. ETA Editora Técnica de Aviação, São Paulo.1974.