Formação , Tipos e Medição Universidade Federal de Campina Grande Centro de Tecnologia e Recursos Naturais Unidade Acadêmica de Engenharia Civil Área de Engenharia de Recursos Hídricos Precipitação Formação , Tipos e Medição Disciplina: Hidrologia Aplicada Professora: Rosires Catão Curi Mestrando: Zacarias Caetano Vieira Período: 2010.1

Precipitação Definição: “A precipitação é entendida em hidrologia como toda água proveniente do meio atmosférico que atinge a superfície terrestre” (TUCCI, 1997). Possui diversas formas: neblina, chuva, granizo, saraiva, orvalho e geada. Precipitação é caracterizada por meio de três grandezas: altura, duração e intensidade. Balanço Hídrico → Única entrada na Bacia Principal forma no Brasil → Chuva → Quantificação correta → Desafio para hidrólogos e engenheiros. Importância: Quantificação do abastecimento de água, irrigação, controle de inundações, erosão do solo, e etc Adequado dimensionamento de obras hidráulicas

Fatores Intervenientes Condições Atmosféricas: Temperatura Pressão Umidade Vento Condições de Superfície: Relevo

Formação das Precipitações O ar úmido das camadas baixas da atmosfera é aquecido pelos raios solares. Torna-se mais leve que o ar da vizinhança e ascende; Resfria-se ( 1 °C por 100 m) → Condensa → Gotículas Gotículas → núcleos de condensação → suspensão(resistência do ar) Núcleos de condensação: gelo , poeira e outras partículas (sais , produtos de combustão) Gotículas (sólidas ou líquidas) + ar + vapor de água = aerosol (nuvem) Processo de crescimento → peso→ vence as forças verticais → precipita Processo de Coalescência: colisão entre gotas Processo de Difusão de Vapor: condensação em torno de gotas

Classificação das Precipitações O movimento vertical das massas de ar é um requisito importante para a formação das precipitações. Conforme as condições que produz ema ascenção do ar úmido, as precipitações podem ser classificadas em: Frontais ou ciclônicas; Convectivas; Orográficas

Classificação das Precipitações – Frontais ou Ciclônicas Provenientes do choque de massas de ar quente e frio. O ar frio, mais denso, empurra a massa de ar quente para cima, que se resfria e condensa o vapor de água. Possuem intensidades médias e atingem grandes áreas, produzindo assim efeitos mais significativos em médias e grandes bacias hidrográficas. No Brasil as chuvas frontais são muito freqüentes na região Sul, atingindo também as regiões Sudeste, Centro Oeste e, por vezes, o Nordeste.

Classificação das Precipitações – Orográficas Ventos quentes e úmidos (oceano →continente) → eleva-se e resfria-se→ condensa → forma nuvens → precipita. Pequena intensidade → grande duração → pequenas áreas. Vento que ultrapassa → áreas secas ou semi-áridas

Classificação das Precipitações – Convectivas Devido às altas temperaturas, o solo se aquece, o ar sobe e resfria rapidamente e condensando o vapor atmosférico. Regiões equatoriais → (ventos fracos e movimentos de ar verticais) Alta intensidade e reduzida área de influência Importante em pequenas bacias → inundações em zonas urbanas

Medidas Pluviométricas A precipitação é caracterizada pelas seguintes grandezas: Altura Pluviométrica: espessura média da lâmina da água precipitada, que recobriria a região atingida pela precipitação, admitindo-se que esta água não se infiltrasse, não evaporasse nem escoasse para fora dos limites da bacia. Duração: é o tempo transcorrido entre o início e o fim da chuva, expresso em horas ou minutos. Intensidade: relação entre a altura pluviométrica (h) e a duração (t) da precipitação (mm/h ou mm/min). Tempo de recorrência (Tr): é interpretado, na análise de alturas pluviométricas (ou intensidades) máximas, como o intervalo médio em número de anos em que se espera que ocorra uma precipitação maior ou igual à analisada. Freqüência de probabilidade (F): é o inverso do tempo de recorrência, ou seja, a probabilidade de um fenômeno igual ou superior ao analisado, se apresentar em um ano qualquer (probabilidade anual).

Exemplo: chuvas diárias de diferentes alturas ao longo de 23 anos P = 180 mm Tempo de Recorrência: Tr = 23 anos Frequência (F) F = 1/Tr = 1/23 = 0,043 F = 4,3%

Medição da Precipitação Exprime-se a quantidade de chuva pela altura da água caída e acumulada sobre um superfície plana e impermeável No Brasil mede-se a precipitação por meio de aparelhos: Pluviômetros → simples receptáculo Pluviógrafos → registram a altura no decorrer do tempo Medição Pontual Pontos previamente escolhidos Estações meteorologicas Existe a possibilidade de medir por meio de radar ou imagem de satélite: Apresentam erros relativamente grandes; Permitem a análise da distribuição espacial da chuva

Medição da Precipitação - Pluviômetros Superfície de captação (delimitada por um anel metálico) 100, 200, 314, 400 ou 1000 cm2 (Vile de Paris) – 40ml → 1 mm Reservatório ligada à superfície de captação Fornece total de água acumulado num intervalo de tempo. Recolhe-se a água captada em provetas calibradas, ou O pluviômetro deve ser instalado a uma altura padrão de 1,50 m do solo

Medição da Precipitação - Pluviográfos Distribuição temporal ou a variação das intensidades, usa-se o pluviógrafo Aparelho registrador traça em diagrama a curva das precipitações acumuladas no período. A Organização Mundial de Meteorologia (OMM) preconiza que devem existir 10 pluviômetros para cada pluviógrafo.

Medição da Precipitação - Pluviográfos

Medição da Precipitação – Radares e Satélites Baseia-se na emissão de pulsos de radiação eletromagnética que são refletidos pelas partículas de chuva na atmosfera, e na medição da intensidade do sinal refletido. A relação entre a intensidade do sinal enviado e recebido, denominada refletividade, é correlacionada à intensidade de chuva que está caindo em uma região. Satélites: Imagens obtidas por sensores instalados em satélites A temperatura do topo das nuvens, que pode ser estimada a partir de satélites, tem uma boa correlação com a precipitação (quanto mais quente a nuvem, mais água ela contém).

Variação espacial e temporal das precipitações Variabilidade espacial das chuvas em escala diária gera a variabilidade na escala mensal e essa gera variabilidade na escala anual Maiores índices pluviométricos: Oeste do Paraná; Acre Sudoeste do Amazonas Menores índices pluviométricos: - norte da região Norte - alguns estados nordestinos

Variação espacial e temporal das precipitações

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