A radiação solar A radiação solar (parte 4) A variabilidade da radiação solar em Portugal Continental e Insular ESB – Geografia 11ºano – Professor: Joaquim.

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1 A radiação solar A radiação solar (parte 4) A variabilidade da radiação solar em Portugal Continental e Insular ESB – Geografia 11ºano – Professor: Joaquim Madruga

2 RADIAÇÃO SOLAR: a variação ao longo do ano RADIAÇÃO SOLAR: a variação ao longo do ano

3 Radiação Solar: variação anual ESB – Geografia 10º ano Prof. Joaquim Madruga A Terra interceta apenas uma pequeníssima percentagem da energia emitida pelo Sol. No entanto, esta pequena parte é vários milhares de vezes superior ao somatório de todas as outras formas de energia produzidas à superfície do Planeta. A Terra interceta apenas uma pequeníssima percentagem da energia emitida pelo Sol. No entanto, esta pequena parte é vários milhares de vezes superior ao somatório de todas as outras formas de energia produzidas à superfície do Planeta. A RADIAÇÃO SOLAR representa mais de 99,9% da energia que aquece o nosso planeta. A intensidade da radiação solar intercetada pela Terra varia no espaço e no tempo devido à conjugação de fatores como: O ângulo de incidência dos raios solares; A espessura da atmosfera (massa atmosférica); O dia natural; A insolação. Ângulo de incidência – é ângulo formado entre os raios solares e a superfície terrestre. Massa atmosférica – espessura da atmosfera que os raios solares têm de atravessar até chegar à superfície da Terra. Dia natural – espaço de tempo que decorre entre o nascer e o pôr-do-sol. Insolação – número de horas que o Sol se encontra a descoberto, durante um determinado período de tempo.

4 Radiação Solar: variação anual ESB – Geografia 10º ano Prof. Joaquim Madruga O ângulo de incidência dos raios solares sobre a superfície da Terra varia com a latitude e com a época do ano. O ângulo de incidência dos raios solares N S Zénite do lugar Solstício de Junho Equinócios Solstício de Dezembro Atmosfera Solo A B C L Variação do ângulo de incidência dos raios solares num lugar (L) situado em Portugal Ângulo de incidência A, B e C representam raios solares a incidir sobre a superfície terrestre. O ângulo de incidência diminui de A para C. A área recetora de energia aumenta de A para C. A concentração de energia recebida por unidade de superfície aumenta de C para A. A B C Quanto maior a obliquidade ou inclinação dos raios solares, menor a quantidade de energia recebida por unidade de superfície. O ângulo de incidência dos raios solares é responsável pela variação diurna, anual e zonal da intensidade de radiação solar e pela temperatura sentida na Terra. A variação quer diária, quer zonal (em latitude) do ângulo de incidência ou da altura do Sol acima da linha do horizonte é uma consequência dos movimentos de rotação e de translação da Terra. O ângulo de incidência dos raios solares é responsável pela variação diurna, anual e zonal da intensidade de radiação solar e pela temperatura sentida na Terra. A variação quer diária, quer zonal (em latitude) do ângulo de incidência ou da altura do Sol acima da linha do horizonte é uma consequência dos movimentos de rotação e de translação da Terra. Ângulo de incidência dos raios solares num lugar de Portugal em estações diferentes Inverno Verão

5 Radiação Solar: variação anual ESB – Geografia 10º ano Prof. Joaquim Madruga Atmosfera Solo L Variação do ângulo de incidência dos raios solares num lugar (L) situado em Portugal Espessura de atmosfera atravessada pelo feixe B Espessura de atmosfera atravessada pelo feixe A AB ᵦ ᴓ a – superfície recetora do feixe A b – superfície recetora do feixe B - ângulo de incidência do feixe A - ângulo de incidência do feixe B Variação da massa atmosférica com o ângulo de incidência A intensidade da radiação solar sobre a superfície terrestre, além de ser influenciada pelo ângulo de incidência, é influenciada pela massa atmosférica, ou seja, pela espessura da atmosfera que os raios solares têm que atravessar até chegarem à superfície da Terra. a b Quanto maior for a massa atmosférica maiores serão as perdas da radiação solar (por absorção, reflexão e difusão) e menor a sua intensidade à superfície terrestre. Maior ângulo de incidência dos raios solares => menor massa atmosférica => maior concentração de energia por unidade de superfície. Menor ângulo de incidência dos raios solares => maior massa atmosférica => menor concentração de energia por unidade de superfície.

6 O movimento de translação da Terra e a inclinação do eixo terrestre são responsáveis pela duração dos dias e das noites, bem como pela sua variação ao longo do ano e de lugar para lugar (com exceção do Equador, onde o dia é sempre igual à noite: 12 horas cada). Radiação Solar: variação anual ESB – Geografia 10º ano Prof. Joaquim Madruga O Dia Natural O dia natural é o período em que o Sol se encontra acima da linha do horizonte, ou seja, entre o nascer e o ocaso (pôr-do-Sol). Quanto mais tempo o Sol estiver acima da linha do horizonte maior é a duração do dia => maior será a quantidade diária de energia solar recebida por unidade de superfície.

7 A órbita da Terra em torno do Sol tem a forma de uma elipse. Ao descrevê-la a Terra passa por uma posição que é a mais afastada possível do Sol (o afélio), que ocorre por volta de 4 de julho de cada ano, e por uma outra posição denominada (periélio), no qual está à distância mínima do Sol (próximo de 4 de janeiro de cada ano). Radiação Solar: variação anual ESB – Geografia 10º ano Prof. Joaquim Madruga O Dia Natural: órbita da Terra – características gerais

8 Radiação Solar: variação anual ESB – Geografia 10º ano Prof. Joaquim Madruga No movimento que a Terra executa em torno do Sol (translação) o seu eixo (ligeiramente inclinado) aponta sempre na mesma direção. O Dia Natural: órbita da Terra – características gerais Este facto, juntamente com o movimento de translação, faz com que haja Verão e Inverno nas regiões acima e abaixo dos trópicos de Câncer e Capricórnio. Na região equatorial, as diferenças entre Verão e Inverno são menos acentuadas.

9 Radiação Solar: variação anual ESB – Geografia 10º ano Prof. Joaquim Madruga A órbita da Terra: as estações do ano

10 Radiação Solar: variação anual ESB – Geografia 10º ano Prof. Joaquim Madruga O movimento de rotação da Terra O movimento de rotação da Terra é o movimento que a Terra realiza em torno do seu próprio eixo. Tem a duração de 23 horas, 56 minutos e 48 segundos. Chamamos de 1 dia a este período de tempo de 24 horas. Durante este período uma parte do planeta está iluminada enquanto outra está escura, dando origem aos dias e às noites. A rotação da Terra é responsável pela sucessão dos dias e das noites e pela variação da temperatura ao longo das 24 horas do dia.

11 Radiação Solar: variação anual ESB – Geografia 10º ano Prof. Joaquim Madruga O movimento aparente do Sol O movimento aparente do Sol resulta do movimento de rotação da Terra. No entanto, a posição do Sol entre as estrelas varia lentamente ao longo do ano, deslocando-se um pouco mais para leste a cada dia. Este é o movimento anual aparente do Sol, que se dá de oeste para leste, como resultado do movimento de translação da Terra em torno do Sol. O Sol, visto da Terra, como todos os astros, tem um movimento diurno de leste para oeste. De facto, parece ser o Sol que nasce a Este e se põe a Oeste mas, na realidade, é a Terra que está a girar no sentido Oeste-Este. O movimento aparente do Sol à volta da Terra não é igual todo o ano. O Sol parece mover-se mais rápido quando a Terra está mais perto dele.

12 Radiação Solar: variação anual ESB – Geografia 10º ano Prof. Joaquim Madruga O movimento aparente do Sol Devido: - à forma ligeiramente achatada da Terra; - ao movimento de translação; e à inclinação do eixo terrestre o movimento anual aparente do Sol só se efetua entre o Trópico de Câncer e o Trópico de Capricórnio. Devido: - à forma ligeiramente achatada da Terra; - ao movimento de translação; e à inclinação do eixo terrestre o movimento anual aparente do Sol só se efetua entre o Trópico de Câncer e o Trópico de Capricórnio.

13 Radiação Solar: variação anual ESB – Geografia 10º ano Prof. Joaquim Madruga O movimento aparente do Sol O ponto do horizonte em que o Sol nasce e se põe varia ao longo do ano, assim como a sua máxima elevação acima do horizonte durante o dia.

14 Radiação Solar: variação anual ESB – Geografia 10º ano Prof. Joaquim Madruga O movimento aparente do Sol na Europa Central As variações da máxima altura do Sol durante o dia (o meio-dia verdadeiro) estão relacionadas com as variações cíclicas nos pontos do horizonte em que o Sol nasce e se põe. O quanto ao norte ou ao sul dos pontos leste e oeste o Sol nasce e se põe depende da data e da latitude do lugar.

15 S N E W Zénite No Solstício de junho (2) No Solstício de Dezembro (3) 23° 27’ -23° 27’ Nos Equinócios (1) Movimento Aparente do Sol no Hemisfério Norte ESB – Geografia 10º ano Prof. Joaquim Madruga Radiação Solar: variação anual 1- Sol sobre o Equador 2- Sol sobre o Trópico de Câncer 3- Sol sobre o Trópico de Capricórnio

16 Radiação Solar: variação anual ESB – Geografia 10º ano Prof. Joaquim Madruga A insolação A radiação solar que chega à superfície terrestre está diretamente relacionada com a insolação. Assim, quanto maior for a insolação menor será a quantidade de radiação solar perdida na atmosfera, sendo então maior a quantidade de energia recebida à superfície do globo. A radiação solar recebida à superfície da Terra sofre uma variação, ao longo do ano – sazonal -, e de lugar para lugar. Radiação anual média no Mundo Portugal, localizado na faixa de latitude entre 32°N e 42°N recebe maior quantidade de energia solar no solstício de Junho, quando se inicia o Verão. Nesta época, os raios solares incidem perpendicularmente sobre o trópico de Câncer, pelo que atingem o território português com menor inclinação. Além disso, os dias têm maior duração, aumentando o tempo de exposição aos raios solares. Em contrapartida, no solstício de Dezembro, quando se inicia o Inverno, o Sol incide na vertical sobre o trópico de Capricórnio pelo que, no território português, a inclinação dos raios solares é maior e a duração do dia menor. Portugal recebe, então, menor quantidade de energia solar. Além da variação ao longo do ano, assiste-se também a uma variação espacial da radiação solar e da insolação. As regiões de Portugal continental que recebam uma maior quantidade de radiação solar global à superfície são, no geral, as que têm um maior número médio de horas de Sol a descoberto por ano, sendo possível destacar não só um contraste entre o Norte e o Sul do território continental, mas também entre u oeste (litoral) e o Este (interior). Os valores de radiação solar global e de insolação aumentam, em geral, de Norte para Sul e de Oeste para Este (do litoral para o interior), independentemente da época do ano.

17 FIMFIM Continua: ver (parte 5 – Radiação Solar: a variação ao longo do dia )