METEOROLOGIA BÁSICA APOSTILA

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METEOROLOGIA BÁSICA
PROF.A DRA MARTA GASPAR SALA
Reitor: 
Prof. Me. Ricardo Benedito de 
Oliveira
Pró-reitor: 
Prof. Me. Ney Stival
Diretor de Ensino a Distância: 
Prof. Me. Fábio Oliveira Vaz
PRODUÇÃO DE MATERIAIS
Diagramação:
Alan Michel Bariani
Thiago Bruno Peraro
Revisão Textual:
Gabriela de Castro Pereira
Letícia Toniete Izeppe Bisconcim 
Mariana Tait Romancini 
Produção Audiovisual:
Heber Acuña Berger 
Leonardo Mateus Gusmão Lopes
Márcio Alexandre Júnior Lara
Gestão da Produção: 
Kamila Ayumi Costa Yoshimura
Fotos: 
Shutterstock
© Direitos reservados à UNINGÁ - Reprodução Proibida. - Rodovia PR 317 (Av. Morangueira), n° 6114
 Prezado (a) Acadêmico (a), bem-vindo 
(a) à UNINGÁ – Centro Universitário Ingá.
 Primeiramente, deixo uma frase de Só-
crates para reflexão: “a vida sem desafios não 
vale a pena ser vivida.”
 Cada um de nós tem uma grande res-
ponsabilidade sobre as escolhas que fazemos, 
e essas nos guiarão por toda a vida acadêmica 
e profissional, refletindo diretamente em nossa 
vida pessoal e em nossas relações com a socie-
dade. Hoje em dia, essa sociedade é exigente 
e busca por tecnologia, informação e conheci-
mento advindos de profissionais que possuam 
novas habilidades para liderança e sobrevivên-
cia no mercado de trabalho.
 De fato, a tecnologia e a comunicação 
têm nos aproximado cada vez mais de pessoas, 
diminuindo distâncias, rompendo fronteiras e 
nos proporcionando momentos inesquecíveis. 
Assim, a UNINGÁ se dispõe, através do Ensino 
a Distância, a proporcionar um ensino de quali-
dade, capaz de formar cidadãos integrantes de 
uma sociedade justa, preparados para o mer-
cado de trabalho, como planejadores e líderes 
atuantes.
 Que esta nova caminhada lhes traga 
muita experiência, conhecimento e sucesso. 
Prof. Me. Ricardo Benedito de Oliveira
REITOR
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SUMÁRIO DA UNIDADE
INTRODUÇÃO ............................................................................................................................................................. 4
1 - O QUE É METEOROLOGIA?................................................................................................................................... 5
2 - HISTÓRICO DA METEOROLOGIA ........................................................................................................................ 7
3 - ÁREAS DA METEOROLOGIA E APLICAÇÕES .................................................................................................... 12
3.1 METEOROLOGIA FÍSICA ..................................................................................................................................... 13
3.2 METEOROLOGIA SINÓTICA .............................................................................................................................. 14
3.3 METEOROLOGIA DINÂMICA ............................................................................................................................. 15
3.4 ÁREAS DE APLICAÇÕES DA METEOROLOGIA ................................................................................................. 16
CONCEITOS BÁSICOS
PROF.A DRA MARTA GASPAR SALA
ENSINO A DISTÂNCIA
DISCIPLINA:
METEOROLOGIA BÁSICA
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INTRODUÇÃO
Olá caro aluno, nesta Unidade você terá a oportunidade de conhecer o conceito de 
meteorologia, sua importância nos estudos atmosféricos que influenciam na superfície da 
Terra, o histórico da ciência meteorológica e as a áreas de aplicação dessa ciência. Compreender 
a importância dessa ciência enquanto análise sistêmica, a qual se preocupa em analisar todos 
elementos atmosféricos de forma conjunta na qual um elemento influencia o outro em toda sua 
dinâmica.
Para fundamentar nossos estudos foram utilizados livros da área, Ayoade (1996), Silva 
(2006), Bíscaro (2007) e Pereira et al (2007). As referências complementares utilizadas foram 
todas referenciadas no texto.
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1 - O QUE É METEOROLOGIA?
A palavra meteorologia se origina do grego meteoros, que significa elevado no ar, e 
logos, que significa estudo. É a ciência que estuda os fenômenos que ocorrem na atmosfera e as 
interações entre seus estados dinâmicos, físico e químico, com a superfície terrestre subjacente 
(RIBEIRO, 2009).
A meteorologia básica, como o próprio nome sugere, fornece uma visão simplificada 
dos fenômenos atmosféricos ocorridos no nosso dia a dia como: a velocidade e direção do ar, 
a temperatura, a pluviosidade, as nuvens, a umidade relativa do ar, entre outros elementos que 
serão tratados detalhadamente no decorrer das unidades.
Mendonça e Oliveira (2007) descrevem que a meteorologia trata da dimensão física 
da atmosfera, abordando de maneira individualizada os fenômenos meteorológicos, como 
descargas elétricas, trovões, nuvens, previsão do tempo e composição físico-química do ar. Dessa 
forma, pode-se classificá-la como uma ciência que pertence ao ramo das ciências naturais, mais 
especificamente ao ramo da Física. Já a Climatologia se constitui como o estudo científico do 
clima, tratando dos padrões de comportamento da atmosfera e suas interações com as atividades 
humanas e também com a superfície do planeta durante um longo período de tempo. Nesse 
contexto o estudo dos fenômenos meteorológicos é relevante uma vez que o clima assume um 
importante papel na organização do espaço geográfico.
O campo de atuação da meteorologia engloba o estudo das condições atmosféricas em 
certo momento, das condições do tempo. Tais condições se originam da dinâmica atmosférica, 
que é formada pela variação espacial das forças atuantes na massa de ar. Um dos desafios da 
ciência meteorológica é prever, com razoável antecedência, os resultados dessa movimentação e 
suas possíveis consequências. É a chamada Previsão do Tempo, a parte visível da meteorologia e 
que ganha cada vez mais espaço nas atividades humanas e tomada de decisões cotidianas como: 
navegação, agricultura, aeronáutica, urbanismo, mineração, entre outras. 
Outra grande importância dos estudos e registros meteorológicos é sua descrição 
estatística, em forma de valores médios sequenciais. Desse modo, faz-se uma descrição do ritmo 
anual mais provável de ocorrência dos fenômenos atmosféricos. É esse sequenciamento médio que 
define o clima de um local, e que determina quais atividades são ali possíveis. Essa caracterização 
média define a Climatologia. Isto significa que a Meteorologia trabalha com valores instantâneos 
enquanto a Climatologia utiliza valores médios (de longo período).
 O estudo dos elementos do clima ocupa uma posição importante no amplo campo dos 
estudos voltados ao meio ambiente. Os processos atmosféricos influenciam os processos nas 
outras partes do ambiente, principalmente na biosfera, hidrosfera e litosfera. Dessa forma os 
quatro domínios globais a atmosfera, a hidrosfera, a litosfera e a biosfera não se superpõem uns 
aos outros, porém se completam trocando energias entre si (Figura 1). 
Neste sentido todos os elementos da paisagem terrestre, principalmente o clima, precisam 
ser analisados de uma forma sistêmica, pois como a própria palavra já diz, fazem parte de um 
sistema onde ocorre constantemente uma troca de energia e matéria.
 
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Figura 1 - O tempo e o clima no contexto das ciências ambientais. Fonte: Ayoade (1996)
Figura 2 - Esquema representando o ciclo hidrológico Fonte: SCHIAVO (2018).
Não haveria vida no nosso planeta se não fosse a presença do clima e seus ele-
mentos. As rochas não sofreriam o processo de intemperismo para formação dos 
solos que servem de suporte e fonte de alimento para as plantas e consequen-
temente para todos seres vivos, não haveria a manutenção do ciclo hidrológico 
(Figura 2), fundamentalpara o abastecimento de rios, lagos, oceanos e águas sub-
terrâneas essenciais a toda forma de vida.
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Para Pereira et al. (2007), a presença ou ausência da água afeta profundamente o balanço 
de energia do sistema. Havendo água em abundância, cerca de três quartos da energia solar 
disponível serão utilizados no processo de mudança de fase líquida para gasosa (calor latente de 
evaporação) com consequente amenização da temperatura (calor sensível). O planeta Terra pode 
ser comparado a uma gigantesca fábrica que contêm toda a matéria prima necessária para sua 
produção, e a energia para os diversos processos é provida diariamente pelo Sol, agente principal 
da dinâmica climática. 
Assim, de acordo com Sant’Anna Neto (1998), o interesse do homem em compreender 
os fenômenos originados na atmosfera e que de forma direta repercutem na superfície terrestre 
é tão antigo quanto a sua percepção do ambiente habitado. Ainda segundo o mesmo autor, 
depois de muito tempo, o homem percebeu o papel preponderante dos atributos da atmosfera na 
organização do espaço. A partir de então, pode-se dizer que o clima está presente no dia a dia da 
sociedade, influenciando diretamente em suas atividades.
Dentro deste contexto, Queiroz e Santana (2009) colocam que as feições climáticas fazem 
parte da rotina de todos os indivíduos, seja pelas vantagens de um dia com tempo estável até aos 
problemas causados por eventos extremos, como, por exemplo, as enchentes.
 
2 - HISTÓRICO DA METEOROLOGIA
Neste tópico vocês irão conhecer, de maneira sintética, um pouco da história da 
meteorologia. Os primeiros estudos mais específicos relacionados à Meteorologia foram 
realizados por Aristóteles, na Grécia antiga. Estes estudos permaneceram como o paradigma 
dominante da Meteorologia até a Renascença. 
O desenvolvimento científico da meteorologia ocorreu a partir do século 16, com o 
desenvolvimento de equipamentos de medição como o termômetro (temperatura) e o barômetro 
(pressão do ar). A transmissão de informações meteorológicas foi facilitada com a invenção 
do telégrafo, no século 19. Para coordenar essa troca de informações, foi fundada em 1873 a 
Organização Meteorológica Internacional (IMO, na sigla em inglês), que padronizou técnicas de 
observação. Ela foi sucedida em 1950 pela Organização Meteorológica Mundial (WMO), uma 
agência da Organização das Nações Unidas. 
O século 20 foi marcado pelo desenvolvimento de equipamentos, como balões 
meteorológicos (Figura 3) para sondagens verticais. Na metade do século, com o fim da 
Segunda Guerra Mundial, radares militares (Figura 4) passaram a ser utilizados para medições 
meteorológicas, e novos computadores permitiram análise e previsão mais precisas. O primeiro 
satélite meteorológico bem-sucedido foi o TIROS-1 (Figura 5), lançado em abril de 1960, que 
registrava e transmitia imagens feitas por duas câmeras. Ele foi o primeiro do programa Satélite 
de Observação Televisivo Infravermelho (Television Infrared Observation Satellites) da NASA.
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Figura 03 - Balão meteorológico e radiossonda. Fonte: SOUZA (2016).
Figura 4 - Radar alemão. Fonte: Aeromagazine (2018).
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Figura 5 - Imagem do satélite Tiros 1. Fonte: Smartchoc (2016)
Atualmente, a ciência meteorológica ganhou grande importância no cotidiano das pessoas 
e nas suas diversas atividades, e com o avanço da tecnologia mais preciso tem sido os registros 
dos fatores atmosféricos e do comportamento da dinâmica atmosférica. Radares de longo alcance 
(Figura 6) e satélites superequipados (Figura 7) são utilizados para uma melhor precisão dos 
fenômenos atmosféricos.
Figura 6 - Radar modelo SK1000H banda-S de alta potência (EUA). Fonte: Enterprise (2017).
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Figura 7- Satélite GOES (15P). Fonte: Lanzamientos (2018).
No Brasil, as primeiras atividades meteorológicas, como seria de esperar, restringiram-
se às observações climatológicas fundamentais. Pequenas séries aqui e acolá, sem grande 
uniformidade de métodos e de equipamentos, porém, conduzidas, algumas, com notável esmero 
e carinho. No último quartel do século passado e no começo do atual, apontam as primeiras 
organizações meteorológicas, sempre com o mesmo objetivo limitado da climatologia, cujas 
séries maiores já são manipuladas pelos grandes mestres estrangeiros, interessados nos estudos 
mundiais (Ferraz, 1938).
Sant’ Anna Neto (2001) afirma que, apesar da dificuldade de se estabelecer um marco 
histórico para o nascimento de uma ciência climatológica no Brasil, esse surgiu com a criação do 
Observatório Astronômico Imperial do Rio de Janeiro, em 1827. Foi nessa época que se iniciaram 
os procedimentos científicos que algumas décadas mais tarde propiciariam o nascimento da 
climatologia no Brasil.
No entanto, em razão da necessidade de se conhecer os elementos atmosféricos e seu 
comportamento para a navegação, desde 1982 na Marinha brasileira, os navios hidrográficos 
faziam observações meteorológicas regulares tanto na zona costeira, quanto nas bacias 
hidrográficas navegáveis. Todo o acervo de dados assim como o acúmulo de conhecimento 
adquirido nestas navegações convergiu para a criação da Repartição Central Meteorológica da 
Marinha, duas décadas mais tarde (NEIRA, 2000).
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Caro aluno, para aprofundar seus conhecimentos sobre a história da meteorologia 
e climatologia no brasil, temos duas sugestões de leitura para você:
 
O surgimento dos estudos sobre climatologia - Revista Eletrônica. Disponível 
em:<revistaeletronica.unicruz.edu.br/index.php/GEDECON/article/downlo-
ad/5599/1284>
A análise geográfica do clima: produção de conhecimento e considerações sobre 
o ensino (NETO, 2002). 
Disponível em: https://www.uel.br/revistas/uel/index.php/geografia/article/view-
File/6734/12407
~/
De acordo com Souza (2013), o Brasil participa do programa VMM (Vigilância 
Meteorológica Mundial) operando cerca de 20 estações de radiossondagem e cerca de 180 
estações de superfície, número insuficiente em vista da extensão territorial do país. As atividades 
são coordenadas pelo Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), localizado em Brasília, que 
também é sede de um Centro Regional de Preparação de Dados e um Centro Regional para a 
América do Sul do Sistema Mundial de Telecomunicações. 
Portanto, Brasília atua como Centro Nacional de Telecomunicações, recolhendo todas 
as informações coletadas no Brasil e repassando-as para o Centro Meteorológico Mundial de 
Washington, através de um ramal do circuito tronco do Sistema Global de Telecomunicação. 
Para Brasília convergem os dados transmitidos por cinco centros coletores: Belém, Recife, Rio de 
Janeiro, Porto Alegre e Cuiabá.
 Para realizar todos estes serviços o INMET possui uma estrutura composta de um Órgão 
Central e dez Órgãos Regionais: Manaus, Belém, Recife, Salvador, Belo Horizonte, Rio de Janeiro, 
São Paulo, Porto Alegre, Cuiabá e Goiânia. O Órgão Central, localizado em Brasília, e constituído 
de uma Direção Geral a qual estão subordinados: a Coordenadoria de Planejamento, o Núcleo 
de Intercambio Tecnológico, o Núcleo de Comunicação Social, a Biblioteca, Divisões Técnicas e 
Administrativas (SOUZA, 2013).
O INMET e a maior rede de estações meteorológicas no Brasil, mas não e a única 
existente/e, outros órgãos operacionais possuem redes de observações, como a Forca Aérea 
Brasileira, Marinha do Brasil, Secretaria de Estado, Instituições de Ensino e Pesquisa, Empresas 
Públicas, Paraestatais e Privadas, tais redes atuam isoladamente, ou no sistema de cooperação.O INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) mantém o Centro de Previsão de Tempo e 
Estudos Climatológicos e trabalha de forma associada ao INMET (SOUZA 2013).
Desde o dia 9 de janeiro de 2017, o Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) monitora 
em tempo real o processamento de imagens do novo satélite meteorológico Goes-16 da National 
Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) dos Estados Unidos. 
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De acordo com o Site Notícias Agrícolas (2018), a nova tecnologia desse satélite, o Goes-
16 (Figura 8), permite a geração de produtos aplicados a atividades de interesse da sociedade 
como suporte à agricultura, pecuária, pesca ou atividades marítimas, ao monitoramento e à 
previsão do tempo e clima, da seca e de recursos hídricos, entre outras. Além disso, proporciona 
ganho de qualidade aos produtos gerados no INMET, que exige investimentos para atualização 
do sistema de equipamentos de recepção, processamento e armazenamento de imagens.
Figura 8 - Goes-16 da National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Fonte: Notícias 
Agrícolas (2018).
3 - ÁREAS DA METEOROLOGIA E APLICAÇÕES
Nesse tópico veremos as diferentes áreas de aplicações da meteorologia bem como sua 
importância em todas as atividades praticadas pela humanidade. A Meteorologia por ser uma 
ciência vasta, apresentou a necessidade de ser dividida em três grandes áreas ou três disciplinas, 
com suas respectivas atribuições que serão apontadas no decorrer desta unidade. São essas três 
grandes áreas: a Meteorologia Física, a Meteorologia Sinótica, a Meteorologia Dinâmica. 
 
Conheça mais sobre os serviços disponibilizados para sociedade e os projetos do 
Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) acessando o site: www.inmet.gov.br/
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3.1 Meteorologia Física
Estuda os fenômenos atmosféricos relacionados diretamente com processos da Física e 
da Química. Dentro da Meteorologia Física também se trabalha o campo da aeronomia, que 
trata exclusivamente com fenômenos na alta atmosfera. E além de tudo isso, a meteorologia física 
estuda, ainda, a propagação das ondas acústicas e da radiação eletromagnética pela atmosfera, os 
processos físicos que estão envolvidos na produção das nuvens e da precipitação e a eletricidade 
atmosférica responsável pela formação dos raios (Figura 9).
Figura 9 – Relâmpagos. Fonte: Infoescola (2018).
Processos termodinâmicos: estuda os fenômenos atmosféricos sob o ponto de vista 
da transformação da energia cinética (relacionada com a velocidade), da energia potencial 
(relacionada com a altitude) e da energia térmica. Analisa também os processos de deslocamento 
vertical, de condução térmica, de radiação, de mistura turbulenta e de liberação de calor latente 
(mudanças na fase da água). 
O relâmpago é a luz emitida pela descarga elétrica (raio) entre duas nuvens, ou 
entre uma nuvem e o solo ou outro receptor da descarga (um para-raios, por exem-
plo) https://www.infoescola.com/meteorologia/relampago/
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3.2 Meteorologia Sinótica
 Está relacionada com a descrição, análise e previsão do tempo. Na sua origem era baseada 
em métodos empíricos desenvolvidos na primeira metade do século, seguindo a implantação das 
primeiras redes de estações que forneciam dados simultâneos (isto é, sinóticos) do tempo sobre 
grandes áreas. 
Atualmente a meteorologia sinótica utiliza os conhecimentos gerados nas diversas 
subáreas da meteorologia principalmente da área da meteorologia dinâmica, ou seja, a sinótica 
não vive sem dinâmica e vice-versa. O meteorologista sinótico representa o lado intuitivo, 
enquanto que o meteorologista dinâmico representa o lado dedutivo; o sinótico “descobre” as 
leis, enquanto que o lado dinâmico prova que a lei está correta e tenta compreendê-la.
Segundo a Meteorologia Aplicada a Sistemas de Tempo Regionais (MASTER, 2018), a 
meteorologia sinótica está relacionada com a descrição, análise e previsão do tempo de sistemas 
meteorológicos de grande escala, assim, relaciona-se ao estudo de processos atmosféricos da 
macro escala, bem como à previsão do tempo baseada em resultados de estudos sinóticos. A 
escala de um fenômeno atmosférico refere-se às suas dimensões espaciais e temporais típicas. 
Existem classificações precisas e detalhadas das escalas atmosféricas, entretanto, de forma breve, 
a Figura 10 ilustra sinteticamente estas divisões.
Figura 10 - Esquema simplificado das escalas dos fenômenos atmosféricos. Fonte: MASTER (2018).
Um produto cartográfico elaborado a partir da meteorologia sinótica é a carta sinótica 
(Figura 11), que apresenta alguns elementos que caracterizam o estado do tempo, numa 
determinada região e momento. Elas representam as previsões do estado do tempo, sob forma de 
um mapa. São amplamente utilizadas na navegação, tráfego aéreo, tráfego urbano, entre outras 
atividades.
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Figura 11 - Carta sinótica para 250hPa. Fonte: CPTEC/INPE (2018).
3.3 Meteorologia Dinâmica
Aluno, em relação às duas disciplinas explicadas acima (meteorologia física e sinótica), 
a meteorologia dinâmica é uma das mais fundamentais, pois toda a teoria e todos os modelos 
matemáticos para estudar os sistemas de tempo e clima se baseiam nela. Dessa forma, neste 
tópico iremos conhecer o conceito desta disciplina e suas aplicações.
A meteorologia dinâmica trata também dos movimentos atmosféricos e sua evolução 
temporal. É a base dos atuais modelos atmosféricos de previsão do tempo nos principais centros 
de previsão dos países desenvolvidos. Sua principal ferramenta são os computadores altamente 
equipados. No entanto, com a crescente sofisticação dos métodos de análise e previsão do 
tempo a distinção entre a Meteorologia Sinótica e Dinâmica está rapidamente diminuindo 
(SATYAMURTY, 2004). Segundo esse autor, Meteorologia Dinâmica estuda os movimentos 
atmosféricos associados com tempo e clima. A dinâmica e termodinâmica do fluido da atmosfera, 
mais especificamente a atmosfera terrestre, contida nos primeiros 20 a 25 km acima da superfície, 
são consideradas nesta disciplina.
Para compreender e praticar a meteorologia dinâmica é preciso considerar os conceitos 
de: forças que aceleram os fluídos, Força do gradiente da pressão, força gravitacional, força de 
atrito e força de coriólis. 
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E como já comentado no início desta unidade, a climatologia se diferencia da meteorologia 
ao analisar os fenômenos atmosféricos do ponto de vista de suas propriedades estatísticas (médias 
e variabilidade) para caracterizar o clima em função da localização geográfica, estação do ano, 
hora do dia, etc.
Assim, a climatologia está mais relacionada com as propriedades “médias” de “longos” 
períodos, dos elementos meteorológicos que determinam o clima das diversas regiões da terra.
3.4 Áreas de aplicações da meteorologia
Classificar com precisão os vários ramos da Meteorologia é muito complicado. São áreas 
do conhecimento que se inter-relacionam e se sobrepõem. Dessa forma, pode-se distinguir os 
diferentes segmentos dessa ciência a partir de vários critérios. 
Exemplos dos critérios (Adaptado de nota de aula de meteorologia física da Universidade 
Federal do Paraná, UFPR, 2016):
1) Segundo a região de estudo:
• Meteorologia Tropical: furacões, desertos, interação oceano-atmosfera, El Niño.
• Meteorologia de Latitudes Médias: frentes frias, ciclones, geadas, nevascas, correntes 
de jato.
• Meteorologia Regional: brisa marítima, circulação de vales e montanhas, “ilhas de 
calor” urbanas, efeitos topográficos, nevoeiros.
• Micrometeorologia:interações superfície-atmosfera, fluxos de calor e massas, 
estabilidade atmosférica.
• Meteorologia de meso-escala: fenômenos severos que ocorrem em períodos de até um 
dia em regiões localizadas, tais como tornados, “micro-explosão”, chuvas intensas, ventos fortes 
e linhas de instabilidade.
2) Segundo a aplicação:
• Meteorologia Aeronáutica: apoio a operações de pouso e decolagem, planejamento de 
rotas e aeroportos.
• Meteorologia Marinha: estudos de interação ar-mar, previsão de marés e ondas, 
planejamento de rotas.
• Meteorologia Ambiental: estudos e controle de poluição atmosférica, planejamento 
urbano e florestal.
Para se aprofundar nos conhecimentos sobre meteorologia dinâmica e os concei-
tos de forças utilizados nesta disciplina acesse:
Rudimentos de Meteorologia Dinâmica/Notas de aula:
http://www.icat.ufal.br/laboratorio/clima/data/uploads/pdf/Dim%C3%A2mica-
-Prakki_Satyamurty.pdf
Cadernos de Dinâmica – Meteorologia Dinâmica:
http://www.dca.ufcg.edu.br/download/apostilas/Dinamica1.pdf
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• Agrometeorologia: projetos agrícolas, plantio e colheitas, produtividade, novas espécies, 
controle de pragas, zoneamento agrometeorológico, risco de secas, risco de geadas.
• Hidrometeorologia: planejamento e impacto de reservatórios, controle de enchentes e 
abastecimento.
• Biometeorologia: influência do tempo sobre a saúde, reações e modo de vida do homem, 
animais e plantas, propagação de doenças e epidemias.
Um dos produtos elaborados nas áreas de aplicações são os mapas meteorológicos (Figura 
12 e 13) que indicam as variações do tempo em determinado período, podendo ser dias meses 
ou anos, dependendo do interesse do elaborador ou da pessoa que solicitou a confecção deste 
produto cartográfico. Especificamente estes mapas podem indicar: a quantidade e localização 
pluviométrica (chuva), variação de temperatura e umidade relativa do ar, radiação solar, pressão 
atmosférica entre outros elementos do tempo meteorológico. A Figura 12 foi elaborada para 
auxiliar na agrometeorologia. 
Figura 12 - Mapa de precipitação do Estado de São Paulo. Fonte: CIIAGRO (2017).
Aluno, segue abaixo mais um exemplo de como os estudos meteorológicos podem 
contribuir com ferramenta para auxiliar nas atividades humanas. O mapa abaixo (Figura 13) 
é uma evidencia da distribuição das áreas no nosso planeta de maior incidência de malária, 
doença propagada pela fêmea do mosquito do gênero Anopheles, que tem por habitat as regiões 
intertropicais de temperatura quente e úmida. Identifiquem que as áreas de maior risco desta 
doença estão nas zonas de maior incidência de radiação solar entre o Trópico de Câncer e 
Capricórnio e próximas a linha do Equador. 
 
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Figura 13 - Áreas no mundo de maior incidência de malária. Fonte: MAP (2018).
3) Segundo a técnica ou equipamento utilizados (como já comentado no início desta 
unidade)
• Radiometeorologia: propagação de microondas em enlaces de telecomunicações, 
quantificação de precipitação por radar, deslocamento de tempestades, ventos com radar Doppler.
• Meteorologia com Satélites: auxílio à previsão, balanços de energia, ventos, precipitação, 
estrutura térmica e de vapor d’água na atmosfera, estudos de recursos naturais e produtividade 
agrícola.
 Dessa maneira, para finalizar esta unidade, é preciso ressaltar que fica evidente a 
ocorrência da integração cada vez maior entre as várias subdisciplinas na Meteorologia, que 
interdisciplinarmente interage cada vez mais com outras áreas científicas e com tecnologias 
cada vez mais aprimoradas como, por exemplo, observação e monitoramento mais detalhado 
da dinâmica atmosférica. Lembrando, também do uso de computadores altamente velozes 
e equipados, que registram com o auxílio de satélites e radares sofisticados, as condições 
meteorológicas em tempo real. Todo este avanço tecnológico tem permitido uma previsão do 
tempo mais precisa, contribuindo em praticamente, todas atividades da humanidade.
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02
SUMÁRIO DA UNIDADE
INTRODUÇÃO ............................................................................................................................................................ 21
1 - DIFERENÇA ENTRE TEMPO E CLIMA .............................................................................................................. 22
1.1 TEMPO ................................................................................................................................................................. 22
1.2 CLIMA .................................................................................................................................................................. 25
2 - CLASSIFICAÇÃO DOS TIPOS DE CLIMA ........................................................................................................... 27
3 - FATORES E ELEMENTOS CLIMÁTICOS ........................................................................................................... 29
3.1 FATORES DO CLIMA ........................................................................................................................................... 29
3.1.1 LATITUDE E LONGITUDE E ALTITUDE ............................................................................................................ 29
3.1.2 ALTITUDE ......................................................................................................................................................... 30
3.1.3 OCEANIDADE/CONTINENTALIDADE ............................................................................................................ 30
3.1.4 TIPO DE CORRENTE OCEÂNICA .................................................................................................................... 32
TEMPO E CLIMA
PROF.A DRA MARTA GASPAR SALA
ENSINO A DISTÂNCIA
DISCIPLINA:
METEOROLOGIA BÁSICA
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3.2 ELEMENTOS DO CLIMA .................................................................................................................................... 32
3.2.1 RADIAÇÃO SOLAR ........................................................................................................................................... 32
3.2.2 VENTO ............................................................................................................................................................. 34
3.2.3 TEMPERATURA DO AR E DA SUPERFÍCIE TERRESTRE ............................................................................ 36
3.2.4 CHUVAS ........................................................................................................................................................... 37
3.2.5 UMIDADE RELATIVA DO AR .......................................................................................................................... 39
3.2.6 PRESSÃO ATMOSFÉRICA .............................................................................................................................. 39
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INTRODUÇÃO
Nesta Unidade você irá estudar a diferença entre tempo e clima, identificando e analisando 
os elementos e fatores que fazem parte dos mesmos. Todos os elementos e fatores serão abordados 
de forma detalhada, porém de forma sistêmica, no qual ficará claro a noção de que cada elemento 
e fator climático precisa ser analisado de forma conjunta pois possuem uma interdependência. 
Irá conhecer também, a classificação climática utilizada no mundo, a de KÖPEN. Para uma 
melhor compreensão deste conteúdo esta Unidade traz vários mapas e gráficos evidenciando as 
aplicações dos estudos dos elementos do tempo e dos fatores do clima.
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1 - DIFERENÇA ENTRE TEMPO E CLIMA
Na Unidade anterior vimos brevemente que há uma diferença entre os conceitos de tempo 
e clima. Nesta Unidade nos aprofundaremos mais nestes conceitos analisando seus elementos e 
fatores.
De acordo com Bíscaro (2007) é necessário diferenciar os conceitos de TEMPO e 
CLIMA, para se evitar confusões bastante comuns quando se falam sobre eles, por exemplo, ao 
tentarmos responder as perguntas: Qual é a temperatura média, máxima e mínima no Município 
de Cassilândia, Mato Grosso do Sul, no mês de novembro? Quanto chove em média anualmente 
nessa região? Existem períodos secos e úmidos definidos? 
Estas perguntas só podem ser respondidas com mais precisão se forem baseadas numa 
série de observações no decorrer de vários anos, sendo necessários pelo menos trinta anos para 
se obter informações bastante confiáveis. Isto se deve as pequenas variações que irão ocorrer de 
um ano para o outro, que são normais e devem ser levadas em consideração no estudo do clima 
de uma localidade (BÍSCARO, 2007).
1.1 Tempo
É definido pelo estado momentâneo da atmosfera, como ela se encontra em determinado 
local em determinado momento. Este estado atmosférico pode ser registrado por variáveis que 
determinam sua condição física. Essas variáveis são os elementos meteorológicos: temperatura 
do ar, umidade relativa do ar, velocidade e direção do vento, precipitação, pressão atmosférica, 
radiação solar, entre outros. 
Para um dado local, o estado da atmosfera pode ser descrito tanto em termos instantâneos, 
definindo a condição atual, a qual é extremamente dinâmica, como também em termos estatísticos, 
definindo a condição média, a qual é por sua vez uma descrição estática (PEREIRA et al. 2007). 
As Figuras 1 e 2 abaixo, elaboradas a partir de dados coletados da Estação Climatológica 
Primeira de Maringá no ano de 2016, ilustram as condições do tempo relacionadas a temperatura 
e umidade relativa do ar, quantidade de chuva e também umidade do ar. Notem que esses gráficos 
trazem informações associadas de temperatura e umidade e precipitação e umidade, o que 
permite ao pesquisador relacionar um elemento ao outro. 
Assim, compreende-se ao analisarmos a Figura 1 que nos meses de maior temperatura 
ocorreu uma considerável redução da unidade relativa do ar. E ao analisarmos a Figura 2 verifica-
se que nos meses de menor ocorrência de chuvas a umidade do ar também foi menor em relação 
aos meses mais chuvosos. Neste contexto, alunos, podemos compreender que todos elementos do 
tempo meteorológico estão interligados, sendo necessário que se realize, como já apontado, uma 
análise sistêmica de todos eles, ou seja, uma análise conjunta. Esse tipo de análise contribui para 
informações mais completas sobre a dinâmica atmosférica
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Figura 1 - Gráfico de temperatura e umidade relativa do ar do município de Maringá-2016. Fonte: a autora.
Ainda, na Figura 2, a seguir, poderíamos acrescentar por exemplo, dados de temperatura, 
o que possibilitaria um entendimento que nos meses de maior precipitação a temperatura estava 
mais elevada, desencadeando uma maior evaporação dos corpos hídricos, assim aumentando 
a quantidade de chuvas e consequentemente a umidade relativa do ar. Observou nessa análise 
como é importante relacionarmos os elementos para uma melhor compreensão da dinâmica 
atmosférica?
Figura 2 - Gráfico de umidade relativa do ar e precipitação de Maringá-2016. Fonte: a autora.
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Outros tipos de gráficos que auxiliam no entendimento da sequência do tempo 
meteorológico são os gráficos que analisam, por exemplo, a temperatura e a pluviosidade durante 
o decorrer de alguns anos consecutivos. Observe a Figura 3 e note que, apesar de haver um 
padrão de variação, ocorre oscilação nas médias de temperatura em um mesmo período de ano 
para ano. 
Figura 3 - Gráfico temperatura mensal de Piracicaba entre os anos de 2001 a 2005. Fonte: Sentelhas e 
Angelocci (2012).
Esse mesmo tipo de variação também pode ser observado para a chuva, na Figura 4, em 
que apesar de se verificar a oscilação estacional, os valores mensais variam sensivelmente de ano 
para ano, com o total anual variando de 1.461 mm em 2002 a 1.104 mm em 2003 (SENTELHAS; 
ANGELOCCI, 2012).
Figura 4 - Gráfico precipitação pluviométrica de Piracicaba, SP nos anos de 2001 a 2005. Fonte: Sentelhas 
e Angelocci (2012).
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1.2 Clima
O estudo da sequência do comportamento dos elementos exemplificados acima e de 
vários outros elementos (radiação, vento, pressão atmosférica, etc.) durante um longo período 
(geralmente mais de 30 anos) que vai determinar o tipo de clima de uma região em nosso ́ planeta. 
Dessa forma podemos entender que o clima é o comportamento identificado e registrado da 
atmosfera no decorrer de vários anos. 
Sentelhas e Angelocci (2012) definem o clima como sendo uma descrição estática, que 
expressa as condições médias do sequenciamento do tempo meteorológico. Portanto, mede-
se primeiro as condições instantâneas da atmosfera (Tempo) de um local por vários anos e, 
posteriormente, estima-se qual deve ser a condição média (provável), ou seja, o clima.
Pereira et. al, (2007) apontam que o ritmo das variações sazonais de temperatura, chuva, 
umidade do ar, etc, caracterizam o clima de uma região. O período mínimo de 30 anos foi 
escolhido pela Organização Meteorológica Mundial (OMM) com base em princípios estatísticos 
de tendência do valor médio. Desse modo, inclui-se anos com desvios para mais e para menos 
em todos os elementos do clima. A esse valor médio de 30 anos dá-se o nome de Normal 
Climatológica.
As Normais Climatológicas indicam as condições médias do estado da atmosfera do local 
e isso possibilita se caracterizar o clima deste local, além de possibilitar uma comparação entre os 
diferentes climas de diferentes localidades. Analisem as Figuras 5 e 6 e verifiquem as diferenças 
dos tipos de clima nas diversas regiões do Brasil e do mundo. 
Figura 5 - Mapa dos diferentes climas do Brasil. Fonte: IBGE (2018).
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Figura 6 - Mapa simplificado dos principais tipos de clima do mundo. Fonte: Mundo Geográfico (2007).
Para conhecer mais detalhadamente sobre os climas do Brasil bem como a clas-
sificação do clima segundo Köppen (tópico abordado logo embaixo) e do mundo 
acesse os sites: 
IBGE: https://www.ibge.gov.br/
BRASIL ESCOLA – CLIMAS NO MUNDO:
 http://brasilescola.uol.com.br/geografia/climas-no-mundo.htm
TERRA BRASILIS – Mapa De Clima do Brasil:
 http://www.terrabrasilis.org.br/ecotecadigital/pdf/mapa-de-clima-do-brasil-ib-
ge.pdf
Classificação climática segundo Köppen:
https://portais.ufg.br/up/68/o/Classifica____o_Clim__tica_Koppen.pdf
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2 - CLASSIFICAÇÃO DOS TIPOS DE CLIMA
Neste tópico você conhecerá brevemente os tipos de clima e a sigla de cada um segundo 
a classificação climática de Köppen (1948), utilizada no mundo inteiro. A classificação de 
Köppen utiliza letras para determinar o clima abrangendo cinco tipos mais importantes que são 
representados por letras maiúsculas seguida por letras minúsculas que representam a combinação 
das temperaturas médias mensais e anuais e da precipitação. 
Significado, simplificado dos símbolos da classificação de Köppen (1948) de acordo com 
Galvani (2017).
1ª letra – maiúscula, representa a característica geral do clima de uma região:
A – clima quente e úmido
B – clima árido ou semi-árido 
C – clima mesotérmico (subtropical e temperado) 
2ª letra – minúscula, representaas particularidades do regime de chuva: 
f – sempre úmido 
m – monçônico e predominantemente úmido
s – chuvas de inverno 
s’ - chuvas do outono e inverno
w – chuvas de verão 
w’- chuvas de verão e outono
3ª letra - minúscula, representa a temperatura característica de uma região:
h – quente 
a – verões quentes 
b – verões brandos 
Por exemplo: Clima tipo Cfa: Clima mesotérmico, sempre úmido e verões quentes.
A Figura 7 traz a classificação dos climas do Brasil segundo Köppen (1948) 
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Figura 7 - Classificação dos climas do Brasil segundo Köppen. Fonte: Souza (2013).
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3 - FATORES E ELEMENTOS CLIMÁTICOS
Como já citado de forma breve anteriormente, para estudarmos o tempo meteorológico 
é preciso compreendermos os elementos e os fatores que fazem parte da dinâmica atmosférica e 
os elementos geográficos que influenciam nesta dinâmica. 
De acordo com Pereira et al (2007):
Fatores Climáticos: São agentes causais que condicionam os elementos climáticos. 
Fatores geográficos tais como latitude, altitude, continentalidade/oceanalidade, tipo de corrente 
oceânica, radiação solar, que interagem com os elementos. Nesta Unidade, abordaremos estes 
fatores, porém poderíamos acrescentar ainda como fator o tipo de solo, o tipo de cobertura do 
solo (vegetação natural ou tipo de uso) e formas de relevo.
 Elementos Climáticos: São grandezas (variáveis) que caracterizam o estado da atmosfera, 
ou seja: radiação solar, temperatura, umidade relativa, pressão atmosférica, velocidade e direção 
do vento, precipitação. Esse conjunto de variáveis descrevem as condições atmosféricas num 
dado local e instante. 
Neste contexto, os tópicos a seguir abordarão todos fatores e elementos do clima bem 
como sua influência na circulação da atmosfera. Não esqueçam que todos elementos estão 
interligados, portanto ao falarmos de um fator outros serão citados na mesma explicação. 
3.1 Fatores do clima
3.1.1 Latitude e Longitude e Altitude
A localização nos diferentes lugares do nosso planeta sempre foi fundamental para o 
ser humano. A necessidade de conquistar novos territórios, de encontrar lugares mais propícios 
a sobrevivência bem como explorar economicamente novos ambientes, fez com que o homem 
criasse mecanismos para melhor se localizar nas diferentes regiões. 
Dessa forma para poder se localizar com precisão em um determinado local foram 
elaboradas as coordenadas geográficas: latitude e longitude. Para representar essas coordenadas 
na Terra, a mesma, foi dividida em linhas imaginárias nos mapas (Figura 8). 
As linhas imaginárias são denominadas de:
 Paralelos determinam a LATITUDE: linhas imaginárias paralelas ao Equador que divide 
a Terra em Hemisfério Sul e Norte, também denominados, respectivamente, de Meridional 
e Setentrional. No Hemisfério Sul o paralelo de referência é o Trópico de Capricórnio e no 
Hemisfério Norte o Trópico de Câncer. 
Meridianos determinam a LONGITUDE: linhas imaginárias paralelas ao meridiano 
de Greenwich que divide a Terra em Hemisfério Leste e Oeste, também denominados, 
respectivamente, de Ocidental e Oriental
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3.1.2 Altitude
A altitude não é representada em forma de linhas imaginárias, mas em cotas de altitude 
em relação ao nível médio da superfície do mar a partir de 0 metros, apresentando variações 
(verticais) em toda extensão das formas de relevo dos continentes, por exemplo, áreas montanhosas 
apresentam maior altitude em relação as áreas de planície. 
Figura 8 - Esquema do Globo terrestre com a representação dos meridianos e paralelos. Fonte: Adaptado 
de Fuvestibular (2018).
Ainda referente a latitude, é importante entender que a mesma representa a distância em 
graus de um lugar qualquer da superfície terrestre até a linha do equador, com base nos paralelos. 
A distância varia de 0° a 90° na linha do equador (referência) para o norte (designada como 
positiva) ou o sul (designada com negativa). Quanto a longitude, ressalta-se que pode variar de 
0° (exatamente no Meridiano de Greenwich) até 180° para leste (E) ou oeste (W).
3.1.3 Oceanidade/Continentalidade
Os conceitos de oceanidade e continentalidade referem-se, respectivamente, à condição 
de um local situado próximo ao mar ou oceano, e no interior dos continentes. Devido ao maior 
calor específico da água em relação aos solos, vegetados ou não, mares e oceanos são moderadores 
térmicos, isto é, sua flutuação térmica é menor ao longo do dia e do ano. Essa característica é 
transmitida à atmosfera de localidades litorâneas, onde a amplitude térmica do ar é menor do que 
a das localidades situadas no interior do continente. 
Por exemplo, podemos verificar que a média da temperatura anual de Campo Grande 
(MS) no interior do continente brasileiro é maior que a média da temperatura anual de Salvador 
(BA). Esta situação acontece pela localização de Salvador no litoral, na qual o oceano Atlântico 
age diretamente sobre o regime térmico desta região, moderando a temperatura. Já Campo 
Grande localizada afastada do litoral, não recebe influencias do oceano.
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3.1.4 Tipo de Corrente Oceânica
O movimento continuo das águas dos oceanos, ocorre devido as diferenças de densidade, 
causada por diferenças de temperatura e de salinidade, e também devido ao movimento de rotação 
da Terra. Estes fatores resultam nas correntes oceânicas que se movem de maneira organizada, 
mantendo características físicas diferentes do restante das águas em seu entorno. 
O contorno dos continentes, também colaboram na direção da movimentação das 
correntes oceânicas. As correntes que vão dos pólos para o equador são frias, enquanto que 
aquelas que se movimentam no sentido contrário são aquecidas, e essa movimentação ajuda a 
redistribuir a energia solar captada pelos oceanos. 
Lembrando, caro aluno, que as correntes frias condicionam climas mais secos, enquanto 
as correntes quentes promovem climas mais úmidos. A Figura 9 ilustra as principais correntes 
marítimas. Note a corrente quente do Golfo do México, que banha a costa leste dos Estados 
Unidos, a partir da Flórida toma rumo NE, banhando também as costas da Irlanda, Escócia e 
Noruega. Essa corrente causa nessa área maiores temperaturas e precipitações. 
 Figura 9 - Principais correntes oceânicas frias e quentes do globo. Fonte: Siqueira (2013).
3.2 Elementos do Clima
Neste tópico iremos estudar mais detalhadamente os elementos que fazem parte do tempo 
meteorológico, relembrando a influência que um exerce sobre o outro.
3.2.1 Radiação Solar
A maior fonte de energia para Terra é a energia solar, configurando também no principal 
elemento meteorológico e também fator climático. Sem energia solar os seres vivos não 
sobreviveriam. É ela que é responsável por todo o processo meteorológico desencadeando todos 
os outros elementos e suas variações (temperatura, pressão, vento, chuva, umidade, etc). 
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Portanto, a energia solar é a fonte primária de energia para todos eventos terrestres, desde 
a fotossíntese, responsável pela produção vegetal e manutenção da vida atual, até a formação de 
furacões, tempestades, enfim pela circulação geral da atmosfera e oceanos.
Segundo Pereira et al (2007), em seu movimento de translação ao redor do Sol a Terra 
está sempre recebendo radiação solar. Em função do movimento de rotação da Terra (Figura 
10), a superfície exposta aos raios solares muda a cada instante. Para efeito de comparação, o 
total diário de energia solar interceptada equivale àquela correspondente a 108 vezes a energia da 
bomba detonadaem Nagasaki. 
O movimento de rotação da Terra faz com que um local receba os raios solares com 
inclinação diferente ao longo do dia. 
Figura 10 - Ilustração do movimento de rotação da Terra. Fonte: Planeta Gaia (2018).
Em função da variação da posição relativa Terra - Sol ao longo do ano, algumas dessas 
posições passaram a definir estações do ano. Mais detalhadamente define-se Equinócio quando 
o Sol aparentemente se encontra sobre a linha do Equador terrestre, e isto ocorre duas vezes 
por ano (ao redor de 21/03 e de 23/09). Logo, os equinócios indicam o início do outono e da 
primavera. Solstício é quando o Sol atinge seu afastamento máximo da linha do equador, e isto 
ocorre também duas vezes por ano. Em torno de 22/06, o Sol está aparentemente sobre o Trópico 
de Câncer (Hemisfério Norte), e determina o início do inverno no hemisfério sul; mas em 22/12, 
quando ele está sobre o Trópico de Capricórnio (Hemisfério Sul), inicia-se o nosso verão. 
Dessa maneira em seu movimento de translação, a Terra descreve uma elipse entorno 
do Sol (Figura 11). Logo, durante uma época do ano a Terra está mais próxima do Sol, enquanto 
que seis meses mais tarde ela estará mais longe. Define-se Afélio quando a Terra se encontra mais 
afastada do Sol, e isto ocorre aproximadamente no dia 04/07 (no inverno). Periélio é quando a 
Terra se encontra mais próxima do Sol, no início de janeiro (cerca de 03/01). 
Outro processo importante da radiação solar é o fotoperíodo que determina o total 
diário de radiação solar incidente sobre um local na Terra. O fotoperíodo atua, também como 
um importante fator ecológico, pois grande número de espécies vegetais apresenta processo de 
desenvolvimento que responde a esse fato (fotoperiodismo). Por exemplo, espécies que precisam 
de maiores ou menores períodos de radiação solar para se desenvolverem ou para permanecerem 
em estado de dormência. 
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Assim, o fotoperíodo funciona como um estímulo que a planta percebe tanto para iniciar 
seu período de repouso como para retornar ao período vegetativo 
 
Figura 11 - Movimento de translação da Terra. Fonte: Planetário do Rio (2018).
3.2.2 Vento
 Uma explicação bem simples sobre o que é o vento, é dizermos que ele é o ar em 
movimento. Mas como ocorre sua formação? Como é esse movimento? O que influencia este 
movimento? Todas essas perguntas e outras, são importantes quando formos definir o vento.
 O ar é um fluido cujas características resultam em expansão volumétrica à medida que 
a temperatura aumenta. Isto significa que um volume de ar mais quente é menos denso que o 
mesmo volume de ar mais frio. Ar menos denso tende a subir, exercendo menor força sobre a 
superfície. A força vertical exercida pela atmosfera sobre a superfície terrestre é denominada de 
pressão atmosférica.
Nas proximidades da superfície da Terra o ar é influenciado pela forma geométrica do 
planeta e pelo próprio aquecimento da superfície que se dá de forma distinta devido a diferença 
da radiação solar nas diferentes partes do globo, e dos diferentes tipos de cobertura da superfície 
(rocha, vegetação, corpos hídricos, tipos de solo e intervenções antrópicas). Estes elementos da 
superfície da Terra servem de atrito para diminuir a velocidade de deslocamento do vento, já 
em altitude, livre de obstáculos o vento flui livremente. Dessa forma, quanto mais rugosa for a 
superfície da Terra (montanhas, florestas, prédios, etc.), maior será a influência sobre os ventos.
Portanto, a velocidade do vento é menor junto à superfície, mas a presença dos obstáculos 
pode criar alguns fenômenos como os redemoinhos (escoamento turbulento caótico). Essa 
turbulência é de origem mecânica. À medida que o Sol vai aquecendo a superfície, aparece uma 
força de flutuação térmica que estimula o aparecimento de ventos. Esse deslocamento vertical 
interfere com o deslocamento horizontal da atmosfera podendo aumentar o movimento caótico. 
Em relação ao movimento dos ventos destaca-se a questão da influência da pressão 
atmosférica na qual o vento tende a se movimentar de áreas de alta pressão para áreas de baixa 
pressão. Nas regiões de transição, o ar ou se eleva (baixa pressão) ou desce verticalmente (alta 
pressão), formando as células com ramo superior em sentido contrário ao da superfície (Figura 
12). Alguns exemplos de movimento dos ventos são:
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Brisas Terra e Mar - Ocorrem devido às diferenças de temperatura e pressão entre 
continente e o mar, na escala diária, formando uma célula de pequena circulação. Durante o 
período diurno ocorre a brisa marítima, sentido mar-continente, porque o mar, demorando mais 
para se aquecer, torna-se um centro de alta pressão e o continente ao se aquecer mais rapidamente 
torna-se um centro de baixa pressão, fazendo com que o vento sopre do mar para a terra. Mas 
durante a noite, o sentido da brisa inverte-se (brisa terrestre), porque o continente se resfria mais 
rapidamente do que as águas do mar, invertendo os centros de alta e baixa pressão.
Brisas de Montanha e de Vale - Ocorrem devido às diferenças de temperatura entre partes 
diferentes do relevo. Durante o dia forma-se a brisa de vale (anabática), porque em virtude do 
aquecimento a tendência do ar é subir. Durante a noite forma-se a brisa de montanha (catabática), 
em decorrência do escoamento do ar frio, mais denso, para as baixadas.
Massas de Ar/Frentes - As massas de ar são grandes volumes que ao se deslocarem 
lentamente ou estacionarem sobre uma região adquirem as características térmicas e de umidade 
da região (FEDOROVA, 1999). Podem ser classificadas:
 a) quanto à região de origem: Antártica ou Ártica (A); Polar (P); Tropical (T); e Equatorial 
(E); 
b) quanto à superfície de origem: Marítima (m) e Continental (c). 
Figura 12 - Circulação global idealizada no modelo de circulação de três células. Fonte: UFPR (2018).
Na América do Sul temos como principais tipos de massas ar: 
cE - equatorial continental - forma-se na região amazônica (quente e úmida), causando 
chuvas. mE - equatorial marítima - forma-se sobre o oceano, causando chuvas. 
cT - tropical continental - forma-se na região do Chaco (quente e seca), causa poucas 
chuvas. 
mT - tropical marítima - forma-se sobre os oceanos e causa poucas chuvas. 
mP - polar marítima - forma-se na região sub-antártica (fria e seca), causa chuvas frontais. 
cA - antártica continental - forma-se na região Antártica durante todo o ano. 
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A Figura 13 apresenta de forma simples os tipos das massas de ar que atuam no Brasil. As 
massas de ar que entram do oceano Atlântico para o continente, próximas do Equador (mEa) e 
as massas tropicais Atlânticas (mTa) são quentes trazendo consigo maior umidade, já as massas 
Polares Atlânticas trazem menos umidade por serem frias. 
Figura 13 - Imagem esquemática das massas de ar atuantes no Brasil. Fonte: Adaptado de GEO-
CONCEICAO (2012)
3.2.3 Temperatura do ar e da superfície terrestre
É sobre a superfície do Terra que recai a grande totalidade da radiação atmosférica. Esta 
radiação varia sua intensidade durante as 24 horas do dia e durante os 365 dias do ano, gerando 
as variações diárias e anuais de temperatura do ar e da Terra.
De acordo com Bíscaro (2007), no decorrer de um dia, as temperaturas do ar e solo irão 
variar de acordo com a posição do Sol acima do horizonte, e no decorrer de um ano (aonde ocorre 
a mudança das estações), as temperaturas irão depender da declinação solar e das coordenadas 
geográficas do local. Esta variação nos valores de temperatura é chamada de balanço de radiação. 
Durante o dia, as temperaturas do ar e do solo aumentam também de acordo com a posição 
do Sol, atingindo um valor máximo. Após este ponto ocorre a quedadas temperaturas que irá 
se estender após o pôr-do-sol e continuar durante toda a noite e madrugada (Figura 14). As 
temperaturas só voltarão a aumentar com um novo nascer do Sol.
Outro elemento que influencia na temperatura é a altitude. A temperatura diminui com 
o aumento da mesma, em consequência, também, da rarefação do ar e diminuição da pressão 
atmosférica. Aproximadamente 0,6 ºC a cada 100 metros de altitude. 
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Figura 14 - Variação das temperaturas do ar e do solo, e a radiação incidida nas 24 horas de um dia. Fonte: 
Bíscaro (2007).
3.2.4 Chuvas
As chuvas são águas precipitadas na superfície da Terra devido a fatores relacionados ao 
ciclo hidrológico, assunto já abordado na Unidade 1. Esses fatores se constituem basicamente 
na evaporação da água dos corpos hídricos do nosso planeta (rios, mares, oceanos, lagos, etc.) 
e também da evapotranspiração dos animais e das plantas. Esse processo é estimulado pela 
incidência de radiação solar, produzindo umidade no ar, essa umidade é transportada da Terra 
para atmosfera e condensada formando, por sua vez, as nuvens que ao ficarem carregadas de água 
precipitam na superfície da Terra em forma de chuvas. É importante lembrar que a precipitação 
pode ocorrer em forma de chuva, granizo ou neve.
Outros fatores que influenciam nas chuvas é a associação da altitude de um local na 
superfície terrestre, com o relevo que pode condicionar variações no regime de chuvas e de 
ventos do local. Em certos casos, de encostas e montanhas atingidas por ventos carregados de 
umidade, ocorre aumento da precipitação no lado a barlavento (chuvas orográficas, provocadas 
pelo relevo) e diminuição no lado a sotavento, com formação de correntes descendentes secas e 
diminuição da quantidade de chuva anual. 
Podemos classificar as precipitações (chuvas) em três tipos:
• Precipitações frontais: são aquelas que ocorrem devido à entrada, em uma região, de 
massas de ar de origem polar;
• Precipitações orográficas: ocorrem em locais em que o relevo apresente grandes 
variações de altitude (montanhas, serras, encostas);
• Precipitações convectivas: ocorrem em geral nas épocas mais quentes do ano.
No Brasil, as diferentes massas de ar fazem com que a variação e a distribuição da chuva 
sejam diferentes dependendo da região. Por exemplo, na região nordeste do país (sujeita a 
massas de ar quente e seca, oriunda da África) causa a deficiência de chuvas, apresentando uma 
média anual menor que 1000 mm de água. Já na Amazônia (sujeita a massa de ar equatorial 
continental), verifica-se as maiores médias anuais de chuva, ultrapassando em certas épocas os 
3000 mm anuais. 
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A Figura 15 a seguir traz esquematicamente a média de quantidade de chuvas ocorridas 
no Brasil entre o período de 01/11/2015 a 31/01/2016.
Figura 15 - Média de precipitação ocorridas no Brasil para o período de 01/11/2015 a 31/01/2016. Fonte: 
Santos (2015).
Neste tópico sobre as chuvas não poderíamos deixar de falar sobre as nuvens, pois são 
elas o principal elemento de formação das águas pluviais. As nuvens possuem coloração branca, 
vindo a mudar para tons mais ou, menos acinzentados dependendo de quanto estão carregadas 
de água. Podem existir desde a poucos metros da superfície até quase 20 quilômetros de altitude.
As nuvens são formadas quando ocorre a condensação do vapor d’água devido a 
diminuição da temperatura da massa de ar. Um dos fatores responsáveis por esta diminuição é o 
aumento da altitude dessa massa. Isto ocorre porque o ar não é bom condutor de calor. O processo 
contrário também é possível, ou seja, a massa de ar perde altitude e aumenta de temperatura, 
consegue reter mais vapor e dissipa a nuvem (BÍSCARO, 2007). 
As nuvens são importantes dentro do contexto meteorológico, pois sem elas, não 
existiriam fenómenos como a neve, trovões e relâmpagos, arco-íris, etc. 
As nuvens podem ser classificadas quanto a sua altura na atmosfera, e também 
quanto a sua forma. Essa classificação permite ao observador detectar a direção 
dos ventos, como também verificar a possibilidade de um bom tempo ou mal tem-
po. Para conhecer detalhadamente sobre a classificação das nuvens acesse o 
site: http://geofisica.fc.ul.pt/informacoes/curiosidades/nuvens.htm
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3.2.5 Umidade relativa do ar
A umidade do ar está diretamente relacionada com a temperatura, com a quantidade de 
chuvas e com a proximidade dos lugares aos corpos hídricos. Verifica-se também, que durante 
o dia a umidade relativa do ar é mais baixa que a registrada durante a noite, devido a irradiação 
solar do dia que pode tornar o ar mais seco, apesar de que, quanto maior a temperatura, maior é 
a capacidade do ar de reter vapor d’água. Isto é devido ao espalhamento do vapor na atmosfera 
ser maior com o calor (BÍSCARO, 2007).
A umidade relativa do ar vai diminuindo a partir do nascer do sol e continua durante o 
decorrer do dia. Ressalta-se que ela é diretamente proporcional ao aumento da temperatura. Á 
partir das 15:00 a temperatura vai diminuindo e a umidade começa a ter um acréscimo. A noite 
a umidade aumenta ainda mais, podendo chegar a 99%, causando algumas vezes pela manhã a 
formação de nevoeiros ou orvalho.
A Figura 16 evidencia a relação e a variação da temperatura e da umidade relativa do ar 
no município de Cassilândia-MS, para o dia de 04/04/2006.
Figura 16 - Variação da temperatura e da umidade do ar medidas no dia 04/04/2006 no Município de 
Cassilândia-MS. Fonte: Bíscaro (2007).
3.2.6 Pressão Atmosférica
A pressão atmosférica é a pressão que o ar exerce sobre a superfície do planeta. Essa 
pressão pode mudar de acordo com a variação de altitude, ou seja, quanto maior a altitude menor 
a pressão e, consequentemente, quanto menor a altitude maior a pressão exercida (INFOESCOLA, 
2017). Além da variação com relação a altitude, seu valor também sofre alterações ao longo do 
tempo e em locais de mesma altitude. Isto se deve ao fato da pressão atmosférica estar intimamente 
relacionada com a temperatura, a densidade e o volume da massa de ar.
 A atmosfera é mais expandida no equador e mais contraída nos polos. A parte ensolarada 
da Terra (dia) também tem atmosfera mais espessa que a parte escurecida (noite). A espessura da 
atmosfera varia continuamente ao redor da Terra. Portanto, a região equatorial sempre apresenta 
menor pressão atmosférica que os polos. É por esse motivo que, na superfície, as massas frias 
(alta pressão) sempre avançam para as regiões mais aquecidas (baixa pressão). 
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Em altitude, a circulação é no sentido contrário, formando uma célula. Essa movimentação 
redistribui a energia que “sobra” no equador para as regiões polares (PEREIRA et al, 2007).
Para ampliar seus conhecimentos sobre a pressão atmosférica acesse site:
http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/geografia/pressaoatmosferica.htm
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03
SUMÁRIO DA UNIDADE
INTRODUÇÃO ........................................................................................................................................................... 42
1 - ORIGEM DA ATMOSFERA .................................................................................................................................. 43
2 - COMPOSIÇÃO DA ATMOSFERA TERRESTRE .................................................................................................. 45
2.1 DIÓXIDO DE CARBONO (CO2) ............................................................................................................................ 47
2.2 NITROGÊNIO (N2) ..............................................................................................................................................48
2.3 VAPOR D’ÁGUA .................................................................................................................................................. 49
2.4 AEROSSÓIS ........................................................................................................................................................ 50
2.4.1 QUAL A IMPORTÂNCIA DOS AEROSSÓIS NOS PROCESSOS METEOROLÓGICOS? ................................ 50
2.5 OZÔNIO ............................................................................................................................................................... 51
3 - AS CAMADAS DA ATMOSFERA (ESTRUTURA VERTICAL) ............................................................................. 52
3.1 TROPOSFERA ...................................................................................................................................................... 53
ATMOSFERA TERRESTRE
PROF.A DRA MARTA GASPAR SALA
ENSINO A DISTÂNCIA
DISCIPLINA:
METEOROLOGIA BÁSICA
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3.2 ESTRATOSFERA ................................................................................................................................................. 55
3.3 MESOSFERA ...................................................................................................................................................... 56
3.4 TERMOSFERA .................................................................................................................................................... 57
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INTRODUÇÃO
Aluno, visando, aprofundar os conhecimentos sobre meteorologia básica, se faz necessário 
analisarmos mais detalhadamente a atmosfera terrestre. Desta forma, nesta Unidade você irá 
estudar sobre a origem da atmosfera terrestre e seus fatores de formação, bem como, analisar os 
elementos que fazem parte da composição da atmosfera e identificar as camadas de sua estrutura 
vertical e sua dinâmica. 
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1 - ORIGEM DA ATMOSFERA 
Prezado aluno, cabe lembrar que nosso planeta tem aproximadamente 4,6 bilhões de 
anos (TEIXEIRA, 2012), e muitas transformações ocorreram no decorrer deste tempo geológico 
que modificaram todos os elementos, presentes na Terra, inclusive a forma e composição da 
nossa atmosfera. No entanto, mesmo tendo a noção que grandes mudanças ocorreram no nosso 
planeta, nos resta sempre uma dúvida: Como podemos compreender a atmosfera primitiva de 
maneira a avaliar suas transformações e dinâmica atual?
Uma forma de desvendar as marcas de toda esta transformação são os estudos 
multidisciplinares, ou seja, através da química, da geologia, da biologia e da climatologia. De 
acordo com Jardim (2001), à medida que desvendamos as grandes transformações químicas 
que a atmosfera terrestre vivenciou, procuramos avaliar quais foram as consequências dessas 
mudanças para a manutenção da vida na Terra. Assim, podemos aprender muito com a história, 
de modo a não cometermos os mesmos erros (ou pelo menos nos protegermos de seus efeitos), 
os quais ficaram registrados na crosta do planeta ao longo desses bilhões de anos.
Sem dúvida, um dos processos mais importantes ocorridos no nosso planeta foi o 
surgimento da vida, que não seria possível sem uma atmosfera estável. Porém registros e pesquisas 
estimam que a Terra apresentava uma atmosfera bastante redutora que castigava a superfície 
do planeta com altas emissões de radiação ultravioleta (UV), pois não havia ozônio e oxigênio 
suficiente para atuar como filtro dessa radiação. 
Dentro dessas características redutoras, Jardim (2001) descreve que a atmosfera primitiva 
(primeira fase) era rica em hidrogênio, metano e amônia. Estes dois últimos, em processos 
fotoquímicos mediados pela intensa radiação solar, muito provavelmente terminavam se 
transformando em nitrogênio e dióxido de carbono. O oxigênio em pouca quantidade presente 
na atmosfera tinha um tempo de vida muito curto, acabando por reagir com uma série de 
compostos presentes na sua forma reduzida.
Na segunda fase de formação da atmosfera, ela começa a perder a maior parte do H e do 
He. Além de liberar magma para formação de nossa crosta, os vulcões também liberavam gases 
ricos em H2O (água) e CO2 (dióxido de carbono). A atmosfera possuía aproximadamente mil 
vezes mais CO2 do que tem agora.
Conheça sobre vulcanismo e magma consultando: Teixeira, W; Toledo, M. C. M.; 
Fairchild, T. R.; Taioli, F. Decifrando a terra. Oficina de Texto. 2° ed. 2009.
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Fica a pergunta: para onde foi tanta quantidade de CO2?
Acredita-se que grande parte desse CO2 dissolveu nos oceanos e precipitou como 
carbonatos (Figura 1). As conchas e os corais marinhos também são formados por carbonatos.
Figura 1 - Imagem de carbonato de cálcio. Fonte: Miércolis (2015).
Mas para que fosse possível o surgimento da vida em nosso planeta, a atmosfera primordial 
ainda precisava se estabilizar e formar gases propícios a formação dos seres vivos (O2). Assim, 
começa a se formar o ozônio (O3), a partir da interação do O2 com a radiação solar. Foi muito 
importante a formação do O3, pois ele passou a bloquear os raios Ultravioleta (UV) que pararam 
de castigar a superfície da Terra, processo que permitiu junto com o O2 o desenvolvimento de 
vida.
Vimos como surgiu o ozônio (O3). Mas como surgiu o oxigênio (O2), tão essencial para 
a vida?
No início da atmosfera primordial não existia O2. Atualmente, esse elemento é o segundo 
maior constituinte da atmosfera. O volume de O2 na atmosfera cresceu aproximadamente de 1% 
a 21%, nos últimos 600 milhões de anos. As moléculas de oxigênio passaram a se formar e a se 
multiplicar a partir da fotossíntese das cianobactérias ou algas azuis (Figura 2), que surgiram no 
planeta a mais ou menos 3 bilhões de anos. As cianobactérias estão presentes no mundo aquático 
doce e também no marinho, além do solo úmido, ambientes congelados ou folhagens nas matas 
e florestas.
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Figura 2 - Cianobactéria. Fonte: Araujo (2018).
2 - COMPOSIÇÃO DA ATMOSFERA TERRESTRE 
 
 Após toda a evolução da nossa atmosfera, atualmente podemos descrevê-la como uma 
camada relativamente fina de gases e material particulado (aerossóis) que envolve a Terra. De fato, 
99% da massa da atmosfera está contida numa camada de aproximadamente 0,25% do diâmetro 
da Terra (~32 km). Esta camada é essencial para a vida e o funcionamento dos processos físicos 
e biológicos sobre a Terra. Sua grande importância, como já citado, consiste em proteger os 
elementos terrestres da exposição direta da radiação ultravioleta. Na atmosfera encontramos os 
gases necessários para os processos vitais de respiração celular e fotossíntese. A Figura 3 traz de 
maneira simplificada a porcentagem dos gases essenciais da atmosfera. 
Figura 3 - Composição dos gases da atmosfera terrestre. Fonte: Mateus (2018).
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A composição do ar não é estável na atmosfera. No entanto, se removêssemos as partículas 
suspensas (aerossóis), vapor d’água e certos gases variáveis, presentes em pequenas quantidades, 
teríamos uma composição atmosférica muito estável sobre o nosso planeta, ressaltando que isso 
aconteceria até uma altitude de aproximadamente 80 km. O Quando 1 traz as porcentagens mais 
detalhadas de tosos os gases presentes na atmosfera do ar seco.
Quadro 1 - Principais gases do ar seco
Gás Porcentagem %
Nitrogênio 78,08
Oxigênio 20,95
Argônio 0,93
Dióxido de carbono 0,035
Neônio 0,0018
Hélio 0,00052
Metano 0,00014
Kriptônio 0,00010
Óxido nitroso 0,00005
Hidrogênio 0,00005Ozônio – O3 0,000007
Xenônio 0,000009
Fonte: Dias (2007).
Identificamos no Quadro 1 que o nitrogênio e o oxigênio ocupam 99,03% do volume 
do ar seco e limpo, 0,97% é ocupado pelo gás inerte argônio e o restante pelos outros gases. 
Estes elementos são abundantes, porém possuem pouca influência sobre os fenômenos do tempo 
meteorológico. Já o dióxido de carbono, o vapor d’água, o ozônio e os aerossóis apesar de ocorrem 
em pequenas concentrações são importantes para os fenômenos meteorológicos. Porém devemos 
relembrar que após o surgimento do oxigênio em nosso planeta foi possível o surgimento de 
várias espécies de seres vivos. O Quadro 2 evidencia resumidamente o aparecimento de espécies 
na Terra em relação ao aumento da porcentagem de oxigênio.
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 Quadro 2 - Evolução resumida de vida na Terra
Tempo 
(Milhões de 
anos)
Evidência de vida % de O2 na atmosfera
400 Peixes grandes, primeiras plantas Terrestres. 100
550 Explosão da fauna cambriana. 10
1.400 Primeiras células eucariótes; células com diâmetro maior; evidência de mitose. >1
2.000 Cianofícias tolerantes ao oxigênio, com carapaça de proteção; fotossíntese. 1
2.800
Cadeias de filamentos - organismos que se parecem com as 
cianofícias atuais; predominância do elemento Fe(II) em rochas; 
fermentação. <0,01
3.800 Rochas com empobrecimento de 13C, possível atividade 
biológica. <0,01
Fonte: adaptado de Jardim (2001).
No tópico 3.1 vimos algumas considerações sobre a importância do ozônio e do oxigênio, 
nos tópicos a seguir serão apontadas considerações sobre o dióxido de carbono, o nitrogênio, o 
vapor d’água e os aerossóis e um aprofundamento sobre a importância do ozônio para atmosfera.
2.1 Dióxido de Carbono (CO2)
 O dióxido de carbono também é conhecido como gás carbônico, apesar de constituir 
apenas 0, 03% da atmosfera é essencial a vida na Terra. Ele é um dos responsáveis na realização 
da fotossíntese, que é o processo pelo qual as plantas transformam a energia solar em energia 
química e usam essa energia para, a partir da combinação de dióxido de carbono (CO2), retirado 
do ar, e água (H2O), retirada do solo, produzir açúcares e liberar gás oxigênio (DIAS, 2007).
 Outra importância do dióxido de carbono para o nosso planeta é a sua capacidade de 
absorver a energia radiante (de onda longa) emitida pela Terra, ele influencia o fluxo de energia 
através da atmosfera. Este processo faz com que a baixa atmosfera retenha o calor, tornando a 
Terra própria à vida (efeito estufa natural, Figura 4). No entanto o excesso deste gás na atmosfera 
é altamente prejudicial aos seres vivos, podendo intensificar o aumento da temperatura e o efeito 
estufa. 
Atualmente observamos um aumento considerável deste gás devido as atividades 
antrópicas (queima de combustíveis fósseis tais como o carvão mineral, o petróleo e o gás natural). 
Assunto que será abordado com mais detalhes na Unidade 4. 
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Figura 4 - Efeito estufa natural da Terra. Fonte: Magalhães (2008).
2.2 Nitrogênio (N2) 
O nitrogênio também se constitui em um elemento essencial para a vida na Terra 
Aproximadamente 78% do ar que respiramos é composto pelo nitrogênio da atmosfera que é seu 
maior reservatório. Um dos motivos para isso é o N2 ser a forma inerte do nitrogênio, ou seja, ele 
é um gás que, em situações comuns, não é reativo. Assim, ele vem se acumulando na atmosfera 
desde a formação do planeta. Apesar disso, poucos seres vivos têm capacidade de absorvê-lo em 
sua forma molecular (N2). 
Como já apontado, apesar de ser abundante na atmosfera este gás não interfere nos 
elementos do tempo meteorológico. No entanto, o nitrogênio, assim como o ferro e o enxofre, 
participa de um ciclo natural ao longo do qual sua estrutura química sofre transformações em 
cada uma das etapas, servindo como base para outras reações e assim se tornando disponível 
para outros organismos é o que denominamos do ciclo do nitrogênio (ou “ciclo do azoto”). A 
Figura 5 traz um esquema simplificado do ciclo do nitrogênio.
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Figura 5 - Esquema simplificado do ciclo do nitrogênio. Fonte: Só Biologia (2018).
2.3 Vapor d’água 
Esse gás é considerado um dos mais variáveis gases na atmosfera, pois vai depender da 
intensidade de radiação solar, da presença de corpos hídricos (quantidade de evaporação), do 
fator latitude, ou seja, cada região da Terra tem sua peculiaridade de receber mais ou menos 
radiação, de quantidade de recursos hídricos, etc. 
Nos trópicos úmidos e quentes constitui aproximadamente 4% do volume da baixa 
atmosfera, enquanto sobre os desertos e regiões polares pode constituir uma pequena fração de 
1% (UFPR, 2018).
 O vapor d’água é de grande importância, pois sem ele não haveria a formação de 
nuvens, chuva ou neve. Destaca-se também sua importância em reter o calor na baixa atmosfera 
absorvendo tanto a energia radiante emitida pela Terra como também parte da energia solar. 
Assim associado ao dióxido de carbono o vapor d’água atua como uma barreira retendo o calor 
na baixa atmosfera não permitindo que haja um resfriamento do planeta. Ressaltando que o 
calor latente liberado desse processo, por sua vez, fornece a energia que alimenta tempestades ou 
modificações na circulação atmosférica.
Aprofunde seus conhecimentos sobre o ciclo do azoto acessando: 
http://www.colegiovascodagama.pt/ciencias3c/oitavo/ciclo4.html
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2.4 Aerossóis 
 
De acordo com o site do departamento de física da Universidade Federal do Paraná 
(UFPR, 2018), além de gases, a atmosfera terrestre contém pequenas partículas, líquidas e 
sólidas, chamadas aerossóis. Também são conceituados de todo material particulado que fica em 
suspensão na atmosfera.
Os aerossóis podem ser formados por gotículas de água e cristais de gelo, esses podem ser 
visíveis em forma de nuvens. No entanto, a maior concentração é encontrada na baixa atmosfera, 
próximo a seu local de origem principal, a superfície da Terra. 
Como que a superfície da Terra produz os aerossóis?
Os aerossóis podem ser produzidos a partir de atividades antrópicas como: incêndios 
florestais, práticas agrícolas de revolvimento dos solos gerando poeira, as queimadas para plantio 
e até nas colheitas, das fumaças das industrias, das obras urbanas (demolições), entre outros 
elementos. No entanto, também se originam de forma natural: cristais de sal marinho dispersos 
pelas ondas que se quebram, emissões vulcânicas, vento que transporta material das rochas e dos 
solos, entre outros (Figura 6). Ainda, ocorre a possibilidade dos aerossóis se originarem na parte 
superior da atmosfera, a partir da poeira dos meteoros que se desintegram
Figura 6 - Esquema das fontes dos aerossóis Fonte: Resumoescolar (2018)
2.4.1 Qual a importância dos aerossóis nos processos meteorológi-
cos?
 
Alguns aerossóis agem como núcleos de condensação para o vapor d’água e são 
importantes para a formação de nevoeiros, nuvens e precipitação. Outros podem absorver ou 
refletir a radiação solar incidente, influenciando a temperatura. 
Um fenômeno que, também pode alterar a temperatura é quando ocorre um lançamento 
de uma grande quantidade de aerossóis na atmosfera através das erupções vulcânicas, por 
exemplo, a poeira lançada pode servir de barreira alterando o fluxo de radiação solar que atinge 
a superfície da Terra. 
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Visualmente os aerossóis contribuem para um fenômeno ótico das várias tonalidades de 
vermelho e laranja visualizados no céu que ocorrem no nascer e no pôr-do-sol. A Figura 7 ilustra 
um pôr do sol com cores dolaranja para o vermelho.
Figura 7 - Pôr do Sol. Fonte: WIKIPEDIA (2007).
2.5 Ozônio 
O ozônio, possui uma forma triatômica, ou seja, é constituído por três átomos de oxigênio, 
sua maior concentração está entre 16 e 30 km de altitude, no interior da estratosfera, na camada 
de ozônio, também denominada de ozonosfera. Quanto a aparência, o gás de ozônio possui uma 
cor azulada e um odor forte. A Figura 8 abaixo, ilustra a ozonosfera que envolve nosso planeta.
Sua formação resulta de uma série de processos que envolvem a absorção de radiação 
solar, mais especificamente a radiação ultravioleta. Moléculas de oxigênio são dissociadas em 
átomos de oxigênio após absorverem essa radiação. Os átomos de oxigênio, resultantes dessa 
dissociação, podem se ligar a outras moléculas de oxigênio, dando origem a duas moléculas de 
ozônio (DIAS, 2007).
Sem a camada de ozônio os raios UV (Ultravioleta) atingiriam a superfície da Terra de 
forma direta, como já citado, prejudicando toda forma de vida no planeta, a camada de ozônio 
serve de filtro para esses raios. Atualmente, a grande preocupação é com a destruição dessa camada 
protetora, a partir da formação dos chamados buracos na camada de ozônio. Esse processo se 
intensifica com as atividades antrópicas, principalmente através da emissão de clorofluorcarbono 
na atmosfera. 
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Figura 8 - Ozonosfera (camada de ozônio). Fonte: WIKIGEO (2018).
3 - AS CAMADAS DA ATMOSFERA (Estrutura Vertical)
Uma forma de classificar as camadas atmosféricas é pela diferença de temperatura que é 
muito variável em cada camada devido ao fator altitude. Dessa forma a temperatura da atmosfera 
pode ser determinada principalmente por dois fatores, são esses: a proximidade em relação ao 
solo e a interação da radiação com as moléculas presentes na atmosfera (DIAS, 2007).
De acordo com essa classificação, a atmosfera terrestre é constituída de cinco camadas: 
troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera e exosfera, conforme a Figura 9. Notem, também 
nesta Figura que os contatos entre as camadas atmosféricas, áreas de descontinuidade, recebem 
nomes da camada subjacente acrescentando o sufixo “pausa”, como exemplo: Tropopausa camada 
entre a Troposfera e a Estratosfera. 
Figura 9 - Classificação das camadas da atmosfera em relação a temperatura. Fonte: ItFisica (2016).
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Nos tópicos abaixo serão abordadas características mais detalhadas sobre as camadas da 
atmosfera (troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera e exosfera).
3.1 Troposfera
A troposfera é a primeira camada da atmosfera, ela abrange desde a superfície da Terra 
até o início da estratosfera. Sua altitude média é de 11km atingindo até 20km na linha do Equador 
e apenas 8km nos polos, sendo a camada atmosférica menos espessa. No entanto ela possui cerca 
de 90% de todo conteúdo atmosférico. A Figura 10 traz uma imagem esquemática da Troposfera.
Figura 10 - Imagem esquemática da troposfera. Fonte: Todamateria (2018).
 Quanto maior o fator altitude menor será a temperatura, assim a temperatura da troposfera 
se torna cada vez menor a medida que ela se aproxima da zona de transição (tropopausa limite 
entre a troposfera e a estratosfera, vide Figura 9). A temperatura decai aproximadamente 6,5 °C 
a cada quilômetro, atingindo cerca de menos 55 °C próximo da tropopausa numa altura média 
de 17 km próximo do equador.
 
A região da Troposfera também é chamada de “armadilha fria”. Essa denomina-
ção é devido ao ar que ascende da superfície da Terra e se resfria ao chegar no 
limite da tropopausa, não conseguindo ultrapassá-la, pois o ar nessa região é mais 
leve e mais quente. Assim, devido esta barreira o ar ascendente se espalha para 
os lados.
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Este processo de espalhamento do ar frio próximo da tropopausa é muito importante 
na dinâmica dos elementos do tempo meteorológico, por exemplo, na formação de nuvens e 
consequentemente das chuvas, vital para os seres vivos. 
 Lembramos que a ascendência do ar ocorre pelo aquecimento da superfície terrestre 
pela radiação solar. Esse aquecimento por sua vez é transmitido para o ar próximo da superfície 
que sobe até a alta troposfera. O ar quente é mais leve por isso ocorre este fenômeno. Tomamos 
por exemplo, a prática de balonismo. O que faz com que os balões subam? Nada mais é que o ar 
quente, utilizados para encher os balões que é mais leve que o ar da atmosfera, fazendo com que 
os mesmos subam.
Quando o ar ascende chega no seu limite e começa um movimento descendente, volta 
para superfície, ou seja, sobe ar quente e desce ar frio que se aquece de novo e sobe novamente. 
Todo este movimento do ar é chamado de convecção do ar (Figura 11). Por sua vez, esse 
movimento de convecção dificulta a passagem da umidade do ar (gotículas de água) e de todos 
compostos químicos passarem para as camadas acima da troposfera. Assim, como já apontado, 
todos fenômenos meteorológicos ocorrem nesta camada (troposfera). 
Figura 11 - Esquema das correntes de convecção do ar. Fonte: Slideshare (2018).
Quanto a radiação presente na troposfera, essa se encontra, segundo Dias (2007), na faixa 
da luz visível, microondas, ondas de rádio e raios ultravioletas. Os raios ultravioletas se dividem 
em três tipos: UVA, UVB e UVC. Porém, Dias (2007) descreve que na troposfera só há presença 
da radiação UVA, que não sofre absorção durante a sua entrada na atmosfera e presença de forma 
parcial da radiação UVB.
Sobre as formas de radiação ultravioleta acessando o link:
 http://www.segurancaetrabalho.com.br/download/rad-uv-seelig.pdf
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3.2 Estratosfera
A camada acima da troposfera é a estratosfera atinge a altitude de aproximadamente 50 
km até a próxima camada (mesosfera). A temperatura desta camada aumenta em direção da 
estratopausa (-50 °C a 10 °C) é nesta camada que o ozônio está concentrado, conforme já foi 
mencionado, o ozônio absorve radiação ultravioleta do sol. Devido a esse processo essa camada 
é aquecida.
Um fator peculiar da estratosfera é o movimento do ar. Enquanto que na troposfera 
encontramos os movimentos de convecção (ventos ascendentes e descendentes), na estratosfera os 
movimentos do ar são apenas no sentido horizontal, por essa razão é uma área calma, permitindo 
e facilitando o tráfego de aéreo. A Figura 12 esquematiza esta situação. 
Segundo Dias (2007), outro fator importante é que os gases e vapores presentes na 
superfície da Terra não conseguem chegar na estratosfera, devido ao processo de decomposição 
destes elementos pelos gases atmosféricos encontrados na troposfera (OH, NO3). 
Na troposfera a dinâmica do ar faz com que as transferências verticais entre os elementos 
ocorram em horas ou dias, já na estratosfera devido à baixa dinâmica do ar a transferência das 
misturas de elementos ocorrem num prazo que vai de meses a anos (DIAS, 2007).
Na estratosfera não identificamos a presença de nuvens, pois o teor de vapor d’água é 
muito baixo. Como já mencionado anteriormente, o ozônio (O3) é o principal gás da estratosfera 
e o responsável pelo aquecimento da mesma e de filtrar os raios ultravioleta a partir de reações 
fotoquímicas que impede a passagem de radiações nocivas, permitindo a vida na Terra.
Figura 12 – Imagem em esquemática da estratosfera. Fonte: Adaptado de Todoestudo (2017).
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3.3 Mesosfera
Nessa camada a temperatura novamente cai com a altura, chegando aproximadamente 
a –100°C até a mesopausa (limite entre a mesosfera e a termosfera) que se localiza em torno de 
80 km de altura. Assim a mesosferase caracteriza, principalmente, pela camada que apresenta as 
mais baixas temperaturas ((DIAS, 2007). A Figura 13 evidencia esquematicamente a camada da 
mesosfera em processo de desintegração de um meteorito.
Figura 13 - Imagem esquemática da mesosfera e de um meteorito. Fonte: OKDIÁRIO (2017).
Qual o motivo da queda da temperatura na mesosfera?
A queda da temperatura nesta camada ocorre devido ao aumento da altitude da baixa 
concentração de moléculas e da redução do calor da camada de ozônio que não consegue passar 
para essa região.
A baixa concentração de moléculas da mesosfera, não impede que que essa camada ofereça 
resistência para os objetos que são atraídos para nosso planeta. Explicando melhor: A mesosfera 
atua como uma barreira de resistência, por exemplo, ao entrar um meteorito na atmosfera ele 
vai se chocar com as moléculas dessa camada e se desintegrar. Dependendo da dimensão do 
meteorito, pode se transformar todo em poeira cósmica ou em pedaços menores que ao cair na 
superfície da Terra não provocará grandes danos. 
Segundo Dias (2007) outro exemplo desse processo são as chamadas “estrelas cadentes”, 
objetos que, quando penetram na atmosfera terrestre, colidem com as moléculas de ar presentes 
na mesosfera. Essas colisões em altas velocidades acarretam na liberação de calor que incendeiam 
esses materiais. São fenômenos possíveis de serem visualizados pelo homem. 
A radiação na mesosfera encontra-se na faixa da luz visível, infravermelha, microondas, 
ultravioleta (DIAS, 2007).
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3.4 Termosfera
A termosfera é a camada logo acima da mesosfera, se concentra em altitudes entre 90 e 
1000 km. Nesta camada a temperatura é inicialmente isotérmica e depois cresce rapidamente 
com a altitude, como resultado da absorção de ondas muito curtas da radiação solar por átomos 
de oxigênio e nitrogênio (Dias, 2007). 
De acordo com Oliveira e Silveira (2017) as temperaturas nesta camada aumentam 
subitamente entre 200 e 300 km de altitude, permanecendo constantes até suas partes mais 
superiores onde atingem temperaturas entre 500 °C e 2000 °C. A termosfera é altamente sensível 
à radiação solar, uma vez que temperaturas são geralmente maiores em 200 °C no lado diurno 
em relação ao lado noturno. 
Qual a razão do grande aumento de temperatura na termosfera?
O aumento de temperatura se deve pela grande absorção de radiação solar nesta camada 
por elementos iônicos e atômicos. Como as moléculas dos gases da termosfera se movem com 
velocidades altas, a temperatura é alta, contudo, como a densidade é muito pequena, poucas 
moléculas colidem com um corpo estranho, assim muito pouca energia é transferida. Logo, a 
temperatura de um corpo nessa região é definida mais pela quantidade de radiação absorvida do 
que pela temperatura do ar (DIAS, 2007).
Outro fator importante da termosfera é a presença de uma quantidade considerável 
de gás ionizado. Esse gás ionizado forma a ionosfera. Oliveira e Silveira (2017) descrevem que 
apesar da ionosfera e a termosfera compartilharem a mesma região da atmosfera, tais regiões são 
energizadas e movimentadas por fontes diferentes. 
Dias (2007) ressalta que a ionosfera é a parte inferior da termosfera e estende-se de 89 
a 550km. Nessa região há uma grande absorção de radiação de ondas curtas (ultravioletas e 
raios x) o que leva a ionização dos elementos presentes e, assim, elétrons livres também, o que 
leva a criação do plasma ionosférico. Esse plasma pode refletir ondas de rádio utilizadas em 
radiodifusão.
Resumindo, as dinâmicas que ocorrem na termosfera são:
• Tempestades geomagnéticas, ocasionadas pela radiação solar, ventos solares.
• Região de difusão das ondas de rádio utilizadas em radiodifusão,
• Camada onde ocorre o fenômeno denominado de Aurora Boreal.
Sobre meteoritos consultando o livro Decifrando a Terra (Teixeira, 2012)
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A aurora boreal ocorre devido a colisão dos ventos solares, que carregam partí-
culas do espaço, com a alta atmosfera da Terra, ionizando o ar, o que provoca a 
aurora. A aurora não é um fenômeno estático pois, as luzes “dançam” no céu e 
as cores dependem da concentração de diferentes tipos de gases presentes na 
atmosfera. São mais frequentemente observados próximo dos equinócios; de se-
tembro a outubro e março a abril (Boletim Newsletter, 2010)
Para compreender mais sobre este assunto acesse:
Boletim ABTS:
 http://www.abts.org.br/boletim/newsletter/2010/Aurora_Austral_e_Boreal.pdf
Artigo da NASA sobre a aurora boreal:
 https://pwg.gsfc.nasa.gov/polar/EPO/auroral_poster/aurora_all.pdf
A Figura 14 evidencia o fenômeno da aurora boreal a partir de uma fotografia tirada por 
Thomas Kast (2012) em Muonio na Finlandia no dia 27 de fevereiro de 2012. De acordo com o site 
da Nasa (acesso, 10/02/2018) esse fenomeno estava associado com uma erupção solar ocorrida 
em 24 de fevereiro de 2012 que proporcionou uma ejeção de massa coronal que acompanhou o 
campo magnético da Terra em 26 de fevereiro de 2012 em torno das 4:00 da manhã, mesmo não 
sendo considerada uma ejeção muito forte causou uma aurora muito bonita em altas latitudes.
Figura 14 - Aurora em em Muonio na Finlandia: Fonte: Kast (2012).
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Cabe destacar que o Planeta Terra, ainda, possui duas camadas exteriores. São os cinturões 
de radiação de Van Allen, sendo que o mais próximo situado a aproximadamente a 3600 km 
de altitude em relação ao equador magnético. Esses cinturões são formados por partículas 
subatômicas com elevada energia, principalmente de elétrons. São de grande importância pois 
protegem a Terra do incessante bombardeio de raios cósmicos, altamente nocivo aos seres vivos 
(SILVA et al, 2011). A Figura 15 a seguir ilustra novamente a sequência das camadas da atmosfera, 
notem nessa Figura os elementos presentes na termosfera e exosfera.
Figura 15 - Camadas da atmosfera. Fonte: Beristain (2012).
Finalizamos esta Unidade, espero que você tenha compreendido a importância que cada 
camada exerce sobre a Terra e seus seres vivos. Sem elas não haveria possibilidade de vida.
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04
SUMÁRIO DA UNIDADE
INTRODUÇÃO ........................................................................................................................................................... 62
1 - ESTAÇÕES CLIMATOLÓGICAS .......................................................................................................................... 63
1.1 TIPOS DE ESTAÇÕES METEOROLÓGICAS ....................................................................................................... 65
1.1.1 ESTAÇÕES DE SUPERFÍCIE ............................................................................................................................. 65
1.1.2 ESTAÇÃO DE AR SUPERIOR ............................................................................................................................ 70
2 - FENÔMENOS CLIMÁTICOS ................................................................................................................................ 71
2.1 FENÔMENOS CLIMÁTICOS NATURAIS ............................................................................................................. 71
2.1.1 EL NIÑO .............................................................................................................................................................. 71
2.1.2 LA NIÑA ............................................................................................................................................................ 72
2.1.3 FURACÕES ........................................................................................................................................................ 73
ESTAÇÕESMETEOROLÓGICAS, 
ANOMALIAS E FENÔMENOS 
CLIMÁTICOS
PROF.A DRA MARTA GASPAR SALA
ENSINO A DISTÂNCIA
DISCIPLINA:
METEOROLOGIA BÁSICA
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2.1.4 TORNADO ......................................................................................................................................................... 75
2.2 FENÔMENOS CLIMÁTICOS ANTRÓPICOS ...................................................................................................... 76
2.2.1 EFEITO ESTUFA ............................................................................................................................................... 76
2.2.2 ILHAS DE CALOR ............................................................................................................................................ 77
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INTRODUÇÃO
Chegamos na última Unidade dos nossos estudos sobre meteorologia básica. Assim, 
a partir dos conhecimentos básicos que você já adquiriu nas unidades anteriores, terá base 
para compreender no decorrer desta unidade, sobre as estações meteorológicas convencionais 
e automáticas, sobre a função de cada instrumento destas estações, como são realizadas as 
observações sistemáticas dos dados e quais são os sistemas normativos necessários para 
apresentação desses dados. E, para finalizar nossos estudos, você irá conhecer algumas anomalias 
e fenômenos climáticos extremos e não externos, naturais e provocados pela intervenção 
antrópica. Sendo estes: furacões, ciclones, tornados, efeito estufa, ilhas de calor, e os fenômenos 
El Niño e La Niña.
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1 - ESTAÇÕES CLIMATOLÓGICAS
Aluno, para um eficiente estudo das condições atmosféricas é preciso realizar 
observações sistemáticas de suas características. Assim, entra a importância da utilização das 
Estações Climatológicas. Nas estações que os dados do tempo meteorológicos são coletados, por 
observadores de superfície, automaticamente ou por ar superior. Dessa forma, os tópicos a seguir 
contemplarão a diferença dos tipos de estação, suas funções e instrumentos utilizados.
Para as estações meteorológicas serem instaladas elas necessitam de uma identificação 
física. Essa identificação é realizada a partir da posição geográfica (latitude e longitude) onde 
vai ser construída a estação. E toda estação, para ser reconhecida, precisa de um número de 
identificação internacional.
A forma e o tipo de construção das estações seguem um padrão para que os dados nas 
diferentes estações possam ser comparados e para que as mesmas sofram o mínimo possível 
com perturbações do seu entorno. Assim são construídas em uma área de terreno cercada por 
alambrado e coberta por grama curta. Segundo Silva et al (2011) os instrumentos devem ficar 
longe da ação imediata das árvores e edifícios e numa posição que garanta uma representação 
correta das condições de meio ambiente. A estação não deve, tanto quanto possível, estar 
localizada sobre ou próximo a margem de rios, ladeiras, cordilheiras, penhascos ou pequenos 
vales. A Figura 1 evidencia uma estação meteorológica.
Existe uma padronização seguida para coleta e registro dos dados pelas esta-
ções meteorológicas. Essa padronização é fielmente seguida e foi determinada 
pela OMM (Organização Meteorológica Mundial). Essa padronização inclui: tipos 
de equipamentos usados, técnicas de calibração, aferição, ajustes, manuseios e 
procedimentos observacionais. Além disso, os horários das observações, o trata-
mento dos dados observados, as correções efetuadas, as estimativas indiretas 
de outros parâmetros derivados e a transmissão e o uso operacional, também 
precisam seguir fielmente uma padronização. Pois sem esses cuidados a repre-
sentatividade dos dados espaciais e temporais dos elementos do tempo não seria 
alcançada (SILVA, et al 2011).
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Figura 1 - Estação meteorológica do IAG. Fonte: Santos (2018).
 Outro fator importante, em relação a leitura e registro dos dados é a padronização 
das unidades de medida adotadas no mundo inteiro. Essas medidas são as unidades de tempo, 
comprimento e massa de acordo com a legislação vigente (WMO, 1983). O Quadro 1, traz as 
principais leituras e unidades de medida utilizadas para medir o tempo meteorológico nas 
estações.
Quadro 1 - Elementos do tempo e unidades de medida. Adaptado de Silva et al (2011)
Elemento do tempo 
meteorológico Unidade de medida
Pressão atmosférica Milímetro de mercúrio (mm Hg)
Temperatura Graus Celsius (°C)
Velocidade do vento metros por segundo (m\s) e nós (kt)
Direção do vento graus e nº de rosa dos ventos
Umidade relativa percentagem (%)
Precipitação milímetros (mm)
Evaporação centímetro cúbico (cm3), milímetro (mm), mililitro (ml)
Além da unidade de medida, que deve ser padronizada temos a questão da hora de 
observação. Silva et al (2011) salientam que como princípio geral, a estimativa ou medida dos 
elementos concernente à observação, deve ser feita dentro de um período de tempo o mais 
breve possível. Qualquer cálculo detalhado ou rotinas observacionais climatológicas devem ser 
efetuados fora da hora de observação. A Hora Padrão para as observações, com fins sinóticos, 
deve ser feita em função do Tempo Médio de Greenwich. As horas padrões são estipuladas como 
UTC do inglês (Universal Time Coordenated), ou seja, Coordenada de Tempo Universal, e não 
hora local.
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1.1 Tipos de estações meteorológicas 
Neste tópico iremos conhecer os tipos de estação de superfície e estação de ar. Para 
que haja confiabilidade nos dados coletados é preciso que tenha uma boa manutenção dos 
aparelhos e mão de obra operacional qualificada. Segundo o Instituto Nacional de Meteorologia 
(INMET,1999) as estações podem ser classificadas:
1.1.1 Estações de Superfície
Compreendem: a Estação Climatológica Principal (ECP), a Estação Climatológica Auxiliar (ECA), a 
Estação Agroclimatológica (EAG) e a Estação Meteorológica Automática(AT) ou Plataforma de Coleta de Dados.
A) Estação Climatológica Principal (ECP): realiza observações climatológicas e sinóticas 
pelo menos três vezes ao dia com o auxílio de funcionários especializados que coletam e registram os 
dados dos aparelhos sistematicamente no mesmo horário a critério do INMET.
A seguir veremos os instrumentos mínimos de medição do tempo, exigidos para uma Estação 
Climatológica Principal. 
Abrigo Meteorológico: Consiste em uma casinha na cor branca, construída longe da 
superfície para evitar interferências da temperatura do solo, suas paredes são frestadas para o ar 
atravessar livremente permitindo que os instrumentos em seu interior registrem as características 
naturais da atmosfera, como a umidade relativa do ar e a temperatura.
 Os aparelhos que ficam no interior do abrigo são o termômetro de mercúrio em vidro, 
para leitura da temperatura do ar, o psicrômetro formado pelo conjunto de dois termômetros, 
sendo um mantido com seu depósito de mercúrio umedecido por uma musselina molhada (bulbo 
úmido) e, o outro, em condições naturais (bulbo seco). A leitura desse conjunto de termômetros 
permite ao observador estimar a umidade do ar e o higrógrafo utilizado parar medir e registrar 
a umidade do ar. 
O atmômetro de Pichê, utilizado para medir a evaporação também se localiza dentro 
do abrigo e sua função será explicada no decorrer dessa unidade. A Figura 2 ilustra o abrigo 
meteorológico e os instrumentos do seu interior.
Figura 2 - Abrigo meteorológico e os instrumentos de seu interior. Fonte: adaptado de Bíscaro (2007).
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Barômetro e Barógrafo: Como já abordado naUnidade 2, o ar está em constante 
movimento devido às diferenças de pressão atmosférica entre um local e outro. A variação da 
temperatura devido as diferenças de radiação solar na superfície da Terra colaboram na dinâmica 
de movimentação do ar, ou seja, fazem as massas de ar se deslocarem. Assim, para medição 
da pressão atmosférica são utilizados aparelhos de leitura e registro, o barômetro para medir a 
pressão do ar e o barógrafo para registrar os dados (Figura 3).
Figura 3 - Barômetro e Barógrafo. Fonte: Adaptado MFOROS (2018).
Pluviômetro e Pluviógrafo: O pluviômetro realiza a medição da quantidade de água 
precipitada e o registro destes dados é realizado pelo pluviógrafo (Figura 4) A leitura realizada 
por estes aparelhos corresponde à espessura da camada de água, em milímetros (mm) que incidiu 
sobre a superfície do solo, considerando o mesmo totalmente plano, e não havendo evaporação, 
infiltração e nem escoamento superficial (BÍSCARO, 2007).
Figura 4 - Pluviômetro e pluviógrafo. Fonte: Adaptado de DANNEMANN (2013).
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Anemômetro, Anemógrafo e Biruta: Para se medir o vento utilizam-se alguns parâmetros 
como, a direção, a velocidade e força de rajada. Os aparelhos utilizados para essas medições são 
o anemômetro, o anemógrafo e a biruta (Figura 5).
De acordo com Bíscaro (2007), o anemômetro é utilizado para se determinar a velocidade 
média do vento. Sua instalação deve ser realizada na parte sul da área da estação meteorológica, 
a uma altura de dois metros. O anemógrafo mede e registra as diferentes velocidades do vento 
durante o dia, devendo ser instalado no mesmo local do anemômetro, só que a uma altura de 
dez metros. De todos os aparelhos a biruta é o mais simples, e tem por função apenas indicar a 
direção e o sentido do vento.
Figura 5 - Aparelhos medidores registradores da velocidade e direção do vento. Fonte: adaptado de Bíscaro 
(2007) e Enciclopédia Biruta (2018).
Heliógrafo e Actinógrafo: O aparelho mais comum que mede as horas de brilho solar é o 
heliógrafo essa medida é realizada sem a presença de nuvens no dia. Este aparelho é composto 
por uma lente que queima uma fita de papel na qual é registrada as horas do dia. Já o actinógrafo 
é um instrumento formado por placas metálicas diferentes que se dilatam entre si para medir a 
radiação global (Figura 6).
Figura 6 - Heliógrafo e Actinógrafo. Fonte: INPE (2002).
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Termômetros de solo (geotermômetros): Os termômetros de solo também são chamados de 
geotermômetros. Cada aparelho é instalado em determinada profundidade, tal que as medições 
permitem conhecer as temperaturas em diferentes níveis no interior do solo, fornecendo 
informações importantes, principalmente para a agricultura (VIANELLO, 2011).
Algumas estações possuem também um termômetro instalado sobre a grama, denominado 
termômetro de relva utilizado para medir a temperatura da relva e a superfície do solo, resultando 
em cálculos utilizados para prever as geadas. A Figura 7 ilustra uma bateria de geotermômetros.
Figura 7 - Bateria de geotermômetros. Fonte: adaptado de Bíscaro (2007).
Atmômetro de Pichê e Tanque Evaporímetro “Classe A”: São aparelhos utilizados para 
medir a evaporação, sendo os mais comuns. Existem diversos equipamentos utilizados para 
medir a evaporação, sendo os mais comuns. O atmômetro de Pichê é composto por um papel 
filtro de pouco mais de 3,2 cm de diâmetro colocado sob uma coluna d’água e preso por uma 
mola, tornando-se úmido. A passagem de água através do papel só ocorre à medida que a mesma 
é evaporada de sua superfície para a atmosfera. Já o tanque evaporímetro “Classe A” apresenta 
uma superfície livre de água, que evapora diretamente para atmosfera (BÍSCARO, 2007).
O atmômetro fica dentro do abrigo meteorológico e o tanque “Classe A”, é instalado no 
solo e não pode ficar sobre a influência da radiação solar direta e nem da ação dos ventos. O 
Tanque mede os milímetros de água evaporada a sombra e pode sofrer influência da cobertura 
do solo no qual está instalado e da faixa de bordadura. Assim, para ajustar as leituras de cada 
situação é utilizada tabela. A Figura 8 evidencia estes dois aparelhos.
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Figura 8 - Atmômetro de Pichê e Tanque evaporímetro “Classe A”. Fonte: Adaptado de Bíscaro (2007).
B) Estação Climatológica Auxiliar (ECA): Realiza leituras, pelo menos uma vez por dia 
abrangendo os elementos de temperatura extrema e precipitação, podendo adquirir informações 
sobre a leitura dos outros elementos junto as Estações Climatológicas Principais. Assim, os 
equipamentos mínimos exigidos para medição dessas variáveis do tempo meteorológicos em 
uma ECA são: o abrigo termométrico, o termômetro de máxima, o termômetro de mínima e o 
pluviômetro, todos explicados e demonstrados no tópico da Estação Climatológica Principal.
C) Estação Agroclimatológica (EAG): Fornecem dados meteorológicos e biológicos 
para fins de estudos e análises que relacionam o tempo meteorológico e sua influência com o 
meio agrícola de uma forma geral. Mais detalhadamente, o que os dados meteorológicos podem 
contribuir para, por exemplo, uma prevenção de geadas, chuvas torrenciais ou falta de chuvas 
que possam a vir a prejudicar os cultivos. Os instrumentos utilizados para as leituras do tempo 
meteorológico na EAG são todos os que são utilizados nas Estações Climatológicas Principais.
D) Estação Meteorológica Automática (AT): registram eletronicamente as variáveis 
meteorológicas que são enviadas a uma central, através de tecnologia de satélites ou telefonia 
celular. Essas variáveis permitem a análise de diferentes dados referentes aos elementos climáticos 
(pressão do ar, temperatura, umidade do ar e do solo, pluviosidade, velocidade e direção do 
vento). Esses dados quando analisados de forma conjunta podem fornecer informações tanto 
para o planejamento agrícola quanto urbano.
Como funciona uma estação meteorológica:
 https://www.youtube.com/watch?v=GV740zW57UQ
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O local escolhido para instalação deve ser representativo da área para onde as observações 
serão destinadas. Normalmente, tomam-se as seguintes precauções ao escolher a área (PEDRO 
JR. et al., 1987): 
- evitar condições extremas de relevo;
- a área deve ser bem exposta, tendo longos horizontes, especialmente no sentido Leste-
Oeste;
- evitar proximidade de maciços florestais, árvores isoladas e construções de alvenaria, 
que possam projetar sombra na área da estação ou interferir nas condições atmosféricas locais;
- a área deve ser plana e de fácil acesso.
O local deve ainda ser cercado por alambrado para evitar a interferência de animais 
(Figura 9).
Figura 9 - Estação meteorológica automática. Fonte: LABCAA (2018).
1.1.2 Estação de Ar Superior
Realizam a observação e processamento dos dados meteorológicos nos vários níveis da 
atmosfera terrestre. As informações obtidas ao serem relacionadas coma as informações das 
estações de superfície fornecem imagens de forma tridimensional das condições atmosféricas. 
São importantes pois fornecem informações mais detalhadas sobre a previsão do tempo, 
poluição atmosférica, interferência de massas de ar, condições para vôos em geral. O instrumento 
utilizado para essas observações são o balão meteorológico de gás Hélio ou Hidrogênio unido a 
um rádio transmissor composto por diversos sensores, vide a Figura 3 da Unidade 1 e os Satélites 
Meteorológicos. 
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O monitoramento das condições do tempo por imagens de satélite, como já abordado 
na Unidade 2, veio para tornar os dados de previsãodo tempo mais confiáveis. As informações 
fornecidas pelos satélites são de extrema importância para as atividades humanas e para avisos 
de alerta de catástrofes naturais, como chegada de furacões, tempestades, risco de enchentes, 
secas extremas etc. Na Unidade 1, Figura 8 você poderá observar novamente a imagem do satélite 
GOES 16.
2 - FENÔMENOS CLIMÁTICOS
Neste tópico, iremos estudar sobre os principais fenômenos climáticos que afetam a 
dinâmica atmosférica a nível local e global. Eles podem ser de causa natural ou antrópica. São 
também tratados por alguns autores como anomalias climáticas. Primeiramente iremos analisar 
alguns fenômenos naturais: El Niño, La Niña, furacão e tornados. Logo após analisaremos sobre 
alguns fenômenos causados pelo homem: efeito estufa e ilhas de calor, lembrando que o efeito 
estufa é um fenômeno natural que mantém o nosso planeta aquecido, porém pode ser intensificado 
por algumas atividades humanas, assim será tratado nesta Unidade como antrópico.
2.1 Fenômenos climáticos naturais
2.1.1 El Niño
O El Niño é um fenômeno atmosférico-oceânico caracterizado por um aquecimento 
anômalo das águas superficiais no oceano Pacífico Tropical, que pode afetar o clima regional 
e global, mudando os padrões de vento em escala mundial, e afetando assim, os regimes de 
chuva em regiões tropicais e de latitudes médias. Na verdade, ocorre um ciclo de aquecimento/
resfriamento (respectivamente, “El-Niño” e “La-Niña”) da superfície do Oceano Pacífico ao longo 
dos anos (PEREIRA, 2007).
De acordo com Mendonça e Oliveira (2011) a corrente de águas quentes que circula nas 
águas do Pacífico, nas proximidades da costa peruana em geral, na direção sul no início do verão, 
somente recebe o nome de El Niño quando a anomalia térmica atinge valores elevados acima da 
média térmica, que é de 23oC. Em termos sazonais, o fenômeno inicia-se com mais frequência 
próximo à época na qual se comemora o Natal, o que explica o nome de origem espanhola, “O 
Menino”, uma referência ao menino Jesus.
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No Brasil, os principais efeitos observados são o aumento anormal das temperaturas com 
chuvas intensas no Sul e Sudeste e secas severas no Nordeste (Figura 10).
Figura 10 - Impactos do El Niño no mundo de dezembro a fevereiro. Fonte: CEPTC-INPE (2017).
2.1.2 La Niña
Segundo Pereira (2007), a La Niña representa um fenômeno oceânico-atmosférico 
com características opostas ao EL Niño, e que se caracteriza por um esfriamento anormal nas 
águas superficiais do Oceano Pacífico Tropical. Alguns dos impactos de La Niña tendem a ser 
opostos aos de El Niño, mas nem sempre uma região afetada pelo El Niño apresenta impactos 
significativos no tempo e clima devido à La Niña.
Alguns efeitos da La Niña no Brasil são diminuição das temperaturas e chuvas no Sul e 
Sudeste e aumento de chuvas na região Nordeste (Figura 11).
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Figura 11 - Impactos da La Niña nos meses de dezembro a fevereiro. Fonte: CEPTC-INPE (2017).
2.1.3 Furacões
Os furacões são formados nas águas oceânicas, são  ciclones  tropicais, assim como 
os tufões. A origem desses fenômenos meteorológicos é a mesma das chuvas. No entanto, os 
furacões podem durar até uma semana e, quando alcançam o litoral, causam grande destruição, 
com ventos que podem ultrapassar 200 km/h (BATISTA, 2018).
A diferença entre furacão e tufão é apenas o local de formação. O tufão é formado, 
geralmente, no Oceano Pacífico a Noroeste, atingindo o sul do continente asiático, já o furacão 
pode ser formado geralmente, no Oceano Pacífico Noroeste, no Atlântico Norte, Pacífico Nordeste 
e no Pacífico Sul, afetando com maior intensidade e frequência a América do Norte.
Esses fenômenos se formam basicamente pelo aquecimento das águas em regiões 
tropicais, entre o trópico de Câncer e Capricórnio, por isso também são classificados como 
ciclones tropicais. A Figura 2 mostra um furacão atingindo a costa do Caribe.
Conheça mais detalhes sobre os fenômenos El Nño e La Ninã assistindo o vídeo 
“Explicando o Tempo”: 
https://www.youtube.com/watch?v=hUXQKdnx6i8
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Segundo Batista (2018), nessas áreas a água quente do oceano transforma-se em vapor e 
sobe aquecida para as nuvens, deixando a região atmosférica, próxima à superfície do mar, com 
uma pressão menor. Isso faz com que o ar frio, que possui uma pressão maior, invada o espaço 
desocupado pelo vapor que subiu. Com isso, o ar frio também se aquece e sobe em movimentos 
circulares.
Figura 12 - Furacão atingindo a costa do Caribe. Fonte: CORREA (2017).
Já na alta atmosfera, o ar quente esfria-se e transforma-se em nuvem, formando um 
sistema de nuvens e ar em movimento. O calor do oceano e da água que evapora faz com que os 
ventos se acelerem cada vez mais, formando uma corrente de ar que se desloca em um movimento 
circular, dando a aparência de cone para o furacão (BATISTA, 2018).
Os prejuízos causados por esse fenômeno dão início quando ele alcança o litoral, 
dependendo da sua força podem: destruir casas, prédios, derrubar árvores, arrastar carros, etc. 
Os furacões são classificados de acordo com a velocidade dos ventos a partir da escala Saffir-
Simpson que estabelece 5 categorias de intensidade dos furacões. Resumidamente a categoria 1 
agrupa os furacões com ventos de 119 Km/h a 153 Km/h, e os de categoria 5 agrupa os furacões 
com ventos acima de 249 Km/h.
Sobre a escala Saffir-Simpson acessando o site: 
APOLO11.COM - Conheça a Escala Saffir-Simpson:
 www.apolo11.com/tema_furacoes_saffir_simpson.ph
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2.1.4 Tornado
 Vale lembrar que furacão e tornado são fenômenos diferentes, pois o furacão tem sua 
origem no oceano e o tornado, geralmente, na terra. Além do mais o tornado pode ser visto 
inteiramente a olho pelo seu observador, enquanto o furacão é grande demais, podendo ser 
visualizado em sua extensão apenas por imagens.
O tornado é um fenômeno tipicamente continental, formado através da chegada de 
frentes frias em regiões onde o ar está mais quente e instável. A palavra tornado é originária do 
termo espanhol tornada, que significa tempestade. O tornado apresenta dimensões e duração 
bem menores que a de um furacão. Entretanto, esse fenômeno é capaz de promover grandes 
destruições por onde passa, como, por exemplo, o que atingiu Shaturia, Blagladesh, em 1989, 
matando aproximadamente 1.300 pessoas e deixando outras 50 mil desabrigadas (FRANCISCO, 
2018).
Segundo Francisco (2018), os tornados são redemoinhos atmosféricos caracterizados 
por um espiral, em forma de funil de vento, que gira em torno de um centro de baixa pressão 
atmosférica; são produzidos por uma única tempestade convectiva. Normalmente, a sua formação 
ocorre no final da tarde, pois nesse período a atmosfera apresenta maior instabilidade, contém 
em média 100 metros de extensão, e, ao contrário dos furacões, sua duração é de poucos minutos. 
A Figura 13 traz a imagem de um tornado na região dos Estados Unidos.
Figura 13 - Tornado em uma região dos Estados Unidos. Fonte: Mundo Educação (2018).
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2.2 Fenômenos climáticos antrópicos
2.2.1 Efeito Estufa
Como já abordado na Unidade 3, o efeito estufa é um fenômeno natural que ocorre na 
atmosfera, o que permite que nosso planeta seja aquecido em uma medida exata para existência 
da vida. No entanto, esse efeito pode ser intensificado pelas ações do homem. Explicando melhor, 
o processo denominado de efeito estufa ocorre em razão de que o total de raios solares que 
atingem o planeta, quase 50% ficam retidos na atmosfera, sendo que o restante, que alcançaa 
superfície terrestre, aquece e irradia calor. 
Assim, o efeito estufa tem como finalidade impedir que a Terra esfrie demais, pois se 
a Terra tivesse a temperatura muito baixa, certamente não teríamos tantas variedades de vida. 
Contudo, recentemente, estudos realizados por pesquisadores e cientistas, principalmente no 
século XX, têm indicado que as ações antrópicas (ações do homem) têm agravado esse processo 
por meio de emissão de gases na atmosfera, especialmente o CO2 (FREITAS, 2018).
A queima de combustíveis fósseis é uma fonte altamente emissora de CO2 que pode 
aumentar o efeito estufa, porém, outras fontes também podem contribuir para esse processo 
como as queimadas de florestas e de lavouras após as colheitas. De acordo com Freitas (2018), 
em razão desses gases se acumularem na atmosfera, a irradiação de calor da superfície fica retida 
na atmosfera e o calor não é lançado para o espaço; dessa forma, essa retenção provoca o efeito 
estufa artificial. 
Figura 14 - Esquema do efeito estufa. Fonte: GEO-CONCEIÇÃO (2012).
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2.2.2 Ilhas de Calor
A ilha de calor é um fenômeno climático que ocorre nos grandes centros urbanos, é 
formada a partir da elevação da temperatura em áreas urbanas, devido principalmente as 
pavimentações asfálticas e construções que podem aprisionar o ar quente. As oscilações de 
temperatura, nas grandes cidades podem formar literalmente uma ilha de calor se comparada a 
uma zona rural, por exemplo. Na zona rural, a vegetação existente ameniza os efeitos da radiação 
solar tornando estas áreas menos quentes.
De acordo com Freitas (2018) a oscilação de temperatura entre o centro de uma grande 
cidade e uma zona rural pode variar entre 4°C, 6°C ou até mesmo 11°C; o que proporciona 
muitos inconvenientes à população em virtude dos incômodos que o calor excessivo provoca, 
sem contar que ocasiona um significativo incremento no consumo de energia elétrica, usada para 
funcionar refrigeradores (ar condicionado), principalmente para climatizar residências, escolas, 
universidades, comércios e indústrias.
Ao anoitecer os efeitos da ilha de calor são mais sentidos nas cidades, na qual os prédios, 
calçamentos, muros, etc., tem a propriedade de reter o calor da irradiação recebida durante o 
dia. Esse processo causa o que chamamos de desconforto térmico para as populações desta área. 
Na área rural o resfriamento do ambiente ocorre mais rápido durante a noite, pois o calor da 
irradiação recebida durante o dia é amenizado pelo processo de evaporação e evapotranspiração 
da cobertura vegetal. A Figura 15 ilustra o processo de ilhas de calor em grandes centros urbanos.
Figura 15 - Esquema de ilha de calor. Fonte: Oliveira e Alvalá (2012).
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