aula2 hidrologia

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2ºAula
Ciclo Hidrológico
Objetivos de aprendizagem
Ao término desta aula, vocês serão capazes de: 
• compreender o funcionamento do ciclo hidrológico;
• conhecer as etapas do ciclo;
• entender o balanço hídrico.
Bem-vindos(as) a nossa segunda aula, que tem como tema central o 
ciclo hidrológico. Nesta aula, os processos que compõem o ciclo hidrológico 
serão demonstrados introdutoriamente, pois as próximas aulas irão descrevê-
los separadamente.
Primeiro, questiona-se sobre: Qual a importância do conhecimento 
a respeito do ciclo hidrológico? Como ele ocorre? Tais perguntas vocês 
mesmos serão capazes de responder, mas primeiro deve-se saber que a 
hidrologia, como ciência, estuda a água sobre a Terra, assim como a sua 
disponibilidade, distribuição, características (que foram comentadas na aula 
anterior), circulação e relação com a fauna e a flora, mas também está o 
estudo do ciclo hidrológico.
Vamos à aula?
Bons estudos!
Bons estudos!
14Hidrologia
Seções de estudo
1 - Ciclo hidrológio
1. Ciclo hidrológico
2. Processos do ciclo hidrológico
3. Balanço hídrico
O planeta Terra possui um valor fixo do seu volume de 
água, mas esse volume total não possui uma forma fixa, a 
água pode ser encontrada no estado líquido, sólido ou gasoso. 
Os oceanos, rios e lagos são um exemplo da forma líquida 
que a água pode apresentar, já as calotas polares e as neves 
eternas de montanhas, são a forma sólida, assim, em cada 
um dos processos do ciclo hidrológico a água se apresenta de 
uma forma ou estado (Figura 1).
O ciclo hidrológico pode ser compreendido como sendo 
um fenômeno global de circulação fechada entre a atmosfera 
e a superfície terrestre, sendo impulsionado pela energia 
proveniente da radiação solar, associada à rotação do planeta 
(movimento sobre o próprio eixo terrestre) e a gravidade.
O ciclo pode ser classificado em dois tipos: ciclo global e 
ciclo regional. O ciclo global é fechado, ocorre a recirculação 
de toda a água. Nos oceanos há mais evaporação que 
precipitação e nos continentes o inverso dos oceanos. Já, o 
ciclo regional é um ciclo aberto em que parte da água retorna 
e outra é trazida de fora pela atmosfera, além de poder se 
efetuar o balanço hídrico. Em outras palavras, o ciclo global 
é o ciclo hidrológico do planeta num todo, levando em 
consideração toda a água existente, de modo, que o ciclo 
regional se refere a uma determinada área, sendo possível a 
introdução de água de fora do seu ciclo, como também a não 
circulação total da água pelos processos do ciclo.
FIGURA 1. Ciclo Hidrológico
Fonte: http://geografi anewtonalmeida.blogspot.com.br/2012/04/ciclo-da-agua-
ciclo-hidrologico.html. Acesso em 04 fev. 2018
Os processos que compõem o ciclo hidrológico são:
• Precipitação.
• Evaporação.
• Transpiração.
• Infiltração.
• Percolação.
• Escoamento Superficial.
• Escoamento Subterrâneo.
Todos os processos ocorrem simultaneamente, no 
entanto, não se manifestam de maneira uniforme em diversos 
pontos do planeta, tal variabilidade se deve a fatores como:
• Incidência heterogênea da energia solar sobre o 
planeta;
• Diferenças térmicas entre os continentes (estações do 
ano, localização, etc.) e oceanos;
• Variação da quantidade de vapor de água, ozônio e 
CO2 na atmosfera ao longo do globo;
• Diversidade de solos, vegetação, etc.;
• Influência do movimento de rotação da Terra e a 
inclinação do eixo terrestre (estações do ano).
Dentro do ciclo, pode-se dizer que há uma divisão de 
duas fases: terrestre e atmosférica. A fase terrestre abrange 
os oceanos e continentes onde ocorre a circulação de água 
sentido superfície-atmosfera, em que a forma que a água 
se apresenta é fundamentalmente vapor, em decorrência 
dos processos de evaporação (rios, lagos, oceanos, solos) e 
transpiração (vegetação, animais). A fase atmosférica ocorre na 
troposfera, onde geralmente ocorre a maioria dos fenômenos 
atmosféricos, sendo assim no sentido atmosfera-superfície, em 
que a circulação da água pode ocorrer em qualquer um dos 
seus estados físicos, sendo em sua maioria, na forma líquida 
(precipitações das chuvas) e sólida (neve).
Essa camada possui de 8 a 16 km de espessura, e é onde 
está localizada quase toda a umidade atmosférica. Acima da 
troposfera está a estratosfera, que possui espessura entre 40 a 
70 km, e é onde encontra-se a camada de ozônio, que possui 
uma grande importância para o ciclo hidrológico, pois ela é a 
reguladora da radiação solar que incide na superfície terrestre. 
FIGURA 2. Camadas da atmosfera
Fonte: http://www.geografi aopinativa.com.br/wp-content/uploads/2013/11/
CAMADAS.png. Acesso em 04 fev. 2018
Para entender mais sobre os processos que ocorrem na 
atmosfera, é importante conhecer a atmosfera
Atmosfera terrestre: camada composta por radiação, gases e 
material particulado (aerossóis) que envolve a Terra e se estende 
por centenas de quilômetros. Os limites inferiores da atmosfera são, 
15
obviamente, as superfícies da crosta terrestre e dos oceanos. Contudo, 
os seus limites superiores não são bem defi nidos porque, com o 
aumento da altitude, a atmosfera vai se tornando cada vez mais tênue, 
em relação ao seu conteúdo de matéria, até que ela se confunda com o 
meio interplanetário.
Fonte: Disponível em : http://dfi s.uefs.br/caderno/vol5n12/Atmosfera.pdf . 
Acesso em 04 fev. 2018.
2 - Processos do ciclo hidrológico
Foram citados na seção anterior os processos que 
constituem o ciclo hidrológico. Desses processos, a precipitação 
funciona como a entrada no ciclo, sendo que, de certo modo, 
os demais processos são saídas do ciclo.
Isso ocorre a partir do vapor de água presente na atmosfera, 
que por meio de determinadas condições atmosféricas 
(temperatura, pressão, etc.), condensa-se formando minúsculas 
gotas de água (microgotículas) que ficam em suspensão no 
ar. O agrupamento dessas microgotículas com eventuais 
partículas de gelo e poeira, formam a nuvem ou nevoeiro 
(quando formado sobre o solo). Por meio da dinâmica das 
massas de ar (porções de ar que se deslocam a pequenas ou 
grandes distâncias, e são capazes de influenciar o ambiente 
por onde se situam), ocorre a precipitação, que é a principal 
transferência de água da atmosfera para a superfície terrestre. 
A forma mais comum da precipitação é a chuva, mas quando 
o vapor de água se transforma diretamente em cristais de gelo, 
que atingem tamanho e peso suficientes para se precipitar, a 
precipitação pode ser na forma de neve ou granizo.
Assim, é importante conhecer um pouco mais sobre as 
massas de ar:
Massas de ar: As massas de ar são grandes volumes que, ao se 
deslocarem lentamente ou estacionarem, sobre uma região adquirem 
as características térmicas e de umidade dela. As massas de ar são 
denominadas conforme sua região de origem e o tipo de superfície 
com as quais elas estavam em contato.
Frentes: Quando ocorre o encontro de duas massas de ar, elas não se 
misturam imediatamente. A massa mais fria (mais densa) é sobreposta 
pela massa mais quente (menos densa), formando uma zona de 
transição, denominada de frente. As frentes frias e quentes ocorrem 
concomitantemente, variando apenas no espaço.
Além da frente fria, que provoca a ocorrência de chuvas durante a 
passagem do sistema frontal e queda na temperatura, e da frente 
quente, que promovem chuvas amenas antes da passagem do 
sistema frontal e logo após aumento da temperatura, existem ainda as 
frentes oclusas e as frentes estacionárias. Nesses dois últimos casos, 
as chuvas são intensas e por períodos prolongados.
Disponível em: http://www.esalq.usp.br/departamentos/leb/aulas/lce306/
Aula4_2012.pdf . Acesso e. 04 fev. 2018
Durante o trajeto atmosfera-superfície, a precipitação 
sofre evaporação. Em alguns casos, pode ocorrer evaporação 
total da precipitação antes mesmo de chegar à superfície do 
solo. Quando há a chegada da precipitação à superfície terrestre, 
ela pode ser interceptada pela vegetação de cobertura (onde 
evapora) ou infiltrada no solo. A interceptação pode ocorrercom a chuva como com a neve.
O solo é um complexo formado por materiais resultantes 
do intemperismo de rochas, possuindo fase sólida (areia, silte, 
argila), líquida (solução do solo) e gasosa (ar) (Figura 3). Os 
espaços entre as partículas sólidas, chamados poros, podem 
ser preenchidos por água ou ar.
FIGURA 3. Representação dos poros do solo
Fonte: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAgcnMAI/tijolos-solo-cimento. 
Acesso em 04 fev. 2018
No solo, há a infiltração da água, em decorrência de 
ele ser um meio poroso com capacidade de armazenar 
água em seus poros, assim, quando a água infiltra no 
solo ocorre o movimento descendente (de cima para 
baixo), comandado pelas tensões capilares dos poros e 
pela gravidade, que é chamada de percolação da água. No 
entanto, só há infiltração no solo enquanto ele não saturar 
de água. A partir do momento em que o solo se satura, o 
excesso de água que não consegue se infiltrar se acumula 
na superfície, resultando no escoamento superficial.
A água infiltrada que realimenta a umidade do solo 
é utilizada pelas plantas e parte é devolvida à atmosfera 
através da transpiração da vegetação. A parte não 
utilizada pelos vegetais percola para o lençol freático que, 
geralmente, contribui para o escoamento de base dos 
rios ou para reservatórios (aquíferos), sendo essa água 
percolada através do solo, constituindo o escoamento 
subterrâneo.
O escoamento superficial se movimenta de acordo 
com a gravidade, indo sentido a níveis mais baixos, sendo 
mais comum rios e lagos, e raramente os oceanos. Tal 
movimentação de água, seja em forma de pequenos 
filetes ou grandes correntezas, há o arraste de partículas 
soltas do solo, resultando em uma gradual mudança 
da paisagem. A presença de cobertura vegetal reduz a 
energia com que o escoamento se desloca, comportando-
se como obstáculos que diminuem a velocidade do 
escoamento, assim, favorece a infiltração da água no solo 
durante o percurso. A vegetação também pode atuar 
como proteção do solo contra os impactos das gotas de 
chuva, que quando caem sobre um solo sem cobertura 
vegetal, acarreta na destruição dos agregados superficiais 
do solo, deixando partículas soltas que podem ser 
arrastadas, causando erosão do solo, como também, 
causar compactação superficial do solo.
A respeito disso, é importante conhecer mais sobre 
a erosão hídrica: 
16Hidrologia
Erosão hídrica: consiste no desprendimento e arraste de partículas 
do solo, ocasionados pela água de chuva ou irrigação. com o início 
das chuvas, parte do volume precipitado é retido pela vegetação 
e parte atinge a superfície do solo. O volume que atinge o solo 
é responsável pelo aumento da umidade e pela diminuição das 
forças coesivas dos agregados. Com a continuidade da chuva, por 
causa do impacto direto das gotas, ocorre a quebra dos agregados 
em partículas menores e deposição nas camadas superfi ciais, 
havendo uma tendência à compactação, levando à formação 
do encrostamento superfi cial. A formação dessa camada tem 
como consequência a diminuição da capacidade de infi ltração 
de água no solo. Assim, o empoçamento da água nas depressões 
da superfície do solo começa a ocorrer quando a intensidade 
da precipitação excede a capacidade de infi ltração ou quando 
a capacidade de armazenamento de água no solo for excedida. 
Quando esgotada a capacidade de retenção superfi cial do solo, se 
iniciam o escoamento superfi cial e o processo erosivo.
Os principais fatores que interferem no processo erosivo são: a 
precipitação, o tipo de solo, a declividade e o comprimento da 
encosta, a cobertura vegetal e as práticas de manejo.
A cobertura vegetal tem a capacidade de oferecer ao solo proteção 
ao impacto direto das gotas da chuva, reduzir a velocidade do 
escoamento superfi cial e aumentar a resistência à tensão de 
cisalhamento associado ao escoamento. Por isso, a cobertura do 
solo atua como elemento dissipador de energia, favorecendo o 
controle do processo erosivo.
As práticas de manejo são as atividades de natureza antrópica 
que acabam por acelerar ou retardar o processo erosivo. Práticas 
que promovem a maior exposição dos solos à incidência das 
precipitações - como queimadas e derrubadas de fl orestas - e 
aquelas que promovem o enfraquecimento da estrutura dos 
solos - como a compactação e mecanização excessiva - favorecem 
a ação dos fatores erosivos. No entanto, práticas que visam 
à manutenção da cobertura vegetal - como o plantio direto e o 
uso de cobertura morta - e aquelas que visam a melhorias das 
condições de fertilidade e da estrutura do solo - como adubação e 
calagem - promovem a atenuação da erosão.
Disponível em: https://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/bitstream/
doc/928493/1/CIRTEC133tamanhografi ca2.pdf . Acesso em 04 fev. 2018.
Em qualquer localidade em que a água circula, há 
evaporação para a atmosfera, que é o processo de fechar 
o ciclo hidrológico. A maior contribuição de vapor d’água 
vem dos oceanos, uma vez que cobrem a maior parte do 
planeta. Cada região da Terra possui uma particularidade 
no ciclo hidrológico local como, por exemplo, nas calotas 
polares a evaporação é direta das geleiras e há pouca 
precipitação. 
A energia calorífica oriunda da radiação solar, que 
é de grande importância para o funcionamento do ciclo 
hidrológico, só é aproveitada graças ao efeito estufa 
natural do planeta, que impede a total perda de calor que 
o planeta emite em decorrência da entrada da radiação 
solar (Figura 4). Assim, a atmosfera se mantém aquecida, 
possibilitando os processos de transpiração e evaporação 
naturais.
FIGURA 4. Aquecimento da Terra pela radiação solar
Fonte: https://lusopatia.fi les.wordpress.com/2014/11/efeitoestufa2.gif. Acesso em 
04 fev. 2018
Assim, para entender esse processo, é importante 
conhecer mais sobre a 
radiação solar:
Radiação solar que incide sobre a Terra: Embora a atmosfera seja 
muito transparente à radiação solar incidente, somente em torno 
de 25% penetra diretamente na superfície da Terra sem nenhuma 
interferência da atmosfera, constituindo a insolação direta. O restante 
é ou refl etido de volta para o espaço ou absorvido ou espalhado em 
volta até atingir a superfície da Terra ou retornar ao espaço.
Embora a radiação solar incida em linha reta, os gases e aerossóis 
podem causar seu espalhamento, dispersando-a em todas as direções 
- para cima, para baixo e para os lados. A refl exão é um caso particular 
de espalhamento. A insolação difusa é constituída de radiação solar 
que é espalhada ou refl etida de volta para a Terra. Esta insolação difusa 
é responsável pela claridade do céu durante o dia e pela iluminação de 
áreas que não recebem iluminação direta do sol.
Aproximadamente 30% da energia solar é refl etida de volta para o 
espaço. O espalhamento e a refl exão simplesmente mudam a direção 
da radiação. Contudo, através da absorção, a radiação é convertida 
em calor. Quando uma molécula de gás absorve radiação esta energia 
é transformada em movimento molecular interno, detectável como 
aumento de temperatura. Portanto, são os gases que são bons 
absorvedores da radiação disponível que tem papel preponderante 
no aquecimento da atmosfera.
Disponível em: http://fi sica.ufpr.br/grimm/aposmeteo/cap2/cap2-7.html. 
Acesso em 04 fev. 2018
3 - Balanço hídrico
Entende-se como balanço hídrico a somatória das 
quantidades de água que entram e saem de um sistema 
hidrológico. Em uma escala macro, o balanço hídrico é o ciclo 
hidrológico que irá apresentar o resultado da água disponível 
do sistema global (rios, lagos, oceanos, continentes, etc.). Na 
escala intermediária, que pode ser representada por uma bacia 
hidrográfica, o balanço hídrico irá fornecer a vazão de água 
desse sistema. Já na escala micro, como uma área de plantação 
(cultivo), o balanço hídrico irá fornecer a disponibilidade de 
água no solo para a cultura.
17
O balanço hídrico de uma bacia hidrográfica contabiliza 
os processos do ciclo hidrológico, e pode ser realizado a partir 
da equação deconservação de massa ou equação hidrológica 
fundamental:
ΔV = Qe - Qs
onde:
ΔV = volume armazenado no sistema hídrico;
Qe = vazão de entrada;
Qs = vazão de saída.
Considerando os processos que constituem o ciclo 
hidrológico, a equação pode assumir a seguinte forma:
ΔV = P + ET + Q + I
onde:
ΔV = volume armazenado no sistema hídrico;
P = precipitação;
ET = evapotranspiração;
Q = escoamento superficial;
I = infiltração.
A longo prazo, o ΔV pode ser desconsiderado, ou seja, 
nulo.
Assim:
P = ET + Q + I
Onde:
P = precipitação;
ET = evapotranspiração;
Q = escoamento superficial;
I = infiltração.
Tabela 1: Unidades que são utilizadas no balanço hídrico 
em Hidrologia
Área da bacia Km2 (kilômetro quadrado) ou ha 
(hectare)
Precipitação mm (milímetros)
Intensidade de precipitação mm/h (milímetros por hora)
Evapotranspiração mm (milímetros) 
Infi ltração mm/h (milímetros por hora)
Vazão m3/s (metros cúbicos por segundo)
Retomando a aula
Parece que estamos indo bem. Então, para encerrar 
essa aula, vamos recordar:
1 - Ciclo hidrológico
Na primeira seção, vimos que o ciclo hidrológico é um 
fenômeno global de circulação fechada entre a atmosfera 
e a superfície terrestre, sendo impulsionado pela energia 
proveniente da radiação solar, associada à rotação do planeta 
e a gravidade. Ele pode ser classificado como global (fechado) 
ou regional (aberto).
2 - Processos do ciclo hidrológico
Na segunda seção, foi descrito a sequência dos processos 
que podem ocorrer durante o ciclo hidrológico, sendo estes: 
precipitação, evaporação, transpiração, infiltração, percolação, 
escoamento superficial e escoamento subterrâneo.
3 - Balanço hídrico
Ao fim da aula, vivos que o balanço hídrico a somatória 
das quantidades de água que entram e saem de um sistema 
hidrológico, e que pode ser descrito pela equação hidrológica 
fundamental.
Vale a pena
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Vale a pena assistir
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