Energia radiante e as estações do ano
A intensidade da radiação solar que incide na superfície da Terra depende, dentre outros fatores, da atmosfera (se está poluída ou com muita umidade), do formato do planeta (que é aproximadamente esférico) e da inclinação do eixo de rotação da Terra em relação à direção dos raios solares.
A intensidade da radiação solar (IR), que nada mais é do que a potência incidente por unidade de área, pode ser expressa da seguinte maneira:
começar estilo tamanho matemático 14px I com R subscrito espaço igual a espaço numerador P o t ê n c i a sobre denominador Á r e a fim da fração fim do estilo
Com base nessas informações e em seus estudos sobre os movimentos da Terra, responda as seguintes questões:
Por que, as temperaturas médias de uma determinada região no inverno são normalmente inferiores àquelas apresentadas no verão? Esse fato tem alguma relação com a variação de distância entre o Sol e a Terra ao longo do ano? Explique ainda por que as estações do ano são invertidas nos dois hemisférios.
Observe a ilustração seguinte:
A ilustração anterior pode representar, numa determinada época do ano, a posição que o nosso planeta estaria ocupando na trajetória que executa em seu movimento de translação ao redor do Sol. Quais possíveis estações do ano estariam ocorrendo nos dois hemisférios? Justifique.
Independentemente da inclinação do eixo de rotação da Terra, considerando um dia ensolarado, sem chuva e sem muitas nuvens na abóboda celeste, e que a intensidade da radiação solar que atinge a Terra tem valor médio aproximado de 1.370 W, justifique o fato da intensidade da radiação (IR) variar, em uma mesma época, ao longo de um dia, na mesma região, e, também, em latitudes diferentes de um mesmo hemisfério.
Soluções para a tarefa
Resposta:
a) A trajetória da Terra em torno do Sol é praticamente circular, ou seja, a distância entre a Terra e o Sol varia muito pouco ao longo de um ano. A diferença de temperatura entre as estações e a inversão das estações nos dois hemisférios pode ser explicada pelo fato de que a Terra é aproximadamente esférica e de que o seu eixo de rotação é inclinado em relação ao seu plano de órbita. Por esses motivos, quando a radiação solar incidir mais perpendicularmente às superfícies das regiões localizadas em um determinado hemisfério, será verão nesse hemisfério. Ao mesmo tempo, será inverno no hemisfério oposto, já que a radiação solar incidirá de modo mais rasante à superfície dessas regiões, distribuindo a energia solar por uma área maior.
b) Pela intensidade de radiação que atinge os dois hemisférios, conclui-se que no hemisfério Sul deve ser época do verão e hemisfério norte, época de inverno. A ilustração mostra que a concentração da radiação solar na superfície da Terra é maior abaixo da linha do equador, época associada ao verão no hemisfério sul e, opostamente, inverno no hemisfério norte.
c) Segundo o texto inicial, a intensidade da radiação solar (IR) em uma superfície depende de como a potência da radiação é distribuída em uma determinada área. Quanto maior a área menor será a intensidade da radiação. No início do dia e no final do dia, a área de projeção da radiação solar é maior que a área de projeção da radiação solar ao meio-dia. Dessa forma, a intensidade da radiação solar no início do dia e no final do dia será menor que ao meio-dia.
De maneira semelhante, a radiação solar projeta-se em áreas diferentes em latitudes diferentes. Nota-se pela ilustração que a radiação é sempre mais concentrada, (menor área), nas regiões próximas da linha do equador e, devido ao formato aproximadamente esférico da Terra, vai diminuindo à medida que segue em direção aos trópicos. Consequentemente, nos polos, a radiação é sempre menos concentrada (maior área). Essa característica justifica o fato das regiões de maiores latitudes (mais próximas dos polos) serem mais frias que as de menor latitude (mais próximas da linha do equador).
Resposta:
ESOLUÇÃO ou GABARITO COMENTADO:
a) A trajetória da Terra em torno do Sol é praticamente circular, ou seja, a distância entre a Terra e o Sol varia muito pouco ao longo de um ano. A diferença de temperatura entre as estações e a inversão das estações nos dois hemisférios pode ser explicada pelo fato de que a Terra é aproximadamente esférica e de que o seu eixo de rotação é inclinado em relação ao seu plano de órbita. Por esses motivos, quando a radiação solar incidir mais perpendicularmente às superfícies das regiões localizadas em um determinado hemisfério, será verão nesse hemisfério. Ao mesmo tempo, será inverno no hemisfério oposto, já que a radiação solar incidirá de modo mais rasante à superfície dessas regiões, distribuindo a energia solar por uma área maior.
b) Pela intensidade de radiação que atinge os dois hemisférios, conclui-se que no hemisfério Sul deve ser época do verão e hemisfério norte, época de inverno. A ilustração mostra que a concentração da radiação solar na superfície da Terra é maior abaixo da linha do equador, época associada ao verão no hemisfério sul e, opostamente, inverno no hemisfério norte.
c) Segundo o texto inicial, a intensidade da radiação solar (IR) em uma superfície depende de como a potência da radiação é distribuída em uma determinada área. Quanto maior a área menor será a intensidade da radiação. No início do dia e no final do dia, a área de projeção da radiação solar é maior que a área de projeção da radiação solar ao meio-dia. Dessa forma, a intensidade da radiação solar no início do dia e no final do dia será menor que ao meio-dia.
De maneira semelhante, a radiação solar projeta-se em áreas diferentes em latitudes diferentes. Nota-se pela ilustração que a radiação é sempre mais concentrada, (menor área), nas regiões próximas da linha do equador e, devido ao formato aproximadamente esférico da Terra, vai diminuindo à medida que segue em direção aos trópicos. Consequentemente, nos polos, a radiação é sempre menos concentrada (maior área). Essa característica justifica o fato das regiões de maiores latitudes (mais próximas dos polos) serem mais frias que as de menor latitude (mais próximas da linha do equador)