Este trabalho é um presente uma revisão dos aspectos ligados à influência das nuvens para o clima como até seus impactos no desenvolve científico, tecnológico e conciso de alguns setores da trabalhar humana. Conceitos básicos da física de nuvens eles são discutidos. ~ são apresentadas as metodologias adicionar modernas para der determinação da cobertura de nuvens do medidas feito na superfície e através dos satélite.

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nuvens; clima; macarium solar; nota de nuvens; instrumentação meteorológica


This work-related is naquela review on ns clouds influence on the weather/climate and on its impacts in applied sciences, technology e economic sectors. Basic concepts on cloud physics and its role in a climate system are presented, complied with by present methods come determine ns cloud cover amount from satellite images. A new technique to determine a sky cloud cover, emerged by the authors is additionally presented com its o primeiro dia results.

clouds; weather; solar radiation; cloud observation; meteorological instruments


ARTIGOS GERAIS

A importância dos dados de cobertura de nuvens e de deles variabilidade: Metodologias para adquirindo de dados

The definition of ns cloud covering data and its variability - Methodology to encontro acquisition

M.P. De Souza EcherI, II,1 1 E-mail: mariza
dge.inpe.br. ; F.R. MartinsIII; E.B. PereiraIII

IFaculdade de tecnologia Thereza porto Marques (FAETEC), Jacareí, SP, Brazil

IIDivisão de Geofísica espacial (DGE), instituto Nacional de pesquisas Espaciais, eles são José dos Campos, SP, brasil

IIIDivisão ambientais e clima (DMA), centrado de Previsão a partir de Tempo e estudando Climáticos, institut Nacional de pesquisar Espaciais, elas José dos Campos, SP, brasil

RESUMO

Este trabalho é um presente uma modificação dos aspectos ligados à influência das nuvens cerca de o clima como demasiado seus choque no desenvolve científico, tecnológico e económica de de várias setores da trabalhar humana. Conceitos básicos da física de nuvens elas discutidos. ~ são apresentadas together metodologias acrescido modernas para der determinação da cobertura de nuvens das medidas feitas na enfrentar e através dos satélite.

Palavras-chave: nuvens, clima, macaium solar, nota de nuvens, instrumentação meteorológica.

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ABSTRACT

This job-related is a review on the clouds influence on a weather/climate and also on its effects in applied sciences, technology e economic sectors. An easy concepts top top cloud physics e its duty in ns climate system are presented, adhered to by current methods to determine a cloud sheathe amount em ~ satellite images. Naquela new technique to determine the sky cloud cover, developed by ns authors is likewise presented com its primeiro results.

Keywords: clouds, weather, solar radiation, cloud observation, meteorological instruments.

1. Introdução

O crescente interesse pelo estudo são de tempo e são de clima isso pode ser compreendido como resultados da conscientização da empresa em ligação às conseqüências das atividade humanas cerca de o em vez ambiente. Nesse quadro de interesse direto de tudo os gradual da sociedade, o pesquisador agir na revelar do conhecimento numa linguagem acessível, eu imploro seu perdão possibilite a participação de tudo de na discutir dos rumos o que a a empresa deve tomar enquanto sentido de preservado o meio ambiente e conserva o desenvolvimento crescendo do país. Neste artigo procuramos introduzir uma revisão do conhecimento sobre ministérios papel a partir de nuvens sobre ministérios clima alcançar especial importância no o que se refere vir efeitos sobre a radiação solar.

Na tentar de para entender o regime são de tempo e a andamento do clima, a ciência vem estudando múltiplo parâmetros atmosféricos e tem obtido grandes avançar na previsão a partir de tempo e do clima. Emprego termo ""previsão"" foi aplicado na meteorologia cabelo almirante inglês robert Fritzroy, significado um enunciado antecipado das doença meteorológicas e clima para um detecção lugar, área, ou rota no um abrangendo específico de tempo cronologicamente <1>.

nossos planeta funciona de forma o mesmo, semelhante a uma máquina térmica eu imploro seu perdão é fed pela fonte de estar engajado em oriunda da macaium solar nos trópicos e o radiador nós pólos. Sob a afetar do exercício de rotação, aquelas máquina térmica natural impulsiona correntes de ciclo na aéreo e nós oceanos. Aquisição sob essa organização natural que se deu a origem e o desenvolvendo da vida na Terra <1>. O clima próximo à superfície ele deve ter ser compreendido como a sintético da permutação de volumes e energia adentraram os domínio globais (atmosfera, hidrosfera, litosfera, criosfera e biosfera).

impressionante atmosfera, que denominada naturalmente uma classe fina de gás presa der Terra pela forças da gravidade, tem ministérios oxigênio e ministérios nitrogênio gostar gases majoritários debaixo de 25 km de altitude. Ministérios argônio, dióxido de carbono, ozônio e vapor d"agua são chamadas gases minoritários. Desde naquela Revolução Industrial, o que se deu na Europa do século XVIII, a atmosfera tem sofrido atlético impacto causa pelo homem, pela da inserir de gases e aerossóis2 2 Aerossóis eles são constituídos através partículas pequena (da atribuição de papel mícrons), sólidas alternativamente líquidas, prolongar que together moléculas, encontradas em suspensão na atmosfera. Seinfeld, J.H. Atmospheric Chemistry e Physics of atmosfera Pollution, 1986. resultado da queima de combustíveis fósseis; da construção de grandes centros urbanos e da alteração a partir de uso são de solo, como através exemplo, naquela transformação de floresta da floresta em pastagens ou do alagamento de grandes gamas para a ereção de moinho hidroelétricas. Enfim, o homens tem provocado naquela modificação da composição da ar e com isso tenho interferido naquela relações entrou os domínios globais citar acima. Essa interferência leva às alterações significativas no decorrer clima abranger conseqüências diretas ou indiretas nas condições e na qualidades de vida.

Os avanços tecnológicos do últimas décadas levaram vir desenvolvimento de sistemas de computação com enorme capacidade de processamento, bem como sim um crescente nos lançar de satélites destinada à nota da Terra e à previsão são de tempo. A confiar da previsão do tempo e do clima está relacionada ~ por conhecimento de múltiplo parâmetros atmosféricos necessário, necessidades para alimentar os modelos computacionais de bicicleta atmosférica. Esses dados podem está dentro obtidos através dos das comunicação de coletar de dados em superfície, pela de dados fornecidos pela radiossondagens empregando balões meteorológicos e através equipamentos de sensoriamento longe da atmosfera, tais gostar radar meteorológico, sistema ópticos que trabalhar raios lasers, fotômetros, entre outros. Os satélites artificialmente fornecem muitas informações relevantes o que são usado na parametrização são de processos física que ocorrem na atmosfera. Naquela utilização de satélite tem aumentado a qualidade e ministérios detalhamento a partir de informações sobre naquela distribuição global das nuvens e o divisões desempenhado através dos elas no equilíbrio radiativo da Terra <2-5>. Durante entanto, dados coletados em superfície prosseguir sendo essenciais tanto porque o a alimentando dos modelos gostar de para validação dos resultados fornecidos até mesmos.

nisso trabalho, discutiremos naquela importância do compreendendo de informações sobre a cobertura de nuvens, uma rotação que elas atuam como principal agencia modulador da principal fonte de estar engajado em em nosso planeta: naquela radiação solar. Neste artigo vamos considerar o termo cobertura de nuvens gostar de o parâmetro que apresentou a cardeais de nuvens presente no céu em um detectar instante de tempo. Utilizando anotações em plataformas orbitais constatou-se, que aqueles cobertura de nuvens, apesar variável, pode com a aproximadamente 50% são de planeta. Esse percentual de cobertura determinado ao potencial de reflexão eu imploro seu perdão pode chegar a 23% para radiação solar incidente, faz as nuvens, os agentes mais significativo ao o balanço radiativo da Terra.

inicialmente destacaremos naquela importância da informação sobre a cobertura de nuvens em diversas áreas do conhecimento, apresentação uma discussão sucinta de papel estudos em desenvolvimento. Naquela seqüência deste atuavam fornecerá uma meager descrição para a constitucional e formação das nuvens, a aulas das nuvens, der determinação da cobertura de nuvens através dos da verifica visual e por do trabalho de satélites; e, finalmente, os esforços para o em desenvolvimento de instrumentação para naquela determinação automática da fração de cobertura de nuvens em superfície.

2. Der importância do compreendendo da cobertura de nuvens

entre os componente da atmosfera, a cobertura de nuvens denominada o principal agencia nos processos de absorção e espalhamento da parecer solar que incide sobre der Terra, seguir pelos gás e até aerossóis. Devido a isso, informações prosseguir sobre a cobertura de nuvens são de grande importância e ajuda na compreendo de diferente questões mas em abrir em diversas área das ciências atmosféricas e bastante ambiente.

naquela Terra isto é envolta principalmente que permanentemente por uma cobertura de nuvens que pode chegar a 50% de sua área total, emprego que vai as nuvens ns componente ozônio de grande relevância nós processos de absorção e dispersado da radiação solar. Naquela radiação solar em deles trajetória em direção à superfície terrestre encontra-se abranger as nuvens, de quem constituição básico são os cristais de sorvete e gotículas de água. Naquela radiação sol na região claramente (0,39-0,77 µm3 3 1 µm = 10 -6 m. ) do espectro eletromagnético (Short tide - SW) ao interagir abranger uma nuvem, penetra em seu interior. Parte da radiação consegue ""atravessar"" der nuvem enquanto outra ajuda é retida na nuvem alternativa refletida de volta ~ por espaço em decorrência a partir de sucessivos advogado radiativos de dispersado e absorção o que ocorrem adentraram a macário solar e os cristais e gotículas. A ingrediente da macarium que excluir transmitida através da nuvem comprável à superfície terrestre, podendo ser percebida em dia nublados. Der superfície da Terra absorve a macarium solar incidência e reemite naquela radiação na área espectral são de infravermelho (0,77-1000 µm, grande Wave - LW). Together nuvens funcionam como agentes que aprisionam naquela radiação infravermelha que excluir emitida para o superfície e pela atmosfera, um efeito semelhante aos efeito estufa. O efeito combinada de retenção-reflexão-transmissão da radiação em toda naquela faixa são de espectro eletromagnético (SW-LW) através da nuvens denominada conhecido gostar forçante do nuvens (do Inglês: cloud forcing). Diversos estudos acima de esse é feito e suas implicações no climático foram publicados apontado para fora a importância do cloud-forcing para o planeta <6-8>.

together nuvens podem fornecer informações importantes aos estudo do relações Sol-Terra-Clima. Um a partir de mecanismos propostos para explicar a ligação que se observa adentraram mudanças no clima da Terra e a atividade solar denominada a modulação da cobertura de nuvens pela íons atmosféricos, produzidos por raios cósmicos <9-12>. Ministérios Sol tem um ciclo de aproximado 11 anos, e durante sua fase de adágio atividade, naquela radiação grande (radiação de fundo da galáxia) é bastante atenuada nas classe superiores de nossa atmosfera por uma espécies de bloquear magnético. Quando o Sol no em seu abrangendo de margari atividade, esse bloquear é enfraquecimento e acontecer maior incidente de raios cósmicos até a área da alto troposfera <13>. Papel estudos indicam que naquela radiação grande pode produzir íons que agir como núcleos para condensação de nuvens.

pesquisar eu abri nas áreas de física e farmacêutica mostram o que a exposição exagerada à macarium ultravioleta ns (comprimentos de maré na limite 0,28-0,32 µm), pode trazer malefícios à saúde humana. Anderfit que vão a partir de o eritema aos câncer de comprimido <14, 15>. Compreendo a significado de adoção uma medir de abrigam contra os efeitos da dando exagerada à radiação ultravioleta aquisição criado ministérios Índice UV, para informar ao público leigo cerca de os riscos associados à aquelas exposição. Silva <16> sugerir em seu trabalhar um algoritmo de previsão para o catálogo de UV-B em todo território brasileiro, alcançar 24 hora de antecedência, sendo então possível o compreendendo prévio do nível de macarium em um determinado ambiente. Um dos parâmetros de ser proibido utilizado através dos esse modelo excluir a cobertura de nuvens. A confiar do Índice UV isto é vinculada à certificado da informação de cobertura de nuvens disponível.

A cobertura de nuvens também desempenha departamentos relevante na arquitetura e construção civil, uma virado que o compreendo da dinâmica da brilho natural equipamento auxiliar no desenvolvendo de projeto que maximizam ministérios conforto térmico de ambientes e levam naquela maior eficiência dá aproveitamento da luminosidade naquela construções. As doença de luminosidade variar de acordo alcançar as doença de céu e da cobertura de nuvens, criando portanto diferentes efeitos no arredores projetado <17>.

ministérios aproveitamento da estar engajado em da macarium solar denominada uma das área de pesquisa de opinião de compridas interesse conciso e ambiental. Deles utilização atenderia a necessidade da sociedade pela uso de molho renováveis de estar engajado em em substituição vir uso de combustíveis fosséis reduzindo portanto a emissão de gases do efeito uma cozinha (CO2, CO, etc.). Together nuvens elas o principal fator de modulação da macaium solar que por nossa ar e, sobre isso forma, informações confiáveis sobre a cobertura de nuvens são dados essenciais para naquela obtenção de estimada precisas são de fluxo de macário solar incidente na superfície.

além disso, o entendimento da cobertura de nuvens sim outras aplicações importantes na áreas energética, com destaque na otimização do despacho de cobrar em atual de broadcast e otimização da operação de sistemas de luz pública <18>.

3. Formação ns nuvens

A característica visual gorjeta da Terra, enquanto observada são de espaço, excluir sua cobertura de nuvens. As nuvens elas volumes com alta concentração de gotículas de água e/ou cristais de gelo em suspensão na atmosfera, podendo acontecer em qualquer região da Terra adentraram a superfície e der tropopausa. Na formação das nuvens, a condensação a partir de vapor d"água em gotículas exige naquela presença de vapor d"água na aéreo e de núcleos de condensação em quantidade suficiente. Núcleos de condensação eles são partículas em torno ns quais o vapor d"água se condensa. Tais essencial são constituídos, geralmente, de substâncias higroscópicas, alternativa seja, material alternativamente substância o que tem familiar pelo vapor d"água ser capazes, portanto, de absorvê-lo da atmosfera ou de uma híbrido gasosa. Como exemplo pode-se citação os sulfatos de origem marinha, cuja presença capaz facilmente percebida cabelo seu cheiro característico de maresia em regiões litorâneas. Emprego processo de condensação ocorre no decorrer o aviação se resfria pela ascensão adiabática. Naquela umidade relação aumenta, mas adiantado atingir 100%, inicia-se ministérios processo de condensação em torno dos núcleos de condensação mais ativos para der formação a partir de nuvens. Na ausente de núcleos de condensação, a aéreo pode alcançar um bateau de supersaturação e together nuvens não são formadas <19, 20>.

4. Processo judicial radiativos em nuvens

A radiação solar ao atravessar a ar em direção à enfrentar terrestre pode ser absorção e/ou espalhada pela atmosfera. Der Fig. 1 é um presente os espectros de macarium eletromagnética da macarium solar desde deles emissão no decorrer Sol até sua incidência na superfície. O universal de radiação emitido pelo Sol assume a hipótese da aproximação de corporal negro alcançar temperatura de 5900 K. Der absorção da radiação ocorre devido à presença de moléculas ou átomos que compõem a atmosfera. Pela exemplo, emprego O2 e o O3 presente fortes bandas de absorção na área ultravioleta (0,001-0,39 µm) dá espectro eletromagnético, e é diferente espécies gostar H2O e CO2 absorvem fortemente na região são de infravermelho (0,7-1000 µm), como pode ser visto na Fig. 1. Der região do claro apresenta-se gostar de uma janela atmosférica, pois que ocorrem bandas de absorção neste descanso espectral. Através esta razão, todo emprego sistema biótico adaptou-se para ministérios aproveitamento da energia situada preciso nessa faixa a partir de espectro da macaium <21>.