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Evaporacao

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Fases do Ciclo Hidrologico: Evaporacao

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Evaporacao

  1. 1. Hidrologia Professor: Dr. Lázaro Quintas Sumario:1. Evaporação 1.1.Conceito e tipos de evaporação 1.2.Medição de evaporação 1.3.Factores que influem na evaporação
  2. 2. Conceito de evaporação • Evaporação ou vaporização: •  É o processo pelo qual as moléculas de água na superfície líquida ou na humidade do solo, adquirem energia suficiente, através da radiação solar e outros factores climáticos e passam do estado líquido para o de vapor.
  3. 3. Conceito de evaporação Cont.) • Compreende-se: • Evaporação da água contida no solo -humidade • Evaporação directa da água de rios, lagos e oceanos -água interceptada (desviada, obstruída)
  4. 4. Conceito de evaporação (Cont.) • O movimento térmico de uma molécula de líquido deve ser suficiente para vencer a tensão superficial e evaporar, isto é, a sua energia cinética deve exceder o trabalho de coesão aplicado pela tensão superficial à superfície do líquido. • Desta forma a evaporação ocorre - quando algumas moléculas de liquido aquecido atingem uma energia cinética suficiente para vencer a tensão superficial e assim se libertarem da superfície da terra.
  5. 5. Conceito de evaporação (Cont.) • Por isso, a evaporação acontece mais rapidamente; • - a altas temperaturas, • - a altas vazões entre as fases líquida • - e vapor em líquidos com baixas tensões superficiais (isto é, com pressões de vapor mais elevadas).
  6. 6. Tipos de evaporação (Cont.) • Evaporação potencial : • - Máxima quantidade de água que pode evaporar de uma superfície com disponibilidade de água para a realização do processo. • Ex: a evaporação da água da superfície de rios, lagos e oceanos
  7. 7. Tipos de evaporação (Cont.) • Evaporação Real : • Ocorre a uma taxa inferior à taxa potencial, devido a deficiência de água para o processo. • Ex: a evaporação água do solo em uma bacia hidrográfica.
  8. 8. Grandezas das características da evaporação • 1. Perda por evaporação (E) – é o volume de água evaporada por unidade de área horizontal (expressa em mm) durante um certo período de tempo. • 2. Intensidade de evaporação (mm/h) – é a velocidade com que se processa as perdas por evaporação num determinado tempo.
  9. 9. Medição da Evaporação • A medição da taxa evaporação de uma superfície líquida pode ser realizada através de aparelhos de medição directa; chamados evaporímetros • Os evaporímetros: são instrumentos que possibilitam uma medida directa do poder evaporativo da atmosfera, estando sujeitos aos efeitos da radiação, temperatura, vento e humidade
  10. 10. Medição da Evaporação (Cont.) • Os evaporímetros mais conhecidos são: • - os atmômetros • - e os tanques de evaporação • Atmômetros: é um instrumento usado para medição ou estimativa de diferentes intensidade de evaporação. (Livingston) • .
  11. 11. Medição da Evaporação (Cont.) • O mais usado é o Evaporímetro de Piché – mede a evaporação potencial; • Sua superfície é porosa - permeável (cerâmica ou papel de filtro) e embebida em água.
  12. 12. Medição da Evaporação (Cont.) • Tanques de Evaporação • São tanques que expõem à atmosfera uma superfície líquida de água permitindo a determinação directa da evaporação potencial diariamente; • O mais utilizado é o tipo classe A do U.S. Weather Bureau que é um tanque circular galvanizado ou metal equivalente.
  13. 13. Medição da Evaporação (Cont.) • Para se ter a evaporação potencial de superfícies líquidas naturais a partir dos dados medidos pelo tanque classe A , deve-se corrigir os dados pelo coeficiente de correcção do tanque: • Ep = E x Kt
  14. 14. Medição da Evaporação (Cont.) • Onde: • Ep = evaporação potencial • E = evaporação do tanque classe A • Kt = coeficiente do tanque (para a região florestal), Kt varia entre 0.6 e 1,0; • - e no semi-árido é comum adotar-se • Kt = 0,75)
  15. 15. Factores que afectam a evaporação • Humidade do ar • Temperatura do ar • Pressão atmosferica • Velocidade do vento • Radiação solar • Tipo de solo • Vegetação (transpiração)
  16. 16. Factores que afectam a evaporação (Cont.) • Humidade do ar (humidade relativa) • UR = Pv/Psv.100 • Pv= Pressão de vapor presente • Psv = Pressão de saturação de vapor • A razão entre a pressão de vapor reinante e a pressão de saturação de vapor: é denominada de humidade relativa:
  17. 17. Factores que afectam a evaporação (Cont.) • Pressão de vapor: (Pv)- quantidade de vapor reinante na atmosfera • Pressão de Saturação (Psv) - quantidade máxima de vapor de água que o ar pode conter, a uma determinada temperatura. • humidade Absoluta (UA) - é a massa de vapor de água existente num metro cúbico de ar.
  18. 18. Factores que afectam a evaporação (Cont.) • humidade relativa (UR)- é a relação entre a quantidade de vapor que o ar contém (Pv) e a quantidade máxima de vapor de água que o ar poderia conter (Pvs) a uma determinada temperatura. • É a razão entre a razão de mistura existente no ar, a uma dada temperatura e a pressão; e a razão de mistura necessária para que ocorra a saturação, nas mesmas condições de temperatura e pressão.
  19. 19. Factores que afectam a evaporação (Cont.) • A humidade relativa é expressa em percentagem, assim 100% de humidade relativa do ar significa dizer que o ar está saturado, o que favorece a ocorrência de chuva. • A humidade relativa do ar à 2m 850hPa representa a quantidade de humidade em toda a camada de ar próxima à superfície. • Este parâmetro é importante para a determinação da instabilidade na atmosfera, auxiliando na previsão de tempestades.
  20. 20. Factores que afectam evaporação (Cont.) • Humidade do ar • E = C (Psv – Pv) • E = evaporação (mm/hora; mm/dia) • Psv= pressão de saturação do vapor de água no ar atmosférico; • Pv = pressão do vapor presente na atmosfera • C = constante (depende do lugar) • Ex: USD =0,131, Rússia=0.13
  21. 21. Factores que afectam evaporação (Cont.) • Temperatura do ar e da água • Quanto maior é a temperatura, maior é a pressão de saturação do vapor de água no ar, isto é, maior a capacidade do ar de receber vapor. • Para cada 10ºC p0 é duplicada.
  22. 22. Factores que afectam evaporação (Cont.) • O aumento da temperatura do ar aquece a superfície da terra e provoca evaporação das massas líquidas expostas (superfície) e no interior do solo;
  23. 23. Factores que afectam a evaporação (Cont.) • Variação da constante de evaporação (Pressão atmosférica) com altitude – atm. • Quanto menor é altitude maior a pressão atmosferica. Quanto maior é a altitude menor a pressão atmosferica • Altitude (m)--------------Atm --------------------------mbar • -325------------------------101,1---------------------------1026 • 0 ----------------------100,0-----------------------987 • 340---------------------------0,96---------------------------948 • 690--------------------------0,92---------------------------909 • Ar mais seco – mais evaporação • Ar mais húmido – menos evaporação
  24. 24. Factores que afectam evaporação (Cont.) • Velocidade do vento • O vento renova o ar em contacto com a superfície que está evaporando (superfície da água; superfície do solo; superfície da folha da planta). • Com vento forte a turbulência é maior e a transferência para regiões mais altas da atmosfera é mais rápida, e a humidade próxima à superfície é menor, aumentando a taxa de evaporação.
  25. 25. Factores que afectam evaporação (Cont.) • O vento é também responsável pela evaporação da água devido à transferência de massa de vapor entre as camadas e sua velocidade interfere na circulação atmosférica.
  26. 26. Factores que afectam evaporação (Cont.) • Radiação solar • - Energia disponível para o processo de evaporação • - Fornecida pelo Sol constitui a energia motora para o próprio ciclo hidrológico e directamente afecta a evaporação da água na superfície do solo;
  27. 27. Factores que afectam evaporação (Cont.) • Três tipos de radiação solar: Incidente, Reflectida e Líquida • RL= Ri – Rr • Onde: • RL = Radiação Líquida ; • Ri = Radiação Incidente; • Rr = Radiação Reflectiva;
  28. 28. • Radiação solar incidente; é toda radiação solar que ocorre sobre a superfície e sobre a atmosfera, provocando um aquecimento global no planeta terra. • Esta energia pode ser; reflectida, absorvida ou transmitida.
  29. 29. • Radiação reflectida: É a forma como parte substancial da energia recebida sobre a superfície da terrestre é reenviada para o espaço através das nuvens, as massas de gelo e neve e a própria superfície terrestre (reflectores); • Estes reflectores reenviam para o espaço entre 30% e 40% da radiação recebida; • A lua sob a forma do luar reflecte apenas 7 a 12% da radiação incidente.
  30. 30. Factores que afectam evaporação (Cont.) • A razão entre a Radiação reflectida e Radiação incidente chama-se; Albedo
  31. 31. Factores que afectam evaporação (Cont.) • Radiação Liquida; é a radiação disponível na superfície para os processos de aquecimento da atmosfera, evapotranspiração , aquecimento do solo e da água • O balanço de energia representa; a quantidade de energia disponível na superfície para transformar a água em vapor
  32. 32. Factores que afectam evaporação (Cont.) A radiação líquida é expressa por • RL= (1 – α) . Ri • Onde: α é o albedo. • Valores do Albedo (Raudkivi, 1979)
  33. 33. Factores que afectam evaporação (Cont.) • Superfície de Albedo • Florestas 0,1 a 0,15 • Áreas cultivadas 0,1 a 0,25 • Água 0,03 a 0,1 • Solos escuros 0,05 a 0,2 • Solos Argilosos (secos) 0,2 a 0,35 • Solos arenosos (secos) 0,15 a 0,45
  34. 34. Factores que afectam evaporação (Cont.) • Tipo de solo • - Solos arenosos húmidos tem evaporação maior do que solos argilosos húmidos.
  35. 35. Factores que afectam a evaporação (Cont.) • Vegetação (transpiração) • - Controla a transpiração • - Pode agir fechando os estômatos • - Busca a humidade de camadas profundas do solo; • - A evaporação depende muito da cobertura do solo pela vegetação; (Quanto maior for a área vegetada, menor é a evaporação, pois a vegetação protege o solo);
  36. 36. OBRIGADO FIM

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