Como a pressão atmosférica varia de acordo com a latitude e altitude?

O clima estuda um dos quatro domínios globais: atmosfera, hidrosfera, litosfera e a biosfera. Os processos atmosféricos influenciam e são influenciados pelos outros processos naturais e por atividades humanas.

Para definir clima é necessário apresentar o tempo atmosférico, que pode ser definido como as condições de temperatura, umidade, pressão, estabilidade (sem nuvens) ou instabilidade (nublado ou com chuva) em um determinado lugar em certo dia. É como se tirássemos uma foto de uma pessoa, ela mostra a pessoa somente naquele instante.

O clima pode ser definido como a sucessão habitual de tempos atmosféricos ou a síntese do tempo atmosférico num dado lugar, durante um período de aproximadamente 30 a 35 anos. Podemos dizer que, provavelmente, no próximo verão, na maior parte do Brasil, estará mais quente e mais chuvoso (em áreas de clima tropical continental) ou menos chuvoso (como no litoral do Nordeste), pois isto ocorreu durante os últimos 30 a 35 anos no mínimo.

Quando estudamos o clima estamos preocupados em determinar as regularidades de temperatura, pressão e umidade (elementos climáticos), bem como os fenômenos irregulares, como o El Niño, por exemplo.

O clima é influenciado/determinado pelos fatores climáticos, entre os quais se destacam:

1) Latitude

Quanto maior a latitude (mais perto dos pólos - 90º norte ou sul), mais frio será. E quanto menor a latitude (mais perto do equador - 0º), mais quente será. Junto ao equador os raios solares são mais concentrados porque atingem uma área menor e nas grandes latitudes são dispersos pois atingem uma área bem maior.

Os raios solares sobre a Terra atingem a superfície de forma desigual. Por exemplo, entre os trópicos de Câncer e Capricórnio, o Sol atinge a superfície de forma perpendicular ou pouco inclinado, isto é, ao meio dia no hemisfério sul o Sol está exatamente sobre as nossas cabeças (no verão) ou um pouco inclinado para o norte (no inverno). Quem está muito próximo dos pólos, no verão, enxerga o Sol 24 horas por dia, mas ele está sempre inclinado e, mesmo ao meio dia, parece o Sol do início da manhã. No inverno não se vê o Sol.

2) Altitude

Quanto maior a altitude, mais frio será e quanto menor a altitude, mais quente. Isto ocorre, entre outros motivos, porque os raios solares chegam com certo comprimento de onda e ao refletirem de volta para o espaço mudam este comprimento. Além disso, nas baixas altitudes o ar é mais concentrado (maior densidade) e por isso tem maior capacidade de acumular calor, enquanto nas altas altitudes o ar é mais rarefeito e possui menor capacidade de armazenar calor. A altitude é tão importante para a determinação da temperatura que mesmo em áreas de baixa latitude podemos encontrar montanhas com neve eterna.

3) Albedo

O albedo é definido como o índice de reflexão dos raios solares. Quanto maior a reflexão, menor será o calor acumulado. Ao atingirem a superfície, os raios solares encontram diferentes materiais como o gelo ou o asfalto, o gelo é muito claro e por isso reflete a maior parte da energia solar (albedo de 50 a 70% e absorve 50 a 30%), a cidade é muito mais escura e reflete apenas de 14 a 18% (absorve 86 a 82% da energia solar). Consequentemente a cidade é muito mais quente que as superfícies brancas. Por sua vez, as florestas refletem de 3 a 10% e a água reflete de 2 a 4%.

A pressão atmosférica é a força exercida pela massa de gases da atmosfera sobre uma determinada superfície.

O valor da pressão atmosférica não é constante. Varia em função da altitude do local, sendo menor a medida que a altitude aumenta.

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.

Como a medida da pressão atmosférica é um importante indicador de mudanças meteorológicas, seu valor é registrado ao longo do dia em diferentes pontos da Terra.

Como a pressão atmosférica varia de acordo com a latitude e altitude?
O barômetro é usado para medir a pressão atmosférica

Instrumentos de Medida

A medida da pressão atmosférica é feita com instrumentos chamados barômetros que podem ser de dois tipos: o de mercúrio e o aneroide.

O barômetro de mercúrio é o mais preciso e foi inventado por Evangelista Torricelli (1608-1647) em 1643. Ele consiste em um tubo de aproximadamente 1 m de comprimento, preenchido com mercúrio.

Também é utilizado para medir a pressão atmosférica um instrumento chamado barômetro aneroide. Este instrumento possui um sensor formado por discos metálicos flexíveis hermeticamente fechados.

No interior dos discos existe uma pequena quantidade de ar e uma mola que evita que a câmara seja esmagada pela variação de pressão.

Conforme a pressão aumenta, contrai os discos e essa contração é transmitida a um ponteiro calibrado que indica o valor da pressão. Esse ponteiro, muitas vezes é acoplado a uma pena que registra a variação da pressão ao longo do dia. Neste caso, o instrumento é chamado de barógrafo.

Como a pressão atmosférica varia de acordo com a latitude e altitude?
O barógrafo registra o valor da pressão

Como existe uma relação entre a pressão e a altitude, é usado com frequência barômetros para determinar a altitude de um local.

Chamados de altímetros, medem o valor da pressão e o seu mostrador converte para a altitude correspondente.

Fórmula da Pressão

A pressão é dada pela razão entre a força e a área da superfície, assim temos:

Onde,

p: pressão
F: força
A: área

No caso da pressão atmosférica, a força (F) representa o peso da coluna de ar sobre uma determinada superfície. A unidade de pressão no sistema internacional é o N/m2, sendo também chamada de Pa (pascal).

Quando indicamos os valores da pressão atmosférica, normalmente usamos um múltiplo do pascal, o hPa.

Variação da Pressão com a Altitude

O valor da pressão atmosférica padrão ao nível médio do mar é de 760 mmHg (milímetros de mercúrio) ou 1 atm (atmosfera). Esse valor corresponde a 101325 Pa ou 1013,25 hPa (unidade mais usada).

Ao subir ao longo da atmosfera, o peso da coluna de ar diminui e, consequentemente, o valor da pressão atmosférica também reduz.

A tabela abaixo apresenta os valores médios da pressão para diferentes altitudes:

Como a pressão atmosférica varia de acordo com a latitude e altitude?

Para saber mais, leia também

  • O que é atmosfera?
  • Propriedades do Ar
  • Hidrostática
  • Teorema de Stevin
  • Pressão Hidrostática
  • Fórmulas de Física

Como a pressão atmosférica varia de acordo com a latitude e altitude?

Bacharel em Meteorologia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) em 1992, Licenciada em Matemática pela Universidade Federal Fluminense (UFF) em 2006 e Pós-Graduada em Ensino de Física pela Universidade Cruzeiro do Sul em 2011.

Como a pressão atmosférica varia com a altitude e a latitude?

Assim, a pressão atmosférica sofre variações conforme as altitudes e as condições de temperatura do ar. Quanto maior a altitude de um dado relevo, isto é, quanto mais elevado ele estiver em relação ao nível do mar, menor será a pressão atmosférica.

Por que a pressão atmosférica varia de acordo com a altitude?

À medida que a altitude aumenta, a pressão diminui, pois diminui o peso da coluna de ar acima. Como o ar é compressível, diminui também a densidade com a altura, o que contribui para diminuir ainda mais o peso da coluna de ar à medida que a altitude aumenta.

Como a latitude e altitude influenciam na pressão e a temperatura?

As regiões da Terra que se encontram mais próximas do nível do mar, isto é, que possuem menores altitudes, sofrem com uma maior pressão atmosférica, tornando-se mais quentes. Aquelas regiões com maior altitude, por outro lado, sofrem menos com a pressão atmosférica, tornando-se mais frias.

Como a temperatura varia de acordo com a latitude e altitude?

Quanto maior a latitude (mais perto dos pólos - 90º norte ou sul), mais frio será. E quanto menor a latitude (mais perto do equador - 0º), mais quente será. Junto ao equador os raios solares são mais concentrados porque atingem uma área menor e nas grandes latitudes são dispersos pois atingem uma área bem maior.