Quanto Pesa uma Nuvem? - Documentário na Íntegra

Olá professoras e professores está na hora de documentário na programação da TV Escola sejam muito bem-vindos e hoje é dia de conhecermos a história e as técnicas de uma das ciências mais complexas e mais comentadas no dia a dia a meteorologia há séculos o homem tenta compreender os fenômenos atmosféricos para por exemplo planejar a agricultura e a navegação antigamente recorria aos Deuses a superstições hoje a meteorologia conta com a mais alta tecnologia o documentário quanto pesa uma nuvem vai nos mostrar como esses acúmulos de água na atmosfera estão relacionados com o clima na terra e

como é importante entendê-los para ter alguma chance de prever Como será o tempo amanhã será que vai dar praia bom isso eu não sei mas uma coisa eu posso prever hum depois do filme tem programa Sala de Professor tá vendo é uma previsão e hoje vou receber a professora de química Patrícia grup e o professor de física Anderson pifer que prepararam um trabalho muito legal com o documentário quanto pesa uma nuvem vocês não podem perder é daqui a pouco no sala de professor até lá [Música] [Música] [Música] quanto pesa uma nuvem distribuição de daqu se

algumas nuvens nos fazem sonhar outras nos intrigam e ame as nuvens são temíveis quando provocam inundações devastadoras raios ventanias chuvas de granis ou de Neve que junto com as tormentas geram as nevascas [Aplausos] mas geralmente as nuvens são desejadas e bem-vindas elas fornecem as chuvas para a agricultura e a neve que recobre as montanhas acumulando água dessa forma para os períodos de seca nos países nórdicos a neve e o frio chegam a produzir distrações animadas [Música] sobre os mares e oceanos as massas de nuvens podem estar associadas a tempestades ou ciclones que são particularmente perigosos

para os Navegantes diante de condições atmosféricas imprevisíveis o homem procurou compreender e dominar o tempo às vezes com ferramentas rudimentares e com resultados mais ou menos ridículos desde sempre o tempo foi uma referência essencial para o homem mas ele tinha poucos meios para prever como seria o tempo no dia seguinte já que isso dependia de vários fatores de influência por isso ele se servia do que tinha Antigamente ele tinha os deuses e os santos como referência e usava também animais para fazer previsão a durante muito tempo foi o símbolo da meteorologia apelava também para máximas

e provérbios servia-se da climatologia local existente naquelas máximas infelizmente isso era transportado para outras regiões por Mascates almanac etc e perdiu muito do seu significado no século X torell e Pascal abrem a era científica do estudo da atmosfera torell invertendo um tubo cheio de mercúrio inventa o barômetro em Paris Pascal do Alto da Torre San JAC mede as variações da pressão com a altitude mas foi somente na segunda metade do século X que a meteorologia se tornou verdadeiramente uma ciência leverrier criou na França a primeira rede meteorológica e rapidamente Surgiu uma organização meteorológica internacional que

deu origem a omm Organização Mundial de meteorologia da qual participam atualmente 183 estados [Música] membros para compreender as nuvens é necessário observá-las o principal mecanismo para observar as nuvens é o radar esse Instrumento permite observar a distância e ver o que acontece no ação das nuvens especialmente para examinar o conteúdo da água a sua Distribuição e quais as correntes no seu interior essas observações permitem tentar compreender o que acontece o grande Inconveniente do radar é que efetivamente ele não permite a observação de volumes muito importantes só é possível observar umas centenas de quilômetros para diminuir

esse Inconveniente utilizam-se sistemas instalados em satélites que podem estar nos radares e esses sistemas permitirão uma visão global da situação das [Música] nuvens atualmente a observação científica da atmosfera terrestre é possível graças a dois tipos de satélites complementares os satélites definíveis em órbitas polares e os satélites geoestacionários os satélites definíveis encontram-se entre 800 km do solo e efetuam medidas relativamente exatas Mas eles observam apenas duas vezes por dia uma dada região situados a 36.000 km os satélites geoestacionários giram à mesma velocidade da terra cobrindo permanentemente as mesmas regiões mas como estão a maior distância sua

medição não é tão precisa [Música] os aviões de pesquisa equipados com aparelhos especiais de captação permitem penetrar no interior das nuvens assim podemos estudar sua temperatura umidade e composição em goting ou cristais de gelo normalmente as nuvens cobrem em torno de 63% do planeta mas de maneira desigual em função do local e do momento geralmente são mais numerosas sobre os oceanos do que sobre os continentes e em latitudes de clima temperado mais do que as que se situam próximas aos polos ou ao Saara Além disso essa cobertura de nuvens varia também entre a noite e

o dia e entre o inverno e o verão é mais forte durante a noite sobre os oceanos e durante o dia sobre os continentes já nas latitudes de clima temperado o inverno apresenta um céu mais cheio de nuvens inversamente é no verão que as nuvens são mais abundantes nas regiões [Música] equatoriais como o Sol aquece mais fortemente o Equador do que os polos o planeta está constantemente em desequilíbrio térmico mas a atmosfera equilibra esse contraste climático evaporando a água quente dos mares tropicais e transportando-a para as regiões polares ou temperadas se não houvesse as nuvens

a terra seria um planeta seco e árido varrido por tempestades de areia e de poeira as nuvens também influem sobre a quantidade de calor Recebido e emitido pela terra seu efeito é duplo elas refletem para o espaço sideral uma parte da radiação solar o que reduz o aquecimento do solo ao mesmo tempo impedem que escape uma parte da radiação terrestre as nuvens finas deixam passar o sol mas retém a radiação terrestre aumentam o efeito estufa enquanto as mais espessas protegem a terra da radiação solar e limitam seu aquecimento uma grande parte do planeta está coberta

por água mas somente um dé milionésimo dessa água é doce facilmente acessível nos rios lagos ou nos lençóis freáticos a água doce é indispensável para a vida do homem e suas atividades básicas como a agricultura e a criação de animais sem a chuva as reservas de água doce secaram rapidamente e não poderiam mais atender as necessidades de todos o vapor da água da atmosfera é obtido pela evaporação dos oceanos Lagos rios e pela evapotranspiração da vegetação o vapor d'água é invisível e não deve ser confundido com as nuvens esbranquiçadas ou com os nevoeiros com a

altitude acima dos oceanos e também acima dos continentes parte do vapor d'água se condensa para formar cutículas de água ou minúsculos cristais de gelo gerando assim as nuvens as gotinhas de água ou pequenos cristais de gelo que compõem as nuvens ao se tornarem muito pesados cairão sob a forma de chuva precipitações de Neve ou granizo [Música] parte da água dessas precipitações escorre pelo solo desaguando nos rios ou penetram nos lençóis subterrâneos antes de encontrar os mares e os [Música] [Aplausos] [Música] oceanos acima dos continentes a evaporação não é suficiente para alimentar todas as precipitações o

o vento compensa esse problema transportando grandes quantidades de vapor de água dos oceanos para os [Música] continentes as nuvens se formam e se deformam sua altura varia de algumas centenas de metros até 15 km sua largura é ainda mais variável e estende-se de uma centena de metros para os cúmulos de bom tempo a milhares de quilômetros para os sistemas frontais que cobrem as regiões no inverno nuvens são compostas de uma grande quantidade de gotinhas de água e de pequenos cristais de gelo que difundem a luz em todas as direções dando as nuvens um aspecto opaco

essas gotinhas e esses cristais são muito pequenos seria preciso alinhar por volta de 50 deles para formar 1 mm de fato o seu volume não é muito importante observando uma nuvem vemos que ela possui cerca de 100.000 vezes mais ar do que gotas de água e no entanto são as gotas de água que geram as características principais das nuvens dando seu aspecto opaco e criando as precipitações a luz do sol é branca uma mistura de todas as cores visíveis pelo olho humano as nuvens e o ar a modificam sendo responsáveis pelas mudanças de cor da

atmosfera a a cor de uma nuvem Depende de sua composição do tamanho das gotas e dos cristais de gelo mas também de sua espessura e de sua posição em relação ao Sol assim as partes iluminadas de uma nuvem espessa são brancas enquanto as partes situadas à sombra tem um colorido cinza escuro quanto ao céu é o ar que lhe confere a cor por dispersar a parte azul da luz solar em toda direç o sol e as nuvens parecem vermelhos à tarde ou ao amanhecer porque os raios solares baixos atravessam uma camada espessa da atmosfera e

perdem a maior parte de seu componente Azul antes de nos atingir [Música] ao difundir e enviar a luz as gotas de água e os cristais de gelo muitas vezes provocam Iris ações alos ou arco-íris a experiência a luz branca de Raios de todas as cores que são desviados e separados quando atravessam um prisma as gotas de água agem do mesmo modo que um prisma quando a luz solar as atravessa ela se decompõe em um feixe de luz multicolorido a cor de uma gota de chuva que um observador vê dependerá de sua posição em relação ao

feixe [Música] multicor quando podemos ver a chuva estando de costas para o sol as gotas que nos enviam uma luz colorida formam um semicírculo o arco-íris se nos movermos os raios coloridos não chegam mais das mesmas gotas e o arco-íris se desloca permanecendo sempre à distância sempre inacessível as nuvens isso é raro a gente encontrar né Olá pessoal tudo bem Eu estou aqui no estúdio do programa Sala de professor finalizando a proposta de trabalho que a professora Patrícia grup e o professor Anderson PI criaram com o documentário quanto pesa uma nuvem que vocês estão assistindo

agora pra física esse documentário é um prato cheio né Anderson muita aplicação de física V hora hora de pegar os alunos e tirar da sala e fazer medidas fazer verificação do dos do tempo enfim bastante coisa muita coisa boa bom em química também praticamente a química tá trabalhando junto com a física nesse material junto com a física e bastante contextualizado paraos nossos alunos Então nós vamos fazer chover hoje aqui e até mesmo fazer vento valir Ótimo então vamos voltar ao documentário quanto pesa uma nuvem e daqui a pouco nos encontramos no programa Sala de professor

traga a sua sombrinha até já as nuvens que observamos na atmosfera T formas muito variadas algumas parecem bolas de algodão outras são como véus estendidos E essas formas correspondem às características da atmosfera elas possuem uma certa linguagem eu diria que se assemelham aos sinais de fumaça feitos pelos índios americanos Por exemplo quando observamos nuvens em forma de discos voadores que chamamos de nuvens lenticulares Isso corresponde a ventos muito fortes que sobem pelas montanhas se observamos por exemplo nuvens em forma de Torres ou de ameias geralmente são precursoras de Tempestades trovoadas que podem surgir nas próximas

horas do mesmo modo as nuvens finas em forma de filamentos bastante estiradas indicam ventos fortes em altitude e geralmente precedem perturbações que podem chegar em algumas horas as nuvens que observamos na atmosfera geralmente nos parecem leves e flutuam como plumas mas na verdade são extremamente pesadas às vezes chegam a pesar várias centenas de milhões de toneladas a menor das nuvens por exemplo um pequeno cúmulos de 1 quilmetro de diâmetro pesa vários milhões de toneladas ou o equivalente a 1 milhão de carros se tomarmos por exemplo um cúmulos nimbos que é uma nuvem de cerca de

15 km de diâmetro e uma dezena de quilômetros de altura ela pode pesar muitos milhares de toneladas e a quantidade de água que contém poderia encher 10.000 caminhões pipas ou vários Petroleiros gigantes em relação à energia as nuvens desenvolvem uma energia considerável sabemos que o cúmulos nimbos por exemplo emite em uma uma podia supr to a energia doma da França durante um mês a água pode apresentar três estados gasoso líquido ou sólido compreender uma nuvem é antes de tudo compreender o que faz a água adotar um desses diferentes estados uma molécula de água é composta

de um átomo de oxigênio e dois átomos de hidrogênio ela é 10 milhões de vezes menor que uma gota de chuva não vemos a água que evapora de um lençol estendido porque o vapor de água é um gás invisível no estado gasoso as moléculas de água se agitam em grande velocidade cerca de 2000 km/h elas se deslocam livres e Independentes uma das outras no estado líquido a água se deforma facilmente as moléculas são ligadas umas às outras por estruturas flexíveis e ainda se deslocam com rapidez [Música] o gelo não se deforma facilmente devido ao seu

estado sólido nesse estado as moléculas de água estão fortemente ligadas organizam-se em forma degos o Explica as Formes dos cristais de gelo observados Naza como as moléculas de água se deslocam mais lentamente para passar do vapor ao estado líquido ou ao estado sólido liberam grandes quantidades de energia que aquecem a atmosfera numerosas partículas de poeira e aerosóis estão presentes na atmosfera produzidos pelas tempestades de areia poluição das cidades e das usinas [Música] [Música] as gotas de nuvem ou de cristais de gelo formam-se em torno dessas partículas de poeira é nucleação as partículas de poeira são

especialmente visíveis nas chuvas de lama vermelha vindas do [Música] Saara sem as partículas de poeira as nuvens e a chuva mal apareceriam na atmosfera dependem muito da quantidade de poeira e do grau de poluição do ar no qual se desenvolvem por exemplo as nuvens que se desenvolvem acima de regiões poluídas possuem grande quantidade de gotas Muito pequenas que vão lutar para crescer porque são tão numerosas que precisam compartilhar a água disponível enquanto as nuvens que se formam em regiões pouco poluídas por exemplo sobre os oceanos possuem uma quantidade de gotas muito menores que podem ficar

bem maior tendendo assim a se transformar em precipitações muito maiores também podemos deduzir que em geral as nuvens que se desenvolvem por exemplo acima dos oceanos possuem aptidão para formar precipitações maiores que as nuvens que se formam acima de zonas poluídas ou industriais [Música] [Música] [Música] o gás que escapa dos Aviões possui forte teor de vapor de água e de partículas de poeira o que facilita a formação dos cristais de gelo visíveis sob a forma de grandes rastros brancos a baixas temperaturas a formação de um cristal de gelo desenvolve-se de preferência sobre as partículas de

poeira ou aerosóis cuja organização molecular se assemelha a organização molecular do Gelo as moléculas de água reúnem-se em pequenos hexágonos brancos para criar cristais chamados de dendritos em forma de plaquetas colunas agulhas ou Samambaias [Música] o desenvolvimento das nuvens é sobretudo determinado pelas variações de pressão de temperatura e de umidade encontradas em altitude quanto mais sobem na atmosfera quanto mais se sobe mais a pressão diminui porque o peso da coluna de ar que se encontra acima de nossa cabeça é cada vez menor ao nível do mar a pressão média é de 1 hectopascal ou uma

[Música] atmosfera a 80 km ela não passa de 0,002 hectopascal ou seja 500.000 vezes menor portanto acima dessa altitude resta muito pouco ar a terra se aqu absorvendo os Raios do Sol e a seu tempo aquece a atmosfera próximo ao solo a temperatura média do ar é de aproximadamente 15º aumentando a altitude a temperatura diminui em média 6º por qum até a tropopausa que se situa a uma altitude de aproximadamente 10 km a maior parte das nuvens encontra-se entre o solo e a tropopausa [Música] os meteorologistas classificam as nuvens em função de sua composição forma

dimensões e seu [Música] aspecto as nuvens mais baixas são compostas de gotas de água líquida enquanto as mais elevadas são essencialmente compostas de cristais de gelo o termo cirro ou cirros que significa filamento é aplicado às nuvens em forma de cabelos que se desenvolvem nas altitudes mais elevadas e temperaturas mais frias da atmosfera elas devem seu aspecto fibroso a presença de cristais de gelo cúmulo ou cúmulos significa amontoadas e designa as nuvens em forma de Montes enroscados de cve flor ou de bolas de algodão geralmente são densas e largas extrato ou extratos significa extensas características

das nuvens em forma de camadas ao contrário dos cúmulos Estas são geralmente pouco espessas e muito mais [Música] espalhadas as nbas estratos e as cúmulos nimbos qualificadas como nimbo ou nimbos são as nuvens escuras e baixas ameaçadoras e grandes geradoras de precipitações les nuages se forment ag genou vens se formam desde que haja correntes ascendentes aquelas que transportam o ar que se encontra próximo ao solo para grandes altitudes a medida que o ar sobe a temperatura diminui e quando essa temperatura se torna muito fria o vapor de água condensa o mesmo processo acontece na janela

de nossa casa quando há umidade no interior e o vidro está frio pois faz frio lá fora por exemplo a diferença na atmosfera é que simplesmente não existe vidro mas a condensação vai se produzir sobre as partículas que estão em suspensão no ar na poeira e nos aerosóis [Música] em outras palav de ar Deca eleva TNA cada vez mais frio e mais se o resfriamento for suficiente a condensação de uma parte do vapor de água pode ocorrer sobre a poeira e os aerosóis e produzir um grande número de minúsculas gotas de água ou de cristais

de Gelo e uma nuvem se forma [Música] portanto é necessário que o ar úmido se eleve para que as nuvens se formem o ar pode subir se o vento o conduzir sobre um relevo Ou uma massa de arm mais fria pode também se elevar espontaneamente quando aquecida por uma fonte de calor torna-se mais leve que o ambiente ao redor isso geralmente é o que acontece na superfície da terra que não é homogênea por exemplo se temperatura do mar for muito diferente da área Costeira ao redor este fenômeno é bastante conhecido pelos praticantes de voos livres

ou das aves as as nuvens são alimentadas permanentemente pelas correntes de ar quente que transportam a umidade das camadas baixas da atmosfera até elas e deixam parte do vapor na nuvem esse vapor se transformará tanto em Água líquida quanto em Água sólida e criará precipitações que cairão das nuvens o transporte de umidade é permanente durante o tempo de duração da nuvem Às vezes as nuvens são espessas enquanto em outros casos apesar da presença do ar quente e úmido tem dificuldade em se formar e produzir precipitações Por que essa diferença porque a estabilidade da atmosfera influencia

fortemente a formação das nuvens em uma atmosfera estável a temperatura ambiente varia pouco com a altitude uma parcela de ar que se eleva torse mais fria e portanto mais pesada que seu ambiente sua tendência então é descer uma parcela de ar que desce torse mais quente portanto mais leve que seu ambiente sua tendência então é subir de novo se qualquer movimento veral das parcelas de ar esver freada tornará a formação das nuvens mais difícil no entanto As nuvens podem aparecer se o ar da parcela for bastante úmido essas nuvens geralmente tomam a forma de discos

voadores ou lentes mais ou menos alongadas e são comumente denominadas lenticulares [Música] em uma atmosfera instável a temperatura da massa de ar diminui rapidamente com a altitude uma parcela de ar que se eleve torna-se rapidamente mais quente e assim mais leve que seu ambiente ela tende então a continuar sua ascensão o que favorece o desenvolvimento de [Música] nuvens podemos também perguntar por as nuvens que são tão pesadas Não Caem Por que ficam no ar por flutuam na atmosfera de fato dizer que não caem não é inteiramente verdade porque parte delas cai quando há precipitações Vamos

tomar por exemplo um pequeno cúmulos eu disse que um pequeno cúmulos pesava por volta de 1 milhão de toneladas e essa nuvem permanece suspensa no ar em parte porque existem correntes ascendentes que manterão as pequenas gotas no ar mas sobretudo a nuvem não cai porque o ambiente ao seu redor é muito seco e logo que uma gota de água ou um cristal de gelo sai da nuvem evapora imediatamente e não é mais visível a única parte visível é onde as gotas de água ou os cristais de gelo que se formam podem ficar sem evaporar as

nuvens lenticulares que se formam logo após a subida do ar sobre uma montanha podem durar muitos dias se as condições atmosféricas continuarem estáveis mas as gotas de água que as compõe tem uma pequena duração alguns minutos no máximo uma nuvem jamais se constitui as mesmas gotas no interior de uma nuvem as gotas de água se formam no nível da zona de condensação aqui em azul Elas evaporam quando atravessam um limite entre a nuvem e o ar seco exterior representado na figura por um traço [Música] alaranjado o documentário quanto pesa uma nuvem está quase terminando e

daqui a pouco ele será utilizado no programa sala de professor a proposta de hoje será apresentada pela professora Patrícia GR e pelo professor Anderson Pier Patrícia tá tudo certo tudo prontinho tá tudo eminho só terminando o documentário A gente já entra Maravilha Anderson ajustes finais e daqui a pouco a gente vai mostrar pessoal maravilha então vamos voltar a assistir quanto pesa uma nuvem e daqui a pouco nós voltamos no programa Sala de professor até já as precipitações são distribuídas desigualmente pela superfície do Globo e contribuem para o desenvolvimento de climas bem diferentes a presença do

vapor de água na atmosfera não é suficiente para que as nuvens apareçam e provoquem as precipitações é necessário ainda que existam todas as condições favoráveis a assim contrariamente ao que se pensa a atmosfera dos desertos tropicais é muito carregada de vapor de água e no entanto as precipitações são [Música] raras em uma região temperada como a França Metropolitana A média pluvial anual é de 80 cm nas regiões equatoriais essa média pode ultrapassar 2,5 m com um Record regros emo nabia inversamente certas regiões são muitas vezes totalmente privadas de água como no Chile entre as ideias

que temos sobre a formação das precipitações em particular a que encontramos mesmo em livros de geografia que as nuvens formariam so os oceanos e depois seri transportas para Terra iam suas precipitações Só que essa imagem é falsa porque as chuvas que se formam em determinado local não são formadas sobre os oceanos de fato as nuvens são alimentadas de forma contínua e a chuva que cai em determinado local corresponde às precipitações que se formam em 10 minutos ou no quarto de hora que as precede [Música] as gotas de água ou os cristais de gelo que constituem

as nuvens são pequenos demais para cair no solo se as gotas se aglomerarem podem formar gotas mais grossas que cairão ao juntar-se a outras gotas produzindo a chuva devido à resistência do ar quanto mais pesada se torna uma gota mais ela se achata e toma forma de uma abóbora e não de uma l como geralmente são [Música] [Música] representadas temp ura perto do solo é muito fria as gotas se congelam sobre os objetos que [Música] encontram os flocos de Neve se formam pela colisão e agregação de pequenos cristais de gelo a uma temperatura muito baixa

inferior a 10º C negativos os cristais dificilmente se unem uns aos outros para formar flocos portanto raramente Neva quando faz muito [Música] frio mais de 80% das quedas de Neve ocorrem quando a temperatura do solo está entre mais 1 e 5º C se a temperatura for mais elevada os flocos se fundem transformando-se em gotas de [Música] chuva a água pode manter seu estado líquido mesmo que a temperatura seja inferior a 0º c é o que chamamos de estado super resfriado dentro de uma nuvem as gotas podem continuar líquidas até temperaturas próximas a menos de 40º

negativos se encontrarem um cristal de gelo congelam no contato formando uma camada de gelo é assim que nascem as partículas de Neve redondas e o granizo [Música] o granizo pode provocar estragos consideres à agricultura como também a população al gado e as construções se observarmos o granizo por exemplo e aqui temos o modelo de uma pedra de granizo é um molde de gesso feito a partir de uma pedra real que pesava uns 800 g e media uns 17 cm de diâmetro Gran se forme dentro de uma nuvem é necessário que seja mantida em suspensão Ou

seja que flutue dentro da nuvem E que fique lá durante um certo tempo quer dizer uma nuvem não pode formar tal granizo se existirem correntes verticais da ordem de 150 km/h e finalmente só quando o granizo se tornar suficientemente grande poderá deixar a nuvem e cair ao solo [Música] as trovoadas se formam dentro das nuvens mais violentas ou seja os cúmulos nimbos quando as correntes verticais são muito fortes as descargas são rapidamente transportadas por essas correntes e nesse exato momento teremos uma diferença de potencial elétrico que se produz entre o cume e a base da

nuvem essas diferenças de potencial elétrico podem alcançar V milares vol O que é e depois de um tempo torna-se tão insuportável que um raio será produzido para reduzir essas diferenças de potencial a cada instante mais de 2 trovoadas estão em atividade no planeta na França elas surgem sobretudo no verão e no outono que a terra e oceano ficam aquecidos elas se desenvolvem em uma atmosfera instvel onde o ar é quente e úmido próximo ao solo e ao mesmo tempo frio e seco em altitude nos cúmulos nimbos onde as correntes ascendentes são fortes ocorrem múltiplas colisões

entre as partículas de granizo e cristais de gelo o que provoca separação e deslocamento de cargas elétricas esses deslocamentos de cargas Opostas geram as diferenças de potencial que podem causar várias centenas de milhares de volts por metro as descargas de correntes elétricas podem então produzir-se no centro da nuvens ou entre as nuvens e o [Música] solo as descargas entre as nuvens e o solo surgem geralmente próximas à base das nuvens traços invisíveis transportam fortes cargas elétricas para perto do solo traços de conexão vem ao seu encontro e criam curtos circuitos o ar alcança mais de

20.000 grac e torna-se visível é o raio super aquecido o ar se expande produz uma onda de choque é o trovão disting emse vários tipos de Tempestades as mais comuns que são de curta duração em Impacto limitado e os sistemas organizados que podem persistir por muitas horas estendendo-se por várias centenas de quilômetros e provocando inundações significativas as temperaturas violentas são caracterizadas pela presen simulta de correntes ascendentes de ar quente form nuvem e dees descendentes de ar frio provocas pelas precipitações o sol o ar frio se dispersa com violência e produz ventos fortes que geralmente são

tomados por tornados [Música] as nuvens que produzem frequentemente grandes quantidades de água como ocorre por exemplo num quadro de inundação são alimentadas permanentemente por correntes de ar quente que transporta umade das baix para as altas altitudes e essa umidade se transforma em precipitação se não fosse alimentada continuamente pelas correntes de ar quente a água contida em um cúmulos nimbos representaria no solo uma camada que não ultrapassaria 1 cm conhecer o comportamento das nuvens é precioso para permitir que os serviços meteorológicos possam prever melhor o tempo a meteorologia não pode deixar de ser Mundial para fazer

a previsão é preciso observar o tempo de todo lugar é necessário conhecer os parâmetros da atmosfera em todo o globo os diferentes meios de observação utilizados atualmente na meteorologia são essencialmente Estações Terres existem 10.000 estações no mundo existem navios no mar e cada vez há mais boias flutuantes instaladas nos oceanos que nos dão informações os diferentes parâmetros como a velocidade e a direção do vento a pluviometria a radiação solar ou a umidade são medidos nas estações de meteorologia e em seguida os dados são analisados [Música] [Risadas] [Música] são feitas ainda observações em altitude é preciso

conhecer os parâmetros atmosféricos em altitude eles nos são fornecidos por rádios sondagens os balões levam sondas para a atmosfera que enviam informações por rádio às estações no solo que nos perm tem ter esses dados existem 900 estações de rádios sondagens no mundo as redes de sensores permitem registrar o número e a posição do impacto dos raios a cada ano na França contabiliza-se em média mais de 1 milhão deles e a morte por raio de umas 20 pessoas e 20. mil cabeças de gado os dados de pressão temperatura umidade vento e todos os parâmetros atmosféricos são

transmitidos para o mundo inteiro por satélites existe uma rede mundial de telecomunicação com três grandes centros mundiais Washington mosc e Melbourne e diversos centros regionais como o de T na [Música] França os satélites meteorológicos completam esses meios de observação e forem dados que cobrem o conjunto do planeta medições cada vez mais precisas tem forte influência sobre a qualidade das previsões é a partir dessas observações disponíveis em cada centro meteorológico que vão ser elaboradas as previsões inicialmente é feita a análise dessas observações e em seguida a previsão essas previsões são em seguida postas à disposição da

Mia grande público e dos usuários o estudo das nuvens significa um grande passo para a meteorologia ele necessita cada vez mais da organização de campanhas internacionais pois requer equipamentos caros e de difícil implementação aviões carregados de para-raios e de informática radares que permitam a observação das precipitações e do vento modelos numéricos que tentem simular o comportamento das nuvens e da Atmosfera o progresso observado nas medições efetuadas a partir de satélites também é importante para o sucesso dessas pesquisas indispensáveis Se quisermos compreender as evoluções futuras do clima de nosso [Música] hoje é bastante difícil saber como

as nuvens reagirão às mudanças climáticas se a temperatura da atmosfera aumentar acompanhando o aumento do gás carbônico podemos imaginar que mais nuvens se formarão mas que tipo de nuvens serão as nuvens espessas e baixas que bloquear parte da radiação solar e impedirão que parte importante dela aja o solo e nesse momento esse tipo de nuvem reduzirá aeria solar que chega ao nível da terra e causará um efeito oposto ao aquecimento climático ou acontecerá o contrário das nuvens elevadas as nuvens finas que tendem a aumentar o efeito estufa e em seguida com o efeito de uma

bola de neve reforçarão ainda mais o aquecimento e agravarão a situação das condições climáticas hoje nosso conhecimento aindaa é insuficiente para responder com certeza a essa pergunta que é uma das maiores preocupações da pesquisa [Música] atual muito bem professores acabamos de assistir ao documentário quanto pesa uma nuvem e agora falta pouco para começarmos o nosso trabalho é logo após o intervalo no programa Sala de professor não saia daí Até logo [Música] Olá professoras e professores está na hora de trabalhar com os documentários na TV Escola sejam muito bem-vindos ao programa Sala de professor e hoje

é dia de estudarmos mete urologia por aqui preparem-se para conhecer algumas dicas de previsão do tempo é isso aí o documentário quanto pesa uma nuvem vai nos mostrar um pouco das técnicas que os homens desenvolveram ao longo dos séculos para compreender os fenômenos meteorológicos e tentar prever as condições climáticas e olha hein é uma tarefa difícil que depende da análise de milhões talvez bilhões de dados que mudam constantemente o filme nos mostra que as nuvens essas formações bipolares que alternam calma e fúria exercem papel fundamental na dinâmica atmosférica da terra e quem vai discutir o

filme e propor um trabalho aqui pra gente é a professora de química Patrícia grup tudo bem Patrícia seja muito bem-vinda ao nosso programa e o professor de física Anderson Piffer tudo bom Anderson Tudo ótimo Valmir seja muito bem-vindo também ao programa Sala de professor Obrigado documentário é uma aula né uma aula de meteorologia vocês gostaram acharam legal ele é um minicurso de Meteorologia né Para quema né quem não conhece nada sai termina o documentário com uma quantidade bastante grande de informações Maravilha e falando de informações Nós já vamos para algumas informações que estão no documentário

que o professor de química e de física podem utilizar isso trabalhando de uma forma bem interdisciplinar a gente pode pegar o gráfico de composição atmosférica provar pro aluno mostrar pro aluno que diferente do que a maioria pensa não é o oxigênio o maior componente da atmosfera é o gás nitrogênio em menor quantidade água argônio e gás carbônico é verdade tem um segundo gráfico que também é maravilhoso para professores de química e física né gente nada convencional aliás né é ele ele trabalha de uma forma bem diferente Ele trabalha aqui do nosso lado esquerdo a altitude

do lado direito a pressão e de acordo com essa variação a gente consegue trabalhar a temperatura então a temperatura aumenta se mantém estável durante uma certa um certo estrato aqui e depois diminui então é muito interessante V trabalhar isso por quê Porque a gente não tá acostumado a trabalhar a Constância de uma variável assim na vertical e aqui você tem uma diminuição de pressão O que é muito curioso né Você tem uma grandeza uma grandeza diminuindo é um gráfico inspirador pro trabalho eh de pressão volume e temperatura é aqui a gente tem um infográfico a

gente trabalha eh a variável temperatura aí do nosso lado direito com cores então também para facilitar essa visualização Maravilha e falando de facilitar a visualização o professor pode encontrar muita coisa na internet inclusive simuladores e você trouxe dois para mostrar pra gente vamos olhar na nossa bancada vamos lá o Anderson até vai ajudar aqui né Anderson vamos lá vamos um ajuda o outro aqui hoje né Fala pra gente o que que você separou de de simuladores para nós aqui Patrícia então nós temos o um simulador que é molecular de Coimbra Portugal Então vai ver que

tem algumas coisinhas uma linguagem diferente às vezes Ah mas ele é super simples de mexer e facilita o aluno a conseguir chegar a uma conclusão sem ficar decorando regrinhas de Ah quando é diretamente proporcional ou inversamente proporcional então Isso facilita a construção do conhecimento do aluno é ele é mais qualitativo né Eu eu tava dando uma olhadinha estimulado aí já por você vamos olhar ele de perto conta para nós tá a gente vai olhar aqui a a grandeza temperatura a gente tem um um um termômetro Zinho aí na nossa direita quando a gente diminui asa

temperatura é tá diminuindo agora as moléculas se agitam mais ou menos tanto envolve também a parte física energia cinética das moléculas a velocidade das moléculas é um prato cheio pro físico física e química pode trabalhar né Maravilha é excelente e o segundo simulador é quase que um estudo sobre os a equação geral dos gases né é ele trabalha as variações Então a gente tem um dado número de mols a gente consegue alterar esse número de mols Então a gente tem um manômetro ali à direita né que ele vai vai alterando de acordo com o que

a gente altera na nas grandezas então a gente aumentar o número de mols uhum ali do gás ele vai já ter uma alteração da pressão se a gente aumentar o volume aí ele Diminui a pressão e a temperatura também interessante porque ele vai trabalhando essas variáveis aumenta ou diminui aumenta ou diminui o número de moléculas aumenta ou diminui número de mols né indiretamente e pressão volume temperatura e até a equação de clape Iron tem aqui agora a gente pode Além de usar esse simulador a gente também pode fazer um experimento prático simples né com uma

garrafa PET isso mesmo então vamos lá vamos aí Aqui aqui a gente tem um pouquinho de água e o que a gente vai fazer é aumentar a pressão aqui dentro e verificar o que acontece com a temperatura através de um termômetro que a gente pode colocar aqui dentro vamos dar uma olhadinha na temperatura inicial aqui 20 24º tá sendo indicada aqui enquanto você tá colocando o termômetro aí dentro da garrafa PET eu vou vou pedir para o nosso cinegrafista entrar aqui o famoso magaiver né que também Valmir a gente também pode aproveitar a situação para

for para para fazer para produzir uma nuvem aqui dentro Oba então vamos a ela e o que que a gente vai fazer para isso a gente vai aumentar a pressão aqui no no no interior da garrafa uhum a Patrícia vai vai arriscar um fósforo a jogar aqui o fósforo vai fazer a a a função de eh de a gente ter impurezas aqui dentro através da fumaça do fósforo impurezas para que a gente possa ter núcleos de condensação E aí então enxergar a nuvem né depois então e Patrícia você quer vamos lá foi o fósforo fechou

a garrafa agora é só usar Ok fechou direitinho vamos lá Vamos aumentar a pressão em relação à simulação que a Patrícia mostrou pra gente agora a gente tá entrando com o número de mols aqui né aumentando o número de moléculas lá dentro perfeito Então vamos lá patrcia vai lendo a temperatura eu vou segurar um pouco aqui a garrafa professor de física quanta termodinâmica aqui hein Se eu tiver fôlego para falar ainda tem que ter Aumentou a temperatura 27º então registrado aí um aumento de temperatura agora o que que a gente vai fazer a gente vai

abrir rapidamente esse essa tampinha o gás que tá em Alta Pressão vai sofrer uma expansão bem rápida e essa expansão rápida deve provocar uma um abaixamento na temperatura perfeito em termos de termodinâmica também o professor pode explorar é um realização de trabalho do sistema sobre a atmosfera e a queda da energia interna do sistema Uhum Então vamos ver se a gente consegue produzir a nuvem então uau Olha que legal ficou linda a nuvem Olha aí a gente enxerga né a a condensação vapor queda da temperatura quanto foi aqui tá indo para 24 que é a

temperatura inicial que tava né Maravilha é legal porque dá para perceber que a natureza não é mágica né quer dizer ela é mágica e não é mágica ao mesmo tempo quer dizer a gente consegue explicar exatamente a gente consegue explicar e ver né agora a gente tá falando sobre pressão temperatura volume nós já podemos falar um pouquinho daquilo que nós vamos fazer interdisciplinarmente sem ainda revelar sem ainda revelar exatamente os passos eh e o que nós vamos fazer mas nós vamos mostrar um dos instrumentos que nós vamos usar e é um instrumento exatamente para medir

pressão vamos falar sobre ele simples inclusive né quando se fala em pressão Nada melhor do que falar de pressão atmosférica e como medir a pressão atmosférica através de um barômetro o barômetro convencional o barômetro de Torre chell aquele com a coluna de mercúrio Esse é um barômetro alternativo também chamado barômetro aneroide ele ele o funcionamento dele é basicamente variando a pressão aqui externa essa variação de pressão deve provocar uma ser aplicado uma força na película aqui que foi feito com bexiga né vai produzir um uma variação aqui no nosso ponteirinho você fez uma escala aí

né Fiz uma escala é pra gente verificar quando sobe ou quando desce né É agora olhando assim vai demoraria um certo tempo pra gente enxergar qual queer efeito então a gente trouxe aqui um um dispositivo que pode mostrar essa variação de pressão e e o e a e o e a mudança né No ponteirinho que a gente tá falando agora a pouco uhum a Patrícia agora a Patrícia vai puxar quando ela puxa ela Diminui a pressão interna aqui dentro Olha o que aconteceria então com o nosso ponteirinho lá não tem fio quem tá fazendo essa

mágica é o próprio ar é o próprio ar eão como o aluno vê né estuda na sala a pressão é for sobre área então a força que é aplicada na determinada área que tá produzindo essa esse deslocamento né E esse material todo é um material importado não tem no Brasil a gente não consegue encontrar o professor não consegue fazer isso daqui muito difícil Valmir a gente vai precisar de uma bexiga uhum um vidro um pote de bolacha talvez potinho de maionese é então assim esse material é muito simples professor consegue eh trabalhar com ele e

ele vai abrir as portas de um trabalho que nós vamos fazer daqui a pouquinho mas nós não vamos contar PR os professores nós vamos fazer um breve intervalo deixar vocês curiosos e curiosas e já voltamos com mais sala de professor e olha hein Agora nós vamos fazer chover ventar e todo o resto pelo menos tentar prever um pouco diso não conta tudo até já [Música] estamos de volta com o sala de professor e hoje o programa tem química e física estão conosco a professora Patrícia grup e o professor Anderson Piffer e o trabalho com o

documentário quanto pesa uma nuvem vai seguindo agora vai seguindo para que que que nós temos aqui gente temos uma estação meteorológica É isso aí como é que funciona quais são os instrumentos que estão aqui o um deles nós já vimos lá o barômetro o barômetro os próximos nós temos aqui um pluviômetro uhum um psicrômetro certo anemômetro e o nosso anemoscópio maravilha vamos começar com o psicrômetro Vamos mostrar para eles o psicrômetro eh O psicrômetro ele ele trabalha através da diferença de temperatura entre dois termômetros vamos lá trabalhar também com uma guiver aqui uma guiver vai

ver de perto um dos termômetros é o termômetro de bulbo seco uhum a temperatura ambiente no ar e o outro termômetro a gente e eh deixa ele envolto de um algodão e bebido com álcool a a ideia desse algodão é que eh para evaporar essa água ao evaporar a água vai retirar calor do bulbo resfriando o termômetro Então vai haver uma diferença de temperatura do bubo úmido pro pro bubo seco e a umidade naturalmente tem a ver com essa evaporação Ah sim porque exato valmiro É Ainda Bem lembrado Porque quanto mais seco estiver o o

ambiente mais rápido vai se dar essa evaporação perfeito a gente pode até fazer aqui a leitura e ver como é que tá aqui no estúdio né Valmir nós temos aqui uma temperatura de 24º c com o bulbo úmido e o bulbo seco tá indicando ali para nós 28º C utilizando uma tabela psicrométrica a gente consegue determinar então a umidade do ar eh bulbo seco na temperatura de 28º C para uma diferença entre os bulbos de qu 4 graus né Nós temos ali 28 deixa eu ver para não me perder 70% de umidade é a quantidade

de vapor de água que há na em relação a a a uma quantidade saturada né de vapor d'água na atmosfera o máximo de vapor que a gente poderia ter nesse mesmo volume Maravilha bom psicrômetro psicrômetro e agora ah outro outro outro instrumento maravilhoso esse que tem toda a estação meteorológica Sim esse é o é o pluviômetro Valmir eh um aqui é um cilindro quer dizer um recipiente de colocar bolacha eh um funil pra gente ter uma maior área para captar a água da chuva bom eh quando a gente ouve falar na televisão né que choveu

10 mm 15 MM o que significa isso a essa quantidade de chuva em milímetros eh corresponde a a a chuva que caiu no 1 m qu valmiro Então é bom uma área de 1 m qu então tem uma bacia lá de um E aí formou 1 mm né de espessura né Desse que dá um um volume de 1 l volume de 1 l né agora é claro que utilizando um recipiente menor nós não temos mais 1 m qu portanto uma área menor é eu vou coletar menos chuva e aí então eu tenho que fazer uma

compensação uma compensação u construindo uma escala né reconstruindo a escala e e para construir a escala a preocupação Nossa é e primeiro calcular qual o volume que cai nessa área em relação a a anterior o volume que cai nessa área e ao cair nessa área a ao cair dentro do cilindro vai ocupar que altura então eu fiz um um um procedimento eu coloquei 1 l de água uma experiência anterior 1 l de água e verifiquei Qual é a altura que ocupou 1 l de água e aí eu fiz a uma regrinha de três bem simplesinha

se o volume de 1 l de água ocupa uma determinada altura aqui o volume volume que cai nessa determinada área ocupará que altura e assim eu reconstruir essa escala Valmir é é importante mostrar que esses milímetros aqui não são milímetros lineares mas são milímetros dentro dessa escala os detalhes estão todos na ficha mas é importante porque muita gente faz pluviômetro meio no chute né e é importante fazer um pluviômetro pelo menos calibrad como esse daqu e esse funciona direitinho maravilha esse daqui fica do lado de fora da estação meteorológica aquele fica numa área ligada dentro

daquela casinha tem uma veneziana né isso exato Valmir não pode receber a radiação direta solar né is E aí aquele também fica do lado de fora e é muito bonitinho tem Cap V são dois né são dois é isso mesmo Eu senti falta aqui do galo não tem o galo ah Valmir não deu tempo p o galo próxima vez vamos trazer o galo bom ah Valmir aqui a gente tem um eh um dispositivo que mede a velocidade do vento e um só a orientação do vento né eh o nome disso aqui é anem anemoscópio e

o anemômetro anemos quer dizer né vento do grego mas eu eu eu tive uma ideia aqui Valmir de construir um um anemômetro que registra o valor certinho da velocidade né Não só visualmente Mas tem uma medida eh para isso eu conectei o nosso o nosso rotor a um motorzinho motor e motor de esse daqui eu comprei numa casa de equipamento elétrico Mas a gente pode desm montar um carrinho pode quebrar o ventilador enfim e a gente obtém o mesmo motorzinho liguei num voltímetro bom eh quando quando o nosso rotor gira ocorre a variação do campo

magnético essa variação do campo magnético vai corresponder um a uma tensão vai induzir uma tensão né no nosso voltímetro gira mais uma vez para mostrar pra gente porque enquanto a gente tá girando lá né dá para ver ali as variações vão aparecendo as variações de tensão o campo elétrico vai gerando eh um campo magnético né vai gerando quer dizer a rotação vai gerando uma variação do campo magnético que gera uma corrente elétrica maravilha esse daqui eh indica a orientação do vento é importante dizer aí para pros pro para todos que estão nos assistindo não só

os professores mas os demais também que quando em Meteorologia quando se fala um vento norte vento Noroeste quer dizer a orientação do ventro de onde ele vem não para onde ele vai né e Então esse daqui dá orientação do vento e aquele ali nós vamos medir a velocidade do vento como que se faz essa continha da velocidade do vento transformamos tensão em velocidade em formação de velocidade então Valmir a a primeira preocupação minha foi será que esses dados são lineares eu posso realmente usar isso então eu tive que fazer uma coleta de dados né e

quer dizer calcular descobrir qual é a velocidade para determinadas tensões e para calcular essa velocidade valmiro eu usei aquilo que todo do aluno do ensino médio aprende em movimento circular que é calcular a velocidade numa determinada distância né de um raio a partir de um centro e quer dizer eu tenho o raio eu posso contar o número de voltas que isso dá por segundo usando um cronômetro tenho a frequência portanto e assim Eu determino a velocidade para cada tensão que eu leio aqui Ah legal Nós já vamos fazer isso daqui porque Você levantou naturalmente esses

dados esses dados de calibração mas antes vamos acionar ali o ventilador a gente trouxe um ventilador para fun funciona não é certamente Funciona porque já foi testado inclusive testado e aprovado Olha só então vamos ver se o anemoscópio tá mostrando a direção do vento tem uma pequena ajuda aí para ele se posicionar é a ausência do galo faz muita diferença aqui eu acho né e não que tá tendo ali uma interferência naturalmente do outro instrumento e aqui nós estamos lendo quanto aqui nós estamos lendo uma tensão de 190 190 195 MV uhum tá certo e

aí a gente vai descobrir já já Qual é a velocidade que corresponde a essa tensão Obrigado Patrícia pode desligar bom tudo isso daqui também feito com material importado n Mat muito difícil encontrar esse material viu valme Dá para entrar numa loja Simples uma loja de material elétrico encontrar a maioria desses materiais tambm muito muito barato as mães é que ficam desesperadas né quando as cri esposas casa muita coisa a gente tem em casa né Pega aqui aquele material que já já tá lá a mão né então Maravilha bom vamos ver a curva de calibração mostar

vocês osos vamos lá vamos lá bom já direto aqui ao ponto você fez uma uma tabela né isso Valmir Eu construi uma tabela pras tensões que que que eu fui lendo né e calculando aquela a velocidade da maneira que eu comentei aí né Uhum E aí em seguida Você levantou coloquei isso num gráfico para verificar se se haveria mesmo a linearidade e visualmente traçando o gráfico olha lá o professor pode explorar a construção de gráfico com aluno a gente percebe a linearidade a partir do da da reta né Média a gente consegue obter então a

equação dessa reta e essa equação é importante pra gente por eu posso medir agora para qualquer tensão que eu leio eu tenho a velocidade que tá aqui representando por sendo representado por y né Maravilha já falamos de pressão já falamos de velocidade de Vento já falamos de variações já falamos de humidade falamos de pluviosidade não falamos de temperatura temperatura o que toda a estação meteorológica tem que ter ali o registro dessas temperaturas e eu trouxe aqui para vocês Valmira Ah um uma um essas temperaturas registradas eu fiz com um termômetro bem simples Patrícia a Patrícia

tá aqui com o termômetro como esse uhum termômetro que muito baratinho posso falar o valor Val que eu paguei r$ 2 esse termômetro ele a parte interessante dele é que ele indica temperaturas máximas e mínimas apenas clicando aqui ele indica a temperatura máxima apertando mais uma vez temperatura mínima uhum ap mais aí mais uma vez ele volta na temperatura Ah nesse instante né Maravilha e aí você fez o que com isso and registrei todos os valores eu queria muito mostrar isso de uma forma visual e essa forma visual a gente encontra nos sites de eh

sites do do de Estações meteorológicas e tudo mais e tá aqui o gráfico que eu construí para Ah que legal em cima as temperaturas máximas embaixo Aqui as temperaturas mínimas mimas e ao longo dos dias do mês de novemb novembro uns 20 Maravilha em Santo André isso daqui o professor pode eh trabalhar com os alunos eh comparando isso com os ses fica muito interessante se o professor pedir pro aluno comparar com o o os os dados fornecidos pelo site o aluno vai logo perceber que os dados não vão bater exatamente E aí aquela conclusão de

que meteorologia é uma ciência bastante complexa né e é por isso que nem sempre não acertam né e a gente fica bravo porque eles não acertam eu acho que é um trabalho maravilhoso eu quero agradecer realmente muito a proposta de vocês de hoje muito bem agora que você conhece a proposta dos professores pegue a ficha de atividades no site da TV Escola e comece a planejar o trabalho com seus alunos eu tenho certeza que os resultados serão incríveis lembre-se de nos mandar notícias por meio do blog do sala de professor O endereço está aí na

tela no blog nós podemos acompanhar seu trabalho e podemos também mantê-lo informado sobre todas as novidades aqui do programa Não perca essa oportunidade seja um seguidor do sala de professor Olha aí até rimou gente o programa infelizmente acabou muito obrigado professores mais uma vez e muito obrigado a todos vocês que estão sempre conosco aqui na TV Escola o canal da educação nós estamos esperando para saber qual é a meteorologia vai chover não vai chover Tá bom até o próximo programa Bom trabalho para todo mundo tchau C [Música]