Guia Completo de Hidrologia e Ciclo da Água

Hidrologia

Hidrologia é a ciência que trata da água na Terra, sua ocorrência, circulação e distribuição, suas propriedades físicas e químicas e suas reações com o meio ambiente, incluindo suas relações com a vida. Estuda as leis de ocorrência e distribuição das águas na superfície do solo, na atmosfera terrestre, nos estratos geológicos, bem como suas relações com problemas de engenharia sanitária, irrigação, hidroeletricidade, regularização das ondas de cheia e águas de navegação, drenagem, proteção do solo contra erosão, etc. Sendo, portanto, uma ciência de grande importância econômica e social.

Tipos de Vegetação e Regiões

• A Tundra: É uma vegetação proveniente do material orgânico que aparece no curto período de degelo durante a estação "quente" das regiões de clima polar, apresentando assim apenas espécies que se reproduzem rapidamente e que suportam baixas temperaturas.
• Savana: É uma região plana cuja vegetação predominante são as gramíneas, salpicadas por algumas árvores esparsas e arbustos isolados ou em pequenos grupos.
• Deserto: Em geografia, é uma região que recebe pouca precipitação pluviométrica. Como consequência, os desertos têm a reputação de serem capazes de sustentar pouca vida.

Fenômenos Meteorológicos

Chuva: É um fenômeno meteorológico que consiste na precipitação de água no estado líquido sobre a superfície da Terra. A chuva forma-se nas nuvens. Nem todas as chuvas atingem o solo; algumas evaporam-se enquanto estão ainda a cair, num fenômeno que recebe o nome de virga e acontece principalmente em períodos ou locais de ar seco.

Vento: Pode ser considerado como o ar em movimento. Resulta do deslocamento de massas de ar, derivado dos efeitos das diferenças de pressão atmosférica entre duas regiões distintas e é influenciado por efeitos locais como a orografia e a rugosidade do solo.

Evaporação: Moléculas de vapor d’água que vão para o ar aumentando a umidade. O aumento da temperatura aumenta a entropia e, consequentemente, o número de choques entre as partículas. As moléculas trocam mais quantidade de movimento, superando a película formada pela tensão superficial e são lançadas na atmosfera.

Umidade do Ar

A umidade do ar é a quantidade de vapor d'água que existe em suspensão na atmosfera formando nuvens e precipitações, ou seja, descreve a quantidade de vapor de água contida numa dada porção de atmosfera.

• Umidade Absoluta: Quantidade de vapor d’água existente por unidade de volume na atmosfera.
• Umidade Relativa: É a razão entre a umidade existente no ar e a quantidade de vapor d’água necessário para saturá-lo.
• Ponto de Orvalho: É a temperatura na qual ocorre a saturação de uma massa de ar quando ela é resfriada sem adição ou remoção do vapor d’água.

Formação e Tipos de Nuvens

A nuvem é o resultado da condensação do vapor d’água existente na atmosfera. Os núcleos higroscópicos, ou de condensação, atraem as partículas de vapor d’água condensadas e dispersas no ar, agrupando-as à sua volta até constituir uma minúscula gota. O mesmo processo, multiplicado milhões de vezes, origina as massas de umidade concentrada que chamamos de nuvens. São núcleos higroscópicos: partículas de argila, pólen, matéria orgânica, sais marinhos, cristais de gelo, entre outros.

Classificação por Forma:

• Estratiformes: Nuvens de desenvolvimento horizontal, cobrindo grande área; apresentam pouca espessura; dão origem a precipitação de caráter leve e contínuo.
• Cumuliformes: Nuvens de desenvolvimento vertical, em grande extensão; surgem isoladas; dão origem a precipitação forte, em pancadas e localizadas.
• Cirriformes: Nuvens de desenvolvimento horizontal. São fibrosas, de aspecto frágil e ocupam as altas atmosferas. São formadas por cristais de gelo minúsculos e não dão origem a precipitação.

Quanto à Constituição:

• Sólidas: Podendo conter gelo até mesmo de tamanho elevado, chegando a pesar 1 tonelada; são as nuvens chamadas de negras ou trêmulas.
• Líquidas: Constituídas basicamente por gotículas de água.
• Mistas: Constituídas tanto por gotículas de água quanto por cristais de gelo.

Nomenclaturas Específicas:

• Stratus: São geralmente nuvens muito baixas, podendo restringir as operações de pouso e decolagem. Não produzem turbulência ou gelo.
• Cumulus: Os de espécie Humilis são considerados de bom tempo; os Cumulus Congestus ou em forma de torres (TCU) são muito desenvolvidos e a turbulência e o congelamento podem ser fortes.
• Cirrus: Nuvens formadas por cristais de gelo, sendo tão suaves que os efeitos sobre as aeronaves são praticamente os mesmos do voo em céu claro.

Tipos de Precipitação

• Convectivas: O aquecimento desigual da superfície do solo provoca a elevação da massa de ar. Ao subirem, resfriam-se e precipitam. São as chuvas de verão: grande intensidade, curta duração, precedidas de ventos fortes e descargas elétricas.
• Orográfica: Ventos quentes e úmidos vindos do oceano encontram barreiras físicas (serras), sobem, condensam e precipitam sobre o barlavento. O vento que ultrapassa a barreira é seco (sotavento).
• Chuvisco: Gotas com diâmetro inferior a 0,5 mm.
• Chuva: Gotas com diâmetro superior a 0,5 mm.
• Granizo: Pedaços de gelo com diâmetro inferior a 5 mm.
• Saraiva: Pedaços de gelo com diâmetro superior a 5 mm.
• Neve: Cristais de gelo provenientes da sublimação do vapor de água ou congelamento lento.

O Ciclo Hidrológico

O ciclo hidrológico é um fenômeno global de circulação fechada da água entre a superfície terrestre e a atmosfera, impulsionado pela energia solar, gravidade e rotação da Terra. Ocorre em dois sentidos:

1. Superfície para Atmosfera: Fluxo na forma de vapor (evaporação e transpiração).
2. Atmosfera para Superfície: Transferência em qualquer estado físico (precipitações).

Evapotranspiração: É a perda de água por evaporação do solo e transpiração das plantas, essencial para o balanço hídrico agrícola.

A Bacia Hidrográfica

É a área de captação natural dos fluxos de água que convergem para um único ponto de saída, o exutório.

• Divisor Topográfico: Linha que une os pontos de cota máxima entre bacias.
• Divisor Freático: Determinado pela estrutura geológica subterrânea.
• Calha ou Leito Menor: Escavação onde a corrente escoa normalmente.
• Calha ou Leito Maior: Planície de inundação ou várzea do rio.
• Talvegue: Linha de menor cota no fundo do vale.
• Margem: Ponto de transição entre a calha menor e a maior.

Classificação dos Cursos D’água

• Perenes: Contêm água o tempo todo.
• Intermitentes: Secam em determinadas épocas do ano.
• Efêmeros: Existem apenas durante e logo após as chuvas.

Pluviometria

A chuva é medida por pluviômetros (recipientes cilíndricos padronizados) e pluviógrafos (aparelhos que registram a variação da chuva ao longo do tempo). O pluviógrafo de cubas basculantes é o mais comum, permitindo análises detalhadas e transmissão de dados em tempo real.

Isoietas: São curvas traçadas sobre mapas que representam linhas de igual precipitação, auxiliando no cálculo da precipitação média de uma região.