Hidrologia e Climatologia

Código:

GEOL1010

Sigla:

GEOL1010

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Geologia

Ocorrência: 2020/2021 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Geociências, Ambiente e Ordenamento do Território
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Engenharia Agronómica

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
L:EA	13	Plano Oficial do ano letivo 2019	1	-	3	28	81

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Os principais objetivos desta unidade curricular são:

a) Conhecer o funcionamento dos sistemas hidrológicos subterrâneos e superficiais, com destaque para os sistemas hidropedológicos.

b) Reconhecer a importância ambiental e socioeconómica dos sistemas hidrológicos.

c) Conhecer métodos e técnicas habitualmente utilizados em atividades científicas e tecnológicas relacionadas com a Hidrologia e a Hidropedologia.

d) Descrever o sistema climático analisando as interações entre as suas partes constituintes e os resultantes fenómenos meteorológicos e climáticos com relevância ambiental.

Resultados de aprendizagem e competências

Após aprovação nesta unidade curricular, o estudante deverá ser capaz de:

- realizar, com êxito, tarefas de natureza científico-tecnológica nos domínios da Hidrologia e Hidropedologia;

- compreender a constituição e as interações internas do sistema climático terrestre;

- compreender os princípios físicos básicos dos fenómenos meteorológicos mais comuns;

- compreender a dinâmica do sistema climático;

- analisar as consequências do aquecimento global e descrever as medidas de prevenção e mitigação necessárias;

- compreender a importância da interação superfície-atmosfera no balanço energético dos ecossistemas terrestres;

- compreender a relação íntima entre o clima e a produção de biomassa;

- compreender os métodos e tecnologias mais comuns para medição das variáveis agrometeorológicas.

 

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Matemática: noções básicas de álgebra, trigonometria, cálculo diferencial e integral.

Física: noções básicas de cálculo vetorial, cinemática, dinâmica, hidrostática e termodinâmica.

Programa

Aulas teóricas de Hidrologia

1. Conceitos básicos
2. A Hidroquímica
3. A fase subterrânea do ciclo hidrológico
4. O movimento da água em meio subterrâneo
5. Hidropedologia

Aulas práticas de Hidrologia

1. Amostragem de águas
2. Medição do pH, condutividade elétrica, temperatura e resíduo seco da água
3. Construção e interpretação de um perfil hidrogeológico
4. Tratamento gráfico e interpretação de dados hidroquímicos
5. Estudo de um sistema hidrológico

Climatologia

1.           Introdução
1.1.        Meteorologia e climatologia
1.2.        Sistema climático
1.3.        Agrometeorologia

2.           Noções de meteorologia
2.1.        Estrutura e composição da atmosfera
2.2.        Descrição da atmosfera com a lei dos gases perfeitos
2.3.        Temperatura, pressão, densidade
2.4.        Equilíbrio hidrostático e estratificação de massa na atmosfera
2.5.        Equação hipsométrica
2.6.        Ar seco e ar húmido
2.7.        Pressão de vapor de saturação
2.8.        Ponto de orvalho
2.9.        Terminologia de processos
2.10.      Nuvens
2.11.      Precipitação e evaporação
2.12.      Convecção e advecção
2.13.      Ventos e forças que os originam
2.14.      A camada limite planetária
2.15.      Massas de ar e superfícies frontais
2.16.      Centros de altas e baixas pressões

3.           Dinâmica do sistema climático
3.1.        Radiação solar
3.2.        Radiação térmica
3.3.        Estações do ano
3.4.        Balanço radiativo global da Terra e efeito estufa
3.5.        Transporte de energia no sistema climático
3.6.        Circulação atmosférica global
3.7.        Circulação oceânica global
3.8.        Ciclo hidrológico
3.9.        Tipos de clima e classificações climáticas.
3.10.      Variabilidade climática
3.11.      Mudanças climáticas

4.           Interação superfície-atmosfera
4.1.        Transporte de quantidade de movimento, entalpia e massa (gases e partículas) entre a atmosfera e a superfície
4.2.        Aerodinâmica das superfícies e camadas limite. Difusão molecular e turbulenta.
4.3.        Fluxos e resistências. Aplicações.
4.4.        Balanço energético em vários ecossistemas.
4.5.        Partição de energia para o aquecimento e evaporação. Evapotranspiração.
4.6.        Fluxo de energia no solo e temperatura do solo
4.7.        Arrefecimento: orvalho e geada.

5.           Clima e vegetação
5.1.        Fenologia, temperatura e fotoperíodo.
5.2.        Radiação solar e produção potencial de biomassa (ecossistemas húmidos).
5.3.        Produção de biomassa limitada pela água (ecossistemas áridos).
5.4.        Modificações do agroclima. Alteração dos regimes radiativo, aerodinâmico e hídrico.
5.5.        Implicações no balanço energético. Casos-estudo.

6.           Medição de elementos agrometeorológicos

7.           Exemplos de estudos agroclimáticos

Bibliografia Obrigatória

Brassington, R. ; Field hydrogeology, John Wiley, 2007
C. W. Fetter; Applied hydrogeology. ISBN: 0-02-336490-4
Hipólito, J. R. e Vaz, A. C.; Hidrologia e Recursos Hídricos, IST Press, 2011
Lencastre, A. & Franco, F. M. ; Lições de Hidrologia, Universidade Nova de Lisboa, 1992
Henry Lin; Hydropedology. ISBN: 978-0-12-386941-8
Mendes, B. & Santos Oliveira, J. F. ; Qualidade da água para consumo humano, LIDEL, 2004
T. M. Seixas, M. A. Salgueiro da Silva; Apontamentos de Climatologia para L:EA, 2019
Gordon B. Bonan; Ecological climatology: concepts and applications, Cambridge University Press, 2016. ISBN: ISBN-10: 110761905X

Bibliografia Complementar

Pedro M. A. Miranda; Meteorologia e Ambiente, Fundamentos de meteorologia, clima e ambiente atmosférico, Universidade Aberta, 2001. ISBN: ISBN: 9789726746553
Roland Stull; Practical Meteorology, An Algebra-based Survey of Atmospheric Science, Roland Stull, 2017. ISBN: ISBN: 13: 978-0-88865-176-1
Dennis L. Hartmann; Global Physical Climatology , Academic Press, 1994. ISBN: ISBN: 0-88318-712-4

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

[Hidrologia]

A apresentação dos assuntos abordados nas aulas teóricas será feita através da projeção de diapositivos gerados na aplicação Microsotf Office Powerpoint, os quais incluirão textos, gráficos e fotos referentes a cada tema.

As apresentações serão disponibilizadas em formato PDF.

As aulas na FCUP constam da resolução de exercícios práticos.

Nas aulas de campo os alunos terão contacto direto com processos naturais relacionados com os sistemas hidrológicos e hidropedológicos e aplicarão técnicas apropriadas para o seu estudo.

[Climatologia]

Aulas teóricas para lecionação dos conteúdos programáticos e aulas teórico-práticas para resolução de exercícios. As aulas teórico-práticas serão lecionadas segundo a metodologia de aprendizagem cooperativa com utilização de quadros brancos.

Os conteúdos didáticos, incluindo resoluções de problemas de aulas teórico-práticas e de provas de avaliação de anos anteriores serão disponibilizados na plataforma Moodle. Para resolução de dúvidas, será aberto um fórum de discussão na plataforma Moodle.

Tipo de Avaliação: exame final

Tipo de avaliação

Avaliação por exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	100,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	53,00
Frequência das aulas	28,00
Total:	81,00

Obtenção de frequência

Aplicam-se as regras estabelecidas pelo Conselho Pedagógico da FCUP na frequência às aulas práticas de Hidrologia e teórico-práticas de Climatologia. A frequência às aulas teóricas é opcional.

Fórmula de cálculo da classificação final

Nota final = 0.5×[Nota de Hidrologia] + 0.5×[Nota de Climatologia]

Observações

Membros do júri:

Jorge Manuel Espinha Marques
Teresa Monteiro Seixas
Manuel António Salgueiro da Silva