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Física do Meio Ambiente, 4300351

Grupo de discussão

As turmas desta disciplina (diurno e noturno) tem um grupo de discussão através do qual vocês serão avisados de mudanças de horário, aulas, provas, etc. O grupo pode e deve ser usado também para discutir temas pertinentes à disciplina e tirar dúvidas. O grupo foi criado no Google-Groups e chama-se "fismamb". A pagina para se inscrever eh: http://groups.google.com.br/group/fismamb?hl=pt-BR

Programa

O Sol como fonte de energia. Fluxos de energia no Sistema Terra. Radiações cósmicas. Marés. Equilíbrio térmico da Terra. Física da atmosfera: estrutura, ventos e circulação. O fenômeno El Niño. Física dos oceanos: contribuição energética, ondas e circulação. Fixação fotossintética. Camada de ozônio. Efeito estufa. Poluição do ar. Impactos ambientais.

Avaliação

A avaliação da disciplina será em duas provas. A primeira (P1) terá peso 1 e segunda (P2) terá peso 2. A nota final será calculada pela média ponderada: Nota = (P1 + 2*P2)/3. Dependendo do andamento da turma, poderemos ter listas de exercício preparatórias para as provas também valendo nota. Neste caso, a média das listas terá peso 1 na nota final: Nota = (P1 + 2*P2 + L)/4.

Listas de Exercício de preparação para a prova 1.

Avaliação 2

A segunda avaliação será na forma de apresentação de trabalho. Vocês devem se organizar em duplas e escolher um tema do escopo do nosso curso. As apresentações terão de 20 a 25min com mais 5min para perguntas. Vocês podem pensar em um tema, ou escolher um dos sugeridos abaixo:

  • Fotossíntese
  • Circulação termoalina
  • Fontes renováveis e não renováveis de energia.
  • Fenômeno El Niño
  • Ciclo do Carbono
  • Economia do Carbono
  • Ciclos de Milankovitch

Um mesmo tema não poderá ser escolhido por duas duplas, então quem se decidir primeiro deve me encaminhar um email dizendo se é diurno/noturno, e qual tema escolheu. As apresentações podem ser baixadas daqui:

Diurno

Noturno

Bibliografia

Cronograma de aulas

  • 2016/fev/16 - Aula 01 - Introdução: física do meio ambiente e mudanças climáticas
  • 2016/fev/23 - Aula 02 - Composição da atmosfera. Densidade e pressão. Lei de Boyle, de Charles, de Avogrado e de Dalton. Razão de mistura em massa e volume e umidade específica.
    Leitura: Jacobson, cap.2 ate item 2.5; Wallace & Hobbs, cap.3 até item 3.2
    Complementar: Halliday & Resnick capítulos 19 e 20; Feynman caps. 39, 44.1, 44.2, 43.1, 43.2
  • 2016/mar/1 - Aula 03 - Calor e temperatura. Calor específico por massa e por mol. Distribuição de velocidades em um gás e escala dos movimentos atmosféricos. Variação da temperatura com a vertical. Camada limite, troposfera livre, estratosfera, mesosfera e termosfera. Transformações de fase, calor latente e entalpia. Clausius-Clapeyron. Pressão de vapor de saturação e umidade relativa. Dew and frost points.
    Leitura: Jacobson, cap.2 item 2.6 até o fim; Wallace & Hobbs, cap.3 item 3.3 até o fim
  • 2016/mar/8 - Aula 04 - Primeira lei da termodinâmica. Equação termodinâmica. Temperatura equivalente e potencial. Adiabática seca.
    Leitura: Jacobson, cap.2 item 2.6 até o fim; Wallace & Hobbs, cap.3 item 3.3 até o fim
    Complementar: Halliday & Resnick capítulos 20 e 21; Feynman caps. 42.1, 43.5, 45
  • 2016/mar/15 - Aula 05 - Derivação da equação da continuidade a partir do princípio de conservação de massa. Comparação com outras leis de conservação. Formas de divergência do fluxo, divergência da velocidade e da concentração específica. Termos de difusão molecular (lei de Fick). Fontes e sumidouros.
    Leitura: Jacobson, cap.3 até item 3.3
    Complementar: Jacob, cap.1 até item 1.3.1
  • 2016/mar/22 - Semana Santa
  • 2016/mar/29 - Aula 06 - Espectro solar e terrestre. Radiância e irradiância. Lei de Beer. Lei de Kirchoff. Extinção e emissão de radiação, por moléculas e partículas. Fixação fotossintética. Medidas in-situ e por sensoriamento remoto.
  • 2016/abr/5 - Aula 07 - Variabilidade solar. Vapor de água e outros gases de efeito estufa. Balanço de energia. Nuvens e radiação. Forçante radiativa. Circulação atmosférica e oceânica.
  • 2016/abr/12 - Aula 08 - Prova 1
  • 2016/abr/19 - Aula 09 - Amostragem de funções contínuas e teorema de Nyquist. Atmosfera caótica. Média de Reynolds. Decomposição da equação de continuidade. Fluxo turbulento cinemático. Matriz de difusão. Equação de continuidade com difusão e discretização em uma dimensão.
    Leitura: Jacobson, cap.3 do item 3.3 até o fim
    Complementar: Jacob, cap.1 item 1.3.1 até o fim; cap. 2 até item 2.2.1
  • 2016/abr/26 - Aula 10 - Equação de difusão turbulenta. Decomposição nuvem/ambiente. Equações de fluxo de massa. Entrainment/Detrainment. Níveis de condensação e convecção livre. Tipos de fechamentos. Hipóteses para modelar convecção rasa. Balanço de água.
  • 2016/mai/3 - Aula 11 - Reações químicas e processos de fotólise. Taxa de reação e velocidade de reação. Equação de Arrhenius. Reações envolvendo ozônio. Camada de ozônio.
  • 2016/mai/10 - Aula 12 - Dispersão de poluentes na atmosfera. Exposição. Tipos de plumas. Plume rise. Modelos de dispersão gaussiana, difusão de gradientes, estatísticos e similaridade.
  • 2016/mai/17 - Aula 13 - Marés. Física dos oceanos: contribuição energética, ondas e circulação. O fenômeno El Niño.
  • 2016/mai/24 - Aula 14 - Datação por isótopos radioativos. Radiações cósmicas. Carbono-14.
  • 2016/mai/31 - Aula 15 - Prova 2
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