Geadas

[Chingula]

Para ocorrer geada devem coexistir condições meteorológicas favoráveis com as caracteristicas caloríficas da superfície (solo ou objectos).
São factores meteorológicos favoráveis o facto da humidade relativa se aproximar da saturação com o arrefecimento nocturno, existência de vento fraco ou calma (sinal de fraca ou inexistente turbulência atmosférica), céu limpo ou com nebulosidade alta que permita um arrefecimento radiativo nocturno significativo - não sendo necessário atingirem-se valores da temperatura do ar, inferiores a 0ºC.
O valor da temperatura de 0º C é o do ponto de fusão da água destilada, à pressão normal e não da sua congelação...
Verifica-se muitas vezes formação de geada nos automóveis e não no solo...tem a ver com as capacidades caloríficas, condutibilidade térmica e com a reflectividade radiativa dos materiais...normalmente os carros escuros ou pretos têm geada mais espessa, ou mais significativa que os carros mais claros.
A geada pode ocorrer por sublimação do vapor de água atmosférico.

 

[Paulo H]

Para ocorrer geada devem coexistir condições meteorológicas favoráveis com as caracteristicas caloríficas da superfície (solo ou objectos).
São factores meteorológicos favoráveis o facto da humidade relativa se aproximar da saturação com o arrefecimento nocturno, existência de vento fraco ou calma (sinal de fraca ou inexistente turbulência atmosférica), céu limpo ou com nebulosidade alta que permita um arrefecimento radiativo nocturno significativo - não sendo necessário atingirem-se valores da temperatura do ar, inferiores a 0ºC.
O valor da temperatura de 0º C é o do ponto de fusão da água destilada, à pressão normal e não da sua congelação...
Verifica-se muitas vezes formação de geada nos automóveis e não no solo...tem a ver com as capacidades caloríficas, condutibilidade térmica e com a reflectividade radiativa dos materiais...normalmente os carros escuros ou pretos têm geada mais espessa, ou mais significativa que os carros mais claros.
A geada pode ocorrer por sublimação do vapor de água atmosférico.

E qual a temperatura de contacto (camada de ar/superfície metálica) dum carro com geada? É claro que não chove água destilada nem nevoeiro destilado, têm um pH diferente de 7.0, devido a poeiras, poluição, etc.. Mas digamos que congela aproximadamente a 0C para uma pressão de 1 atm (1013mbar)! A sublimacão da água (estado sólido estado gasoso) ocorre com uma pressão atmosférica muito baixa, não ocorre à pressão normal. Já o CO2 sólido sublima à pressão normal de 1 atm, razão pela qual não é possível fazer patinagem numa pista de CO2 sólido (gelo seco) pois não derrete, evapora, logo não desliza com o aumento de pressão sob o patim.

A cor, a condutividade das superfícies é importante para o seu arrefecimento nocturno. Mas é o ar que contém a humidade, não a superfície metálica dum carro! Temos de imaginar que sobre a superfície arrefecida do carro existe uma camada de ar que também irá arrefecer, condensando a humidade nela contida e por consequência adere na superfície, congelando (se a temperatura da superfície for <= 0C)! Da acumulação do condensado solidificado surge aquilo a que chamamos geada!

É esta a minha opinião. Para mais pormenores sobre a sublimacão da água, nada melhor que pesquisar na internet por um diagrama de fases da água, de eixos pressão x temperatura, traçarmos a pressão atmosférica observada e a temperatura observada e daí facilmente se constata a possibilidade ou não de existir fenômeno de sublimacão! Esta ocorre naturalmente no caso do co2 sólido, já a água é mais difícil..

 

[Chingula]

Apresentei apenas alguns aspectos físicos que devem ser considerados, não tive outra intenção senão a de chamar a atenção para isso.
A formação de geada é um processo Termohidrodinâmico, envolvendo o maior arrefecimento de uma superfície em relação ao ar envolvente (por isso não ser condição necessária a ocorrência de temperatura, do ar, negativa...)
O melhor exemplo é o da sublimação do vapor de água do ar (à pressão normal) no congelador dos frigoríficos...não carece da passagem pela fase liquida...aparece com uma estrutura cristalina caracteristica, depositada nas zonas de maior arrefecimento do congelador.
Quando a água congela devido à descida da temperatura forma-se gelo e não geada...(não me refiro à geada negra que já tem a ver com a água na estrutura celular das plantas - a água ao congelar aumenta de volume...)
A Física da água é muito interessante e complexa...
Cumpts

 

[Paulo H]

Apresentei apenas alguns aspectos físicos que devem ser considerados, não tive outra intenção senão a de chamar a atenção para isso.
A formação de geada é um processo Termohidrodinâmico, envolvendo o maior arrefecimento de uma superfície em relação ao ar envolvente (por isso não ser condição necessária a ocorrência de temperatura, do ar, negativa...)
O melhor exemplo é o da sublimação do vapor de água do ar (à pressão normal) no congelador dos frigoríficos...não carece da passagem pela fase liquida...aparece com uma estrutura cristalina caracteristica, depositada nas zonas de maior arrefecimento do congelador.
Quando a água congela devido à descida da temperatura forma-se gelo e não geada...(não me refiro à geada negra que já tem a ver com a água na estrutura celular das plantas - a água ao congelar aumenta de volume...)
A Física da água é muito interessante e complexa...
Cumpts

Chingula, a nossa intenção vai sempre no sentido de alcançar mais conhecimento, nem sempre as opiniões são iguais, mas visam sempre enrriquecer o conhecimento de todos. Por isso, tudo é positivo!


A Física da água é realmente muito interessante e complexa! Daí que nada melhor que observar um diagrama de fases da água e analisar todas as possibilidades ao variar a pressão e/ou a temperatura. A água tem até um ponto triplo, onde a uma dada pressão e temperatura coexistem as fases gasosa/liquída/sólida.

Mas para mim, geada branca é água no estado sólido e para tal ocorrer só com temperaturas <=0ºC (pelo menos na gama de pressões a que estamos sujeitos 1013mbar +/-80mbar?!).

A geada negra ocorre quando o frio é tal que supera a capacidade isolante das folhas das plantas, ficando com aspecto "cozido". Caso a geada negra não tenha aparencia esbranquiçada, é porque a Temperatura de Orvalho é inferior à temperatura ocorrida no solo, sendo ambas negativas (desta forma não ocorreu condensação, apenas congelamento no interior das folhas e charcos de água). Mas o termo geada negra também é usado quando temos geada branca, mas com a condicionante de ter gelado o interior das folhas das plantas.

 

[Vince]

A literatura refere que a geada se forma por sublimação, se primeiro se formar orvalho e este congelar, trata-se de orvalho gelado. A geada negra penso que não é geada propriamente dita mas apenas o nome que se dá ao facto das plantas morrerem por acção de temperaturas negativas, que devido à muito baixa humidade quer no ar quer nas próprias plantas para contrariar essa secura, não se formou/depositou a geada branca, foi um processo "invisível", apenas os danos nas plantas.


Alguns textos que encontrei:

Question - I would like to know how to determine whether or not frost
will appear on the ground. I assume you need dew to get frost, and dew is
dependent on the dew point, which is easy to find information about.
Basically then, my question is
how can you estimate ground temperature given air temperature or possibly
air temperature history? Does heat transfer between the ground and air
play a significant role?

Let me answer just a part of your question. Your assumption is incorrect.
Frost is not made by freezing dew. It is formed by sublimation - water vapor
moving directly to a solid... ice. Frost is formed when the dew point is near
or below freezing and the temperature of the air falls to within a few degrees
of the DP.

Your thought about ground temperature is interesting. Generally the air is
warmed or cooled by the surface. The air is largely transparent to radiant
energy so heat released by the surface at night is radiated off into space.
But as the surface cools, the heat from the lowest layer of air is
conducted to
the ground. Cooling the air from below tends to make the air more stable and keep the cooler air low.
Hope that helps.
Larry Krengel

I published an article several years ago in the Journal of Meteorology, U.K.
on how to estimate frost from previous night temperatures. It is called
"Predicting Frost At Your House". You don't usually
get dew before frost, although you can on nights when the temperature starts well
above freezing and moves to below freezing during the night. In the colder
months frost develops as the temperature decreases to below the frost point,
which is essentially equivalent to dew point but at temperatures below freezing.
On nights with heavy frost, it is not uncommon to have an ice fog, in which
supercooled water vapor forms ice crystals in the air and hoarfrost on exposed
objects.

Heat transfer between the ground and air is important, as the ground
supplies energy to heat the air near the ground, unless of course it has been
very cold for a long time and the ground is frozen (or there is snow on it).
Much of the water vapor that goes into dew and frost actually comes from
evaporation
from the soil and transpiration from plants and grass (or snow sublimation);
evaporation continues at night, although to a much lesser degree than
during the day.
A very dry soil and surface vegetation will produce much less or no dew or
frost on the vegetation.

David Cook
Argonne National Laboratory

Frost formation is a complex process, and conditions have to be "right"
for it to occur. Frost forms on surfaces directly from the vapor state,
without condensing as dew. If dew forms, frost formation is unlikely, even
if the temperature drops below freezing.

Frost is more likely to form on surfaces above the ground first, such as
house roofs, or automobiles, because the air immediately above the ground is
usually a few degrees warmer than air a few feet higher. There is some heat
transfer from the ground to the air a few centimeters above it. If there is
much wind, frost will not form either. (Neither will dew, as both these
occurrances require little or no wind, so the atmosphere will not stay
mixed.) If the skies are cloudy, usually dew or frost will not form either,
as the clouds reflect the radiated heat from the ground, which helps in
keeping the lower layers mixed.

So the ideal conditions for frost formation is a night with clear skies,
light winds, and a temperature forecast to be near or a little below
freezing. Standard temperature measurements are taken from about 2 meters
above ground. On a calm night the ground temperature can be as much as 5-7
degrees cooler than the standard temperature reading. If there is some wind,
the air stays mixed, and the temperature difference disappears.

Wendell Bechtold, meteorologist
Forecaster, National Weather Service
Weather Forecast Office, St. Louis, MO

Fonte: NEWTON | (Tradução automática)

Frost hollows

Some areas, on a regional scale, are particularly prone to frost. These are sometimes referred to as frost hollows, or frost pockets if they are very small. Frost hollows often occur in valleys due to cold air drainage. As the air at the top of a hill cools at night, it becomes dense and heavy compared to surrounding air, and will drain to lower levels. This is referred to as a katabatic wind, and can result in frost forming in valleys when surrounding areas remain frost-free.

Factors that affect frost formation

Frost formation is affected by a series of factors including cloud coverage, humidity, surface winds, topography and location. In Australia, frost is more likely to form under a clear sky, with low humidity and light surface winds.

* Cloud cover: Clear skies favour the escape of radiation (heat) from the earths surface to space. Clouds reflect the outgoing radiation, slowing the cooling at the surface. Crop covers and tree wraps can be used to manage the risk of frost by preventing the loss of heat during the night.
* Humidity: When the air is more humid, internal processes relating to the change of state of water between vapour-liquid-solid causes the release of heat (latent heat). This slows down the cooling, decreasing the likelihood of frost. Spraying water on crops can help to prevent the development of frost. As the liquid water becomes ice, it releases heat, slowing down the cooling process. Care must be taken with this method of frost prevention however, as excessive ice build-up can also harm a crop.
* Surface winds: At night, wind can act to mix the cooler air near the surface with warmer air just above it. This slows the radiative cooling at the surface, making frost formation less likely. Wind machines and helicopters are often used to stir up the air around a crop, reducing the likelihood of frost. Heaters also generate a movement of air, helping to enhance their effectiveness in frost prevention.

Temperature - an indicator of frost

Temperature is measured by standard instruments which are located in a shelter (Stevenson screen) at a height of approximately 1.2 m above the ground. These observations are then used to approximate the conditions at surface level. An observed temperature of 2.2°C at screen level indicates that the temperature at the surface is approaching 0°C.

Fonte: BOM | (Tradução automática)

Predicting Frost

As a former Navy pilot who studied how to predict the weather and an experienced gardener, I've learned that a few easily observed atmospheric conditions and the lay of your land will tell you exactly when the first frost will hit your garden. With this information you can plan to protect some plants and get others ready for the compost pile.

Clouds

If the sky is clear, the air is dry, and the temperature is falling, chances are frost will settle on your garden. But if the sky is cloudy, frost is less likely, because low, thick clouds act like a blanket. They prevent the heat that Earth radiates at night from escaping into the atmosphere, keeping frost from settling on your plants.

Breezes

During the day, Earth absorbs heat from the sun. At night, it radiates that heat back into the atmosphere, and cold air gradually settles around your plants. But a slight breeze mixes the somewhat warmer air from above with the cold air near the soil. So frost is less likely on a night with a gentle breeze (but not strong wind) blowing.

Frost Pocket

Cold air is dense. The molecules are packed tightly together, and the air is heavy. It is so heavy that it flows downhill and, like water, pools in low places. The temperature in a valley may be as much as 18° lower than the temperature on the adjoining slope. Likewise, the temperature in your garden varies from a point on a sunny slope near a wall to the hollow in the bottom of your garden. However, trees on a slope will warm the draining air as it passes through because trees transpire, or give off moisture, reducing the likelihood of frost even in the hollow.

Southern Slope

A gentle slope facing south receives solar radiation—heat and light—longer than other sites. And the radiation is more intense. That's why a southern slope is the best location for a garden. Also, cold air drains down slopes (as described in a "Frost Pocket"), so gardens on top of slopes will get frost later than those at the bottom or on level spots.

Trees

Trees act like a blanket that prevents ground heat from escaping into the atmosphere. They also exude moisture, raising the dew point. A vegetable garden surrounded on three sides by mature oaks will survive the first two or three frosts untouched—at least my vegetable garden does.

Walls

Cold air rushing down a slope collects not only in hollows (see "Frost Pocket") but also behind stone walls, fences, and rows of dense vegetation, such as hedges. Frost occurs sooner at the base of these barriers. To delay frost on plants growing beside a barrier, provide an opening in the wall or hedge through which the cold air can drain. On the other hand, a south-facing stone wall is a "heat sink." During the day the sun warms the stones, which release the heat at night, making the plants on the south side of the wall less prone to frost.

Dew Point

As the evening temperature falls, the air holds less and less moisture, until it condenses and dew forms. The temperature at which this happens is called the dew point. When dew forms, heat is released. That heat helps to keep the air temperature at or slightly below the dew point. So, the more moisture in the air at sunset, the less the likelihood that frost will occur during the night. (This is why commercial growers turn on sprinklers when frost is predicted. The added moisture in the air raises the dew point.)

Fonte: Organic Gardening | (Tradução automática)

 

[Paulo H]

A literatura refere que a geada se forma por sublimação, se primeiro se formar orvalho e este congelar, trata-se de orvalho gelado. A geada negra penso que é quando as células das plantas morrem por acção de temperaturas negativas, mas devido à muito baixa humidade quer no ar quer nas próprias plantas para contrariar essa secura, não se formou/depositou a geada branca.


Alguns textos que encontrei:

Question - I would like to know how to determine whether or not frost
will appear on the ground. I assume you need dew to get frost, and dew is
dependent on the dew point, which is easy to find information about (e.g.
http://paroscientific.com/dewpoint.htm). Basically then, my question is
how can you estimate ground temperature given air temperature or possibly
air temperature history? Does heat transfer between the ground and air
play a significant role?









Fonte: NEWTON








Fonte: BOM

A geada branca ocorre por sublimação da fase gasosa para fase sólida, sim, mas a uma temperatura <=0 na superfície de contacto.

Como podem verificar no gráfico, a sublimação ocorre quando a pressão (de vapor) da água é inferior a 0.6kPa e quando a temperatura é inferior a 0.01ºC na superfície! Nestas condições, o estado gasoso passa directamente para o estado sólido.

 

[Chingula]

Para ocorrer geada, o vento quanto mais fraco tanto melhor, pois se for forte para além de misturar as camadas de ar (remove a camada fria superficial) e seca qualquer orvalho que entretanto se tenha formado.

No que toca a temperaturas, diria que T[5cm] tem de ser inferior a 0ºC e inferior à temperatura de orvalho (normalmente definida para T[2m]). Desta forma, assegura-se que:

1. Haja condensação nas superfícies (orvalho)
2. Que esta condensação gele
3. Que o vento não evapore esta condensação

Concordam? T(5cm) < T(orvalho) <= 0ºC

Ao passar por estas notas antigas reparo que existe alguma confusão em termos de conceito.
A geada forma-se por sublimação do vapor de água ambiente sobre superfície "arrefecida" com temperatura inferior à do ponto de geada.
A temperatura do ponto de geada para qualquer massa de ar é similar à temperatura do ponto de orvalho em relação à condensação.
O melhor exemplo de formação de geada dá-se nos congeladores dos frigoríficos...é sublimação do vapor de água e não congelação após condensação...neste ultimo caso forma-se gêlo.

 

[Ronaldo Coutinho]

SOU NOVO (NA REALIDADE VELHO, DESDE 2006 ) NO FÓRUM, POUCO PARTICIPEI.

ESTAVA LENDO ALGUMAS MENSAGENS SOBRE GEADA.

PARA ENRIQUECER.

AQUI JÁ VÍ GEADA.

COM VENTO FORTE

COM MÍNIMAS ACIMA DE 10,0 (12,0 NO ABRIGO E -1,0°C NA RELVA, FOI A GEADA MAIS "QUENTE" OBSERVADA AQUI)

COM NEVOEIRO FRACO

AQUI COSTUMA TER GEADA COM UMIDADE ENTRE 70/90% (A 1,70 m).

NA GRANDE MAIORIA DAS VEZES A GEADA, AQUI, FORMA GEADA COM;

CALMARIA OU BEM POUCO VENTO.
CÉU CLARO OU POUCAS NUVENS
MÍNIMAS/ABRIGO DE 3,0 OU MENOS
UMIDADE ACIMA DOS 75/85%

ESPERO TER AJUDADO.