CLIMATOLOGIA 1 ACA0223

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1 CLIMATOLOGIA 1 ACA0223 Por Prof. Dr. Tércio Ambrizzi

2 MASSAS DE AR FRENTES CICLONES EXTRA-TROPICAIS Sistemas de grande escala (escala sinótica): afetam grandes regiões (ex., parte de um continente) Longa duração (de um a vários dias) Alta previsibilidade

3 ESCALA DOS FENÔMENOS METEOROLÓGICOS Sistemas muito diferentes

4 MASSAS DE AR Definição: Um grande volume de ar, cobrindo uma superfície de centenas de km 2, que tem temperatura e umidade relativamente constante na horizontal. Formação: Formam-se sobre grandes extensões da superfície terrestre com características homogêneas (oceanos, grandes florestas, desertos,etc.), onde permanecem por longo tempo. Geralmente são anticiclones semi-estacionários (ventos fracos, de deslocamento lento).

5 Classificação (de acordo com sua região de origem): características térmicas: quente (Equatorial-E e Tropical-T) fria (Polar-P, Ártica ou Antártica - A) características de umidade: muita umidade (marítima-m) pouca umidade (continental-c)

6 MASSAS DE AR que afetam a América do Sul me ct mt mt mp mp

7 FRENTES Definição: Faixa (ou zona, ou superfície ) de transição entre duas massas de ar de características diferentes Características: Normalmente é uma região onde: - a pressão tem um valor mínimo relativo - a temperatura e a umidade variam abruptamente - os ventos são mais fortes, mudam de direção e são confluentes - ocorre nebulosidade e precipitação A fronteira entre as massas de ar frio e quente sempre se inclina para cima, por sobre a massa de ar frio (que é mais denso). Quando as massas de ar se deslocam, o ar frio força o ar quente a subir, o que provoca a formação de nuvens e precipitação Tem larguras de 5 a 50 Km, comprimento de 500 a 5000 Km, e altura de 3 a 10 Km Tipos de Frentes: As frentes podem ser classificadas pelo movimento relativo das massas de ar quente e fria envolvidas.

8 FRENTE FRIA Quando uma massa de ar frio avança sob uma massa de ar quente ` Ci cirrus Cs cirrustratus Ac altocumulus Cb cumulunimbus

9 Frente fria

10 FRENTE QUENTE Quando uma massa de ar quente avança sobre uma massa de ar frio Ci cirrus Cs cirrustratus As altostratus Ns nimbustratus St stratus

11 Frente quente

12 FRENTES OCLUSA: Quando uma frente fria (de deslocamento mais rápido) ultrapassa uma frente quente do lado leste ou equatorial do ciclone ESTACIONÁRIA: Quando não há o avanço do ar frio nem o avanço do ar quente A A A A ciclone

13 CICLONES EXTRA-TROPICAIS ou de latitudes médias Definição: Área de baixa pressão, na forma de um núcleo fechado, onde os ventos giram no sentido A horário no Hemisfério Sul anti-horário no HN B

14 CICLONES EXTRA-TROPICAIS convergência em superfície Características: movimento ascendente do ar nuvens e tempestades geralmente associado a sistemas frontais em imagens de satélite tem aspecto de virgula no HN e virgula invertida no HS

15 CICLO DE VIDA DE UM CICLONE EXTRA-TROPICAL a) Estágio inicial Frente estacionária Baixa pressão entre dois anticiclones Ar frio ao sul, e quente ao norte, fluem quase paralelos à frente, mas em direções opostas região de vorticidade ciclônica (giro horário no HS)

16 Os ciclones no Hemisfério Sul

17 Cristas e Cavados em altitude cavados A leste do cavado: região favorável à ciclogênese e ao deslocamento da frente fria cristas A leste da crista: região favorável à dissipação de ciclones

18 EXEMPLO de Massa de Ar, Sistema Frontal e Ciclone Extra-tropical

19 EXEMPLO de Massa de Ar, Sistema frontal e Ciclone Extra-tropical

20 EXEMPLO de Massa de Ar, Sistema Frontal e Ciclone Extra-tropical

21 Efeitos da passagem da FF em São Paulo

22 Regiões de ocorrência de Ciclones Extra-tropicais na América do Sul (Gan e Rao 1991)

23 DENSIDADE Densidade MÉDIA DE Anual CICLONES - NCEPPARA O ANO DE (Reboita, Rocha e Ambrizzi 2007)

24 Regiões de ocorrência de Ciclones

25 TRAJETÓRIA SAZONAL DOS CICLONES VERÃO OUTONO INVERNO PRIMAVERA (Beu e Ambrizzi 2006)

26 CYCLONES, ANTICYCLONES AND COLD AIR MASS (Pezza and Ambrizzi 2005)

27 O ciclone (Furacão) CATARINA

28 O ciclone (Furacão) CATARINA

29 TRMM 26 de março UTC

30 TRMM 27 de março UTC

31 TRMM 27 de março UTC

32 Temperatura na superfície do mar

33 TRAJETÓRIA DO CATARIANA (Pezza e Simmonds, GRL, 2005)

34 Um ciclone mais antigo

35 RESUMO SOBRE AS FRENTES As FRENTES são as fronteiras entre duas massas de ar diferentes. FRENTE FRIA se move em direção ao ar quente FRENTE QUENTE se move em direção ao ar frio OCLUSÃO DE FRENTE possui pouco movimento relativo Em geral quando o ar quente e o ar frio se encontram há formação de nebulosidade e precipitação. O ar quente é mais capaz de reter o vapor d água que o ar frio. Com o resfriamento desse ar, há condensação e precipitação.

36 FIGURA ESQUEMÁTICA DE UMA FRENTE QUENTE

37

38 FIGURA ESQUEMÁTICA DE UMA FRENTE FRIA

39 Frente Estacionária

40 A PREVISÃO DO TEMPO

41 A previsão do tempo Instrumentos e medidas Estações meteorológicas de superfície Radiosondagens Radar e Satélites Sistemas especiais: balões cativos torres micrometeorológicas aviões instrumentados

42 Rede de Estações Meteorológicas de superfície

43 Alguns instrumentos de uma Estação Meteorológica de superfície pluviômetro hidrógrafo

44 Alguns instrumentos de uma Estação Meteorológica de superfície Temperatura (bulbo seco e bulbo umido) barógrafo

45 Radiosonda

46 Radar

47 Imagens de Satélites

48 Medidas especiais

49 A rede de observação de superfície da WMO

50 Esquema dos componentes do sistema de telecomunicação global da WMO

51 Cartas sinópticas e diagramas

52 CPTEC PREVISÃO (NUMÉRICA) INMET

53 Previsão de ocorrências de geadas Previsão de ocorrências de Nevoeiros

54 PREVISÃO DE TEMPO Dados Globais GTS (INMET) ) Satélite Geoestacionário e da Órbita Polar ) Redes de Observação Regional e Local ) Radar Meteorológico OBSERVAÇÕES DADOS Mod. Global (CPTEC) CC FG ) Modelo Reg. ETA (CPTEC) CC FG ) Modelo de Mesoescala ) MODELAGEM Técnicas de Interpretação, Validação, Métodos Estatísticos: MOS, PP, Adição de Valor, Detecção de Erros, Melhorias das Técnicas e Produtos Especiais PESQUISADOR METEOROLOGISTA ANALISTA Prev. de Médio Prazo (baixa resolução espacial) Prev. de Curto Prazo (resolução média - maior detalhamento espacial) Prev. de Curtíssimo Prazo (previsão imediata - detalhamento elevado) PRODUTOS

55 Modelos Globais A-O-C acoplados (Baixa Res.) Bases Científicas para Avaliação Regional Previsão de TSM, Umidade do Solo, etc. (C. C. na superfície) Modelos Globais Atmosféricos (Média Res.) Previsão de Ondas Planetárias, (C. C. Laterais) Modelos Regionais (Alta Res.) Previsão de Enchentes, Secas, Escoamento, Dispersão de Poluentes Adaptado de J. Shukla, COLA/IGES Previsão do Clima Regional: T s, Precipitação Ventos, etc Modelos Hidrológicos, Gestão de Água, Poluição do Ar e das Águas (Altíssima Res.) Modelos Sócio-Econômicos Políticas Públicas

56 Equações: Previsão numérica do tempo D V Dt aceleração t T t u Representação 1 a 2 V p g k F Coriolis gravidade atrito T x V v T y gradiente de pressão w u x T z p c v y D 1 Dt w z Q v c v 2a. Lei de Newton Continuidade Termodinâmica Solução: A t futuro t A passado t F orçante t

57 TEMPO SITES INTERESSANTES: