ACA-223: Climatologia 1. Climatologia Física: Elementos e Controles do Clima: Variabilidade Diurna e Sazonal

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1 ACA-223: Climatologia 1 Climatologia Física: Elementos e Controles do Clima: Variabilidade Diurna e Sazonal

2 O que é o Clima? Clima: estado da atmosfera (caracterizado pelas variáveis atmosféricas, ex. pressão, temperatura, vento, precipitação, umidade, etc) resultante das complexas interações com todas os outros componentes do Sistema Climático ou Sistema Terrestre (estudados separadamente por questões didáticas). Componentes do sistema climático: a própria atmosfera, biosfera (vegetação, rios, lagos), hidrosfera (oceanos), criosfera e a geosfera. Neste contexto, o tempo e o clima são conceitos usados em Meteorologia para auxiliar no entendimento deste grande e complexo sistema que é o sistema terrestre. (i) Tempo: estado da atmosfera num limitado e curto período de tempo, associado a uma determinada região; (ii) Clima: generalização estatística do estado da atmosfera naquela região por um período suficientemente longo de tempo (de um mês a vários anos) (*) Normal Climatológica: Média estatística das variáveis de estado da atmosfera por um período de 30 (trinta) anos de medidas.

3 Componentes do sistema climático

4 Representação Esquemática do Funcionamento Sistema Climático Fonte: Ruddiman, W. F. Earth s Climate: Past and Future.W. H. Freeman and Company, New York/NY, USA.

5 Controles Climáticos: aqueles fatores que forçam a o tempo (e consequentemente o clima), a se caracterizarem dentro de uma determinada faixa de variabilidade (extremos máximos e mínimos), em escala regional ou global. Exemplos de controles climáticos: radiação solar, distribuição terra-água, altitude e topografia, temperatura da superfície do mar (TSM) e correntes oceânicas, massas de ar, sistemas meteorológicos atuantes, grandes centros de pressão semi-permanentes. Elementos Climáticos: são definidos como as variáveis essencialmente básicas para se caracterizar o clima numa dada região e resultantes dos controles climáticos. Exemplos: radiação solar (também uma forçante ou um controle climático), temperatura, umidade do ar, precipitação, vento, pressão atmosférica. Portanto, para que o clima possa ser adequadamente compreendido, deve-se tentar explicar como se manifesta a variabilidade do tempo (ou dos elementos climáticos) em suas escalas de variação espacial e temporal: Variação Espacial: refere-se às diferenças no estado da atmosfera quando comparamos o clima em diferentes regiões (posições) do planeta, para um período de tempo fixo. Exemplo: comparação da temperatura da superfície (um elemento climático) em São Paulo e em Manaus; comparação da fração da cobertura de nuvens sobre duas localidades distintas. Estes dão uma idéia da variabilidade espacial do clima, fundamental para entender o Clima Global. Outro exemplo: variação na vertical dos elementos climáticos, que resultam da atuação de um controle climático (a altitude).

6 Variabilidade Temporal: refere-se à análise da variação no tempo, mantendo-se a posição fixa (horizontal e vertical) (pode ser em um ponto ou integrando numa dada área). Termos tipicamente uados para caracterizar a variabilidade temporal: (i) Variação de alta frequência: refere-se comumente à análise dos dados obtidos em intervalos de tempo na escala de 1s ou menos, durante um período de tempo de minutos a horas. (ii) Ciclo diurno: refere-se à análise dos dados obtidos durante 24 horas (período de um dia), referindo-se à variações horárias, onde os dados podem ser médias horárias ou mesmo de frequência mais alta de amostragem (minutos ih segundos). Variação intra-diurna é aquela caracterizada dentro do ciclo diurno. (iii) Variação mensal ou sazonal: refere-se a um período que cubra alguns meses (mensal) e se sazonal pelo menos duas estações distintas; são geralmente valores médios mensais (no caso de variação sazonal). A variação intra-sazonal refere-se à variações dentro dos limites de uma certa estação ou mesmo de certos meses onde se caracterize uma estação bem definida em termos de quantidade de chuva, como estação chuvosa ou estação seca, etc.

7 (iv) Variação Anual: corresponde à análise de vários anos, geralmente feita com médias mensais ou anuais. Variabilidade intra-anual refere-se ao que ocorre dentro do intervalo de 1 (um) ano, enquanto variação inter-anual refere-se à comparação de anos distintos.

8 (v) Variação Secular: variação em escalas de tempo da ordem de 100 anos ou mais. Evolução da temperatura global no último milênio Ótimo Climático Medieval Aquecimento atual A Pequena Idade do Gelo Mínimos da Atividade Solar Ano