CURSO DE ENGENHARIA DO AMBIENTE FÍSICA E QUÍMICA DA ATMOSFERA

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1 CURSO DE ENGENHARIA DO AMBIENE FÍSICA E QUÍMICA DA AMOSFERA Ano Lectivo 2004/2005 Época Epecial: 17/10/2005 I (4.8 valore) Atribua a cada uma da afirmaçõe eguinte, em jutificar, uma da claificaçõe: Verdadeiro (V), Falo (F). 1. Numa atmofera baroclínica, a temperatura potencial não varia obre uma uperfície iobárica. 2. Se a temperatura não variar de ponto para ponto obre uperfície iobárica, então o vento geotrófico torna-e mai inteno à medida que a preão diminui. 3. O anticiclone permanente, por ex. o anticiclone do Açore, ão anticiclone quente. 4. Num centro de alta preõe, a uperfície iobárica têm a concavidade voltada para baixo (curvatura negativa). 5. O anticiclone da Sibéria é um exemplo de um anticiclone frio e, por ea razão, em altitude, pode er ubtituído por uma depreão. 6. O movimento vertical é determinado pela componente rotacional do movimento horizontal. 7. Na ecala inóptica na latitude média a ecala vertical de ditância é D = 10 3 m. 8. A fórmula hipométrica é conequência do equilíbrio hidrotático. 9. A temperatura do ponto de orvalho é a temperatura à qual o ar húmido atura, mantendo fixa a preão e a humidade epecífica. 10. O valore da humidade relativa à temperatura actual e à temperatura do ponto de orvalho ão iguai. 11. Se obre uma uperfície iobárica, a temperatura decrecer do equador para o pólo, então, o vento zonal intenifica-e em altitude. 12. A exitência de uperfície frontai motra que a atmofera é um fluido baroclínico. Prof. João Corte-Real Outubro/

2 II (2.4 valore; 0.6 val./quetão) a) Explique por que razão o anticiclone do Açore que, no Verão, condiciona o etado do tempo em Portugal continental, é um itema profundo, etando-lhe, em geral, aociado bom tempo. b) Explique o que é a componente ageotrófica do movimento e qual a ua importância. p c) Dicuta a oluçõe da equação do vento do gradiente no cao R < 0, > 0, no n Hemifério Sul. Indique qual o equilíbrio de força e claifique a circulação. d) Na latitude média e na ecala inóptica a equação do movimento vertical é d w d t = 1 ρ p z g eu u 2 v a 2 F a, z Proceda à análie de ecala deta equação para um filtro 10-2 m -2. Que conclui? Interprete o reultado. III (1.8 valore; 0.6 val./quetão) a) Conidere um centro de baixa preõe com ióbara circulare. Sabendo que, no bordo oete da ióbara cujo raio é de 250 km, o vento opra de norte, com a intenidade de 10 m -1, determine, nee ponto, a intenidade e a direcção da força centrífuga. b) A temperatura média da camada 750/500 hpa decrece para lete, de 3ºC/100 m. O vento geotrófico ao 750 hpa é de Sul e tem a intenidade de 14 m -1. Calcule a 4 direcção e a intenidade do vento geotrófico ao 500 hpa e f = 10. c) Um anticiclone na latitude média, centrado a 40ºN, é caracterizado ao 500 hpa, por um gradiente radial de altitude de 0,12 m/m, para uma ditância radial de 1000 m. Calcule a intenidade de: i) vento geotrófico ii) vento do gradiente Prof. João Corte-Real Outubro/

3 IV (3 valore) Conidere a eguinte radioondagem, efectuada em Liboa, a 16 de Outubro de 2005, à 12h ( P (mbar) (ºC) orvalho (ºC) Repreente o perfil termodinâmico da atmofera no tefigrama. (0.25 val.) 2. Determine, ao 1000 mbar, a Humidade Relativa e a emperatura do ermómetro Molhado. (0.75 val.) 3. Determine, ao 1000 mbar, o Nível de Condenação por Acenão, o Nível de Convecção Livre e o Nível de Impulão Nula, e tal for aplicável. (0.75 val.) 4. Determine, ao 1000 mbar, a emperatura Potencial, emperatura Potencial Equivalente e a emperatura Potencial Equivalente de Saturação (0.75 val.) 5. Indique uma camada que e claifica como intável e outra como etável quanto à etabilidade etática. Jutifque. (0.5 val.) Solução: 2. ω( ) ω ( d ) HR = = = ω ( ) ω ( ) 9 13 = 0.69 Prof. João Corte-Real Outubro/

4 e( ) = e ( 5417 e ( d ) = 6.11exp ( ) 5417 Como e ( d ) = 6.11exp = 12 mbar, = 6.11exp ( iteraçõe... n 1 = 5417 / = 13º C ) 0.65( ) ) n ( ln( ( ( ) / 6.11) fica : 3. P = 880 mbar Uma partícula de ar que acenda adiabaticamente a partir do 1000 mbar etá empre mai fria que eta atmofera, pelo não tem tendência a continuar a ubir. Logo, não exitem o Nívei de Convecção Livre nem de Impulão Nula mbar =17.8ºC Pelo tefigrama: e = 52ºC (A partir do ponto (1000 mbar, 17.8ºC) acender adiabaticamente a partícula de ar como e etivee aturada (SALR)) e = 38ºC (A partir do ponto (1000 mbar, 17.8ºC) determinar o nível de condenação por acenão e depoi acender adiabaticamente a partícula de ar aturada aturada (SALR)) Ou por cálculo: lv ( ) e exp ω = c pma = = 17.8º C = ω ( ) = 13 l v = 2500 Jg g / kg c ( ar eco) = 1005 Jkg p => e = 290.8*exp 2500*13 = 325 = 52º C (290.8)*1005 Prof. João Corte-Real Outubro/

5 e lv ( e exp ω = c = 7.8º C = P mbar P = 1000 ω ( ) = 7.5 = 880 e = 291exp Ra / Cp g / kg ) pma = (280.8) = *7.5 = 311 = 38º C (280.8)*1005 = 18º C 5. Etabilidade Etática: d d d Intável: > 0 ; Neutra: = 0 ; Etável: < 0 Camada Etabilidade Intável/Neutra Etável Etável Etável Etável Etável Etável/Neutra Etável Etável Prof. João Corte-Real Outubro/

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