Atmosfera Terrestre Estrutura vertical - introdução. Atmosfera terrestre e movimentos atmosféricos Estrutura vertical da atmosfera

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1 CL43B CLIMATOLOGIA ESTRUTURA E COMPOSIÇÃO DA ATMOSFERA TERRESTRE PROF. DR. FREDERICO M. C. VIEIRA Atmosfera terrestre e movimentos atmosféricos Estrutura vertical da atmosfera Estrutura vertical - introdução Conceito: envelope gasoso que envolve o planeta, fundamental para a vida terrestre Função: sede dos fenômenos meteorológicos e determinante da radiação solar Números: km de altura, ligada a Terra pela força da gravidade 1

2 A atmosfera terrestre: Importância física Balanço de radiação na Terra Retém parte das ondas de calor Atenuação daradiação solar Aerossóis (núcleos de condensação) Importância biológica Suprir matéria para fotossíntese (CO 2 ) Transpiração das plantas e animais Supre deficiências ou absorve excessos Limpeza e dispersão de partículas Característica estrutural da atmosfera terrestre: Sessão Curiosidade: um pulinho da estratosfera... Austríaco sky diver Felix Baumgartner, 43 anos; Pulou da estratosfera (+ de 39 km) Velocidade: 1.342,8 km/h 4mine19 semquedalivre Livro dos Recordes 2

3 Atmosfera terrestre e movimentos atmosféricos Composição básica da atmosfera Composição de gases da atmosfera terrestre: GASES (%) Nitrogênio (N 2 ) 78,08 Oxigênio (O 2 ) 20,95 Argônio (Ar) 0,934 Gás Carbônico (CO 2 ) 0,033 Outros componentes Neônio, criptônio, hidrogênio, hélio (gases raros) Pó, cinzas vulcânicas, fumaça, matériaorgânica Aerossóis (matéria em suspensão, exceto água e gelo) Dióxido de enxofre (SO 2 ), monóxido de carbono (CO) e ozônio (0 3 ) Composição de gases da atmosfera terrestre: GASES (%) Nitrogênio (N 2 ) 78,08 Oxigênio (O 2 ) 20,95 Argônio (Ar) 0,934 Gás Carbônico (CO 2 ) 0,033 Importância Zootécnica Metano (CH 4 ): fermentação entérica, dejetos Vapord água (até~ 4% naatmosfera): ligadoàtermorregulação N 2 : fixação simbiótica, no caso de culturas vegetais Gás carbônico (CO 2 ): fotossíntese e efeito estufa 3

4 Fonte de gases de efeito estufa: Gás Fontes de emissão Concentração (ppm) Natural Antropogênica 1750 Atual Tempo de residência na atmosfera (anos) Poder de aquecimento CO 2 Decomposição de material Respiração orgânico CH 4 orgânica em Matéria decomposição N 2 O CFC s Oceanos Solos Queima de combustíveis fósseis Queima de biomassa Fermentação entérica Dejetos animais Fertilizantes Conversão catalítica (carros) Propelentes, solventes, refrigeração, espumas Ordem de ppt Acima de Atmosfera terrestre e movimentos atmosféricos Circulação geral e ventos predominantes Forças primárias e massas de ar Aceleração da gravidade: responsável principal pela pressão atmosférica Flutuação térmica: contribui para variação da pressão atmosférica Gradiente horizontal de pressão: responsável pela movimentação de uma região para outra 4

5 Forças secundárias e massas de ar Atrito: responsável pela desaceleração do movimento, resultante da rugosidade da superfície; Força de Coriolis: responsável pela mudança de direção do movimento devido à rotação da Terra... Na macroescala, modelo teórico da circulação geral: Ventos de Oeste Ventos de Leste Alísios de NE Alísios de SE Ventos do Oeste Ventos de Leste Zonas de Convergências ZCIT: corresponde à região chuvosa equatorial e nela ocorre rica e variada biodiversidade, principalmente vegetal; ZCET: encontro do ar frio e seco dos Pólos com o ar quente e úmido dos trópicos, formando as frentes polares com elevada precipitação, o que define a região como úmida e fria. 5

6 Ciclones e Anticiclones Ciclones: possui centro de baixa pressão, cujo movimento da massa de ar é dirigida ao centro; Furacões e tornados: ciclones em grandes proporções; Sentido de circulação: horário no hemisfério sul e anti-horário no hemisfério norte. Ciclones: Hemisfério Norte Hemisfério Sul Furação Isabel,EUA (2003) Furação Catarina, Brasil (2004) Ciclones: Hemisfério Norte Furação Katrina, EUA (2005) 6

7 Ciclones e Anticiclones Anticiclones: possui centro de alta pressão, cujo movimento da massa de ar é dirigida à periferia, com ventos divergentes; Condição do tempo: céu limpo e condições meteorológicas amenas; Sentido de circulação: horário no hemisfério norte e anti-horário no hemisfério sul. Anticiclones: Hemisfério Norte Hemisfério Sul Atmosfera terrestre e movimentos atmosféricos El Niño e La Niña 7

8 El Niño e La Niña El Niño Oscilação Sul (ENOS): provoca alterações no padrão de circulação geral da atmosfera No oceano: aquecimento anômalo das águas do Pacífico Tropical, afetando os regimes de chuva em regiões tropicais e de latitudes médias Ventos: os ventos de superfície mudam de sentido, ficando de oeste para leste, em alguns casos Condições Normais: Descrição Geral Águas superficiais mais frias na costa oeste da Am. do Sul; Mais aquecidas na Austrália e Indonésia; Ventos alísios de leste para oeste; Desnível do Oceano entre a Austrália e Am. do Sul; Afloramento de águas frias próximo à América do Sul; Chuvas na Austrália e pouca chuva na costa da Am. do Sul. El Niño: Descrição Geral Águas superficiais mais quentes na costa oeste da Am. do Sul; Redução da temperatura das águas dacostadaaustrália; Enfraquecimento dos ventos alísios de leste para oeste (baixa pressãonaam. do Sul); Redução do afloramento de águas frias próximo à América do Sul, menos peixes; Diminuição das chuvas na Austrália e chuva torrencial na costa da Am. do Sul. 8

9 La Niña: Descrição Geral Águas superficiais mais frias do que o normal na Am. do Sul; Aumento da temperatura das águas dacostadaaustrália; Fortalecimento dos ventos alísios de leste para oeste (baixa pressão na Austrália); Aumento anormal do afloramento de águas frias próximo à América do Sul; Aumento das chuvas na Austrália esecanacostadaam.dosul. El Niño Efeitos no Brasil Região Norte: diminuição da precipitação e das secas; Região Nordeste: seca severa; Região Centro-oeste: sem evidências de efeitos nas chuvas; Região Sudeste: moderado aumento das temperaturas médias; Região Sul: precipitações abundantes da primavera e inverno. Aumento da temperatura média; La Niña Efeitos no Brasil Região Norte: aumento das precipitações Região Nordeste: aumento das precipitações; Região Centro-oeste: área com baixa previsibilidade; Região Sudeste: área com baixa previsibilidade; Região Sul: secas severas; 9

10 El Niño de dezembro a fevereiro: El Niño de junho a agosto: La Niña de dezembro a fevereiro: 10

11 La Niña de junho a agosto: Massas de ar Conceitos: são grandes volumes de ar que deslocam lentamente ou estacionam em uma região Efeitos: as regiões adquirem as características térmicas e de umidade, afetando o tempo nas escalas macro, meso e micro Massas de ar que atuam na Am. do Sul Equatorial continental (quente e úmida) ce me Equatorial marítima (quente e úmida) Tropical continental (quente e seca) Polar marítima (fria e seca) ct mp Tropical marítima (amena e condicionadora de estabilidade e pouca precipitação) 11

12 Distribuição das massas de ar que atuam no Brasil e sua relação com as chuvas mensais me me ce ce ct ct ce me ce Frentes de ar Conceito: zona de transição devido à transposição da massa mais fria (mais densa) pela massa mais quente (menos densa) Frente fria: quando a massa de ar frio avança em direção à massa de ar quente Frente quente: massa de ar quente avança na massa de ar fria Frentes: Frente fria Frente quente Chuvas: a frente fria provoca a ocorrência de chuvas durante a passagem do sistema frontal e queda na temperatura. A frente quente promove chuvas amenas antes da passagem do sistema frontal e logo após aumento da temperatura 12

13 Frentes oclusas e estacionárias: nesses dois últimos casos, as chuvas são intensas e por períodos prolongados. A frente oclusa ocorre quando as frentes frias e quentes se alternam sucessivamente, formando chuvas leves e contínuas por vários dias no mesmo local. Frente Frente Oclusa Frentes oclusas e estacionárias: na frente estacionária, não há predomínio de avanço de uma massa em direção à outra, fazendo com que o sistema fique estacionário sobre uma região, provocando chuvas contínuas. Frente Estacionária Frente Frente fria e quente na região Sul do Brasil Observe a FF no continente e a FQ no oceano Neste detalhe vemos as chuvas provocadas por esse sistema frontal 13