Massas de Ar e Frentes. Capítulo 10 Leslie Musk

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1 Massas de Ar e Frentes Capítulo 10 Leslie Musk

2 Massas de Ar e Frentes

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13 Propriedades das Massas de Ar Massas de Ar adquirem as propriedades da superfície subjacente As massas de ar são classificadas de acordo com seu local de origem Características Geográficas Tropical, Polar, Ártica, Antártica Propriedades na superfície marítima, continental As características da região fonte prevalecem mais se a massa de ar permanece sobre a região fonte por um longo período

14 Classificação das Massas de Ar cp - Polar continental fria, seca, estável cp extremamente fria pode ser designada como ca (continental Ártica) mp - Polar marítima fria, úmida, instável mt - Tropical marítima quente, úmida, comumente instável ct - Tropical continental quente, seca Ar superior estável, ar superficial instável cpk ar continental polar seco e frio que move-se sobre uma superfície mais quente torna-se então mais instável mpw ar polar marítimo e úmido que está sendo resfriado por uma superfície mais fria tornando-se estável

15 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)

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17 Polar continental (cp) forma-se na Antártica. É fria, seca, estável e rasa ( 3 a 4 km) por condução, o ar em contato com a superfície se esfria ocorre resfriamento do topo por divergência do fluxo radiativo, aprofundando a camada Esta massa de ar não se inclui nas características da América do Sul pois sofre grandes transformações ao cruzar o oceano. Polar marítima (mp) forma-se sobre áreas oceânicas em latitudes altas como transformação da polar continental fria, úmida, instável e profunda (estende-se através da troposfera) penetra no continente sul-americano pelo oeste ou pelo sul/sudoeste

18 Tropical marítima (Tm) formada sobre o Atlântico Tropical de 10 N a 25 S, sendo suprida de calor e umidade por baixo quente, úmida, instável e profunda por ser condicionalmente instável, por levantamento pode se tornar convectivamente instável Tropical continental (Tc) originada sobre a região central da América do Sul quente, seca, instável e profunda

19 Regiões de Origem das Massas de Ar na América do Norte mp ca mp cp ct mt Somente verão mt

20 Modificação das massas de ar Termodinâmica - aquecida ou resfriada por baixo aumenta ou diminui a instabilidade - aumento da umidade pela spf subjacente precipitação de uma camada superior - diminuição da umidade por condensação/pcp - adição ou remoção de calor latente por condensação ou evaporação

21 Modificação das massas de ar Dinâmica mistura turbulenta em baixos níveis transferência de calor e umidade para cima levantamento de grande escala - a montante de uma cadeia de montanhas - convergência em baixos níveis subsidência de grande escala de uma camada - a jusante de uma cadeia de montanhas (aquece) - convergência em altos níveis Na alta e média troposfera os fatores dinâmicos são os mais importantes na modificação das massas de ar

22 As características das massas de ar podem diferir enormemente 30 o F=-1 o C 90 o F=32 o C Abril/1976 Contrastes de temperatura

23 Exemplo de modificação das massas de ar O ar cp da Ásia e de regiões polares geladas é carregado por sobre o Pacífico, circulando em torno da baixa da Aleuta O contato com o oceano aquece e umidece o ar próximo à superfície, transformando a massa de ar mp instável Conforme a mp move-se para dentro do continente, cruza várias cadeias de montanhas, removendo umidade na forma de precipitação A massa de ar mp mais seca é transformada novamente em cp conforme desloca-se para o interior frio e elevado do continente dos EUA. mp chuva forte úmido frio chuva seco tempestade Ar marítimo seco modificado OESTE LESTE

24 Exemplo de modificação das massas de ar Grandes Lagos nos EUA - início do inverno o lago ainda não está congelado - a massa de ar frio de norte passa sobre o lago e recebe calor e umidade grandes nevascas no lado leste do lago

25 Frente Quente Frente Fria Frentes Frente - é o limite entre massas de ar; normalmente refere-se à região onde esta interface intercepta o chão. Em todos os casos, exceto em frentes estacionárias, os símbolos apontam na direção de movimento da interface (frente) Frente Estacionária Frente Oclusa

26 Características das Frentes Na região da frente olhe para o seguinte: Variação da Temperatura Variação da umidade UR, T d Variação da direção do Vento Variação da direção do gradiente de pressão Característica dos padrões de precipitação

27 Como decidimos qual é o tipo de frente? Do chão: Se ar quente substitui ar mais frio, a frente é uma frente quente Se ar frio substitui ar mais quente, a frente é uma frente fria Se a frente não se move, é uma frente estacionária Frentes oclusas não interceptam o chão, a interface delas ocorre nas camadas superiores

28 Estrutura Típica de Frente Fria Ar frio substitui ar quente; inclinação maior em baixos níveis devido à fricção em baixos níveis Forte movimento vertical e ar instável formam as nuvens cumuliformes Ventos de altos níveis sopram cristais de gelo, criando Ci e Cs Frentes mais lentas apresentam superfícies menos inclinadas e nuvens menos desenvolvidas verticalmente devido à TVVT ser menor (mais estável) Ventos superiores -4 o C 4 o C 5 o C 10 o C 13 o C

29 Estrutura Típica de Frente Quente Numa frente quente que avança, o ar quente sobe sobre o ar frio; a inclinação não é muito forte Ar quente em ascenção produz nuvens e precipitação bem a frente do limite em superfície Em diferentes pontos ao longo da interface de ar frio/quente, a precipitação tem temperaturas diferentes 11 o C 0 o C -5 o C

30 Estrutura Frontal de Latitudes Médias HS Frente fria Frente quente Ar quente Ar frio B Ar frio

31 Estrutura Frontal de Latitudes Médias HN

32 Jato Subtropical e jato Polar

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48 FIM

49 SISTEMAS FRONTAIS Causam variações na distribuição de precipitação e temperatura; Estão associados às ondas baroclínicas de latitudes médias (o cisalhamento vertical do vento está diretamente ligado a gradientes horizontais de temperatura); Agem no sentido de diminuir o gradiente horizontal de temperatura (levando o ar polar para a região tropical e ar tropical para a região polar).

50 CLIMA De uma maneira geral, o clima de uma dada região é o resultado médio da interação da circulação geral da atmosfera com as características locais, podendo ou não apresentar variações segundo a época do ano. Isto significa que o clima não pode ser alterado em curtos períodos de tempo. Por outro lado, as variações do tempo em determinada região dependem (i) da grande escala: representando o ambiente médio (relacionado à época do ano) e a penetração de sistemas frontais (da ordem de alguns dias), e (ii) da meso e pequena escala: caracterizado pelas condições locais e os correspondentes movimentos atmosféricos induzidos (da ordem de poucas dezenas de horas)

51 INVERNO

52 VERÃO

53 HN Desenvolvimento de um Ciclone

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55 Família de Depressões

56 JANEIRO JULHO

57 PRINCIPAIS ZONAS FRONTAIS INVERNO VERÃO

58 PRINCIPAIS ZONAS FRONTAIS I V

59 MECANISMO DE DESENVOLVIMENTO DE ONDA LONGA NOS VENTOS DE OESTE DA TROPOSFERA HS vort maior na alta (> 0) vort menor na baixa (< 0) f aumenta para norte se f aumenta se f diminui vort relat diminui (baixa pressão) vort relat aumenta (alta pressão)

60 DESENVOLVIMENTO DE BAIXA PRESSÃO A LESTE DO CAVADO Modelo QG vort superfície = advec vort 500 mb + adevc ar frio na coluna + resfr/aquec adiabático

61 BAIXAS A LESTE DO CAVADO * * * *