PRÁTICA 5 MOVIMENTOS ATMOFÉRICOS (29/10/2011) 1. Associe as causas dos ventos: f Força gradiente de pressão. p f c Força de Coriolis. f a Força de atrito. com os seus efeitos ( ) ventos convergentes nos centros de baixa pressão. ( ) ventos desviam para a esquerda no hemisfério. ( ) ventos são mais fracos em pontos mais próximos da superfície da Terra. ( ) ventos são paralelos às isóbaras em pontos distantes da superfície da Terra. ( ) vento nos Equador são quase perpendiculares às isóbaras. 2. Nos diagramas abaixo, desenhe as forças gradiente de pressão nos pontos x e y, usando uma escala de intensidade arbitrária. Se for um centro de alta pressão (A) ou de baixa pressão (B), indique com as letras. Cláudio Paulo & Gilberto Mahumane Página 1
3. Numa camada da atmosfera à temperatura média de 0ºC, o nível de 500hPa está: ( ) mais alto ( ) mais baixo ( ) à mesma altura que numa atmosfera à temperatura média de - 2ºC. Que suposição você fez quanto ao nível mais baixo da camada? 4. Represente, aproximadamente, os vectores velocidade (V ), força gradiente de pressão ( f p ), força de Coriolis ( f c ) e força de atrito ( f a ), no desenho abaixo, no ponto indicado x, supondo que o movimento tenha atingido o equilíbrio dinâmico e que esteja no hemisfério sul. Cláudio Paulo & Gilberto Mahumane Página 2
5. Calcule, aproximadamente, as forças gradiente de pressão nos pontos x e y das cartas de pressão abaixo. Indique as forças nas cartas. Dados: 27 C, 19 C. T x T y 6. Represente, nos diagramas abaixo, nos pontos x e y, os vectores velocidade do vento. Desenhe o vector mais longo onde o vento é mais intenso. Acentue a inclinação com relação às isóbaras quando for o caso. Todos os diagramas estão no hemisfério sul. Cláudio Paulo & Gilberto Mahumane Página 3
7. No ponto A da figura abaixo, no hemisfério sul: a. Representar as forças que agem numa parcela de ar, e o vetor velocidade da mesma. b. Calcular o gradiente horizontal dos contornos em m m. c. Calcule a força gradiente de pressão. Cláudio Paulo & Gilberto Mahumane Página 4
8. No Ponto A da figura ao lado: a. Representar as forças que agem numa parcela de ar, e o vetor velocidade da mesma. b. Calcule o gradiente da pressão em hpa m. c. Calcule a força gradiente de pressão. Cláudio Paulo & Gilberto Mahumane Página 5
9. Para os diagramas (todos no hemisfério sul) representados abaixo: a. Quais diagramas representam isóbaras próximas da superfície da Terra. b. Quais diagramas representam isóbaras a grande altitude acima da superfície da Terra. c. Quais diagramas representam centros de alta pressão. d. Quais diagramas representam centros de baixa pressão. e. Em qual diagrama o gradiente de pressão na horizontal é maior? f. Indique, em cada diagrama, as regiões de alta e baixa pressão com as letras A e B, respectivamente. g. Em qual (ou quais) diagrama (s) mais provavelmente você poderá encontrar nebulosidade? Cláudio Paulo & Gilberto Mahumane Página 6
10. Complete: A força de atrito entre dois corpos sólidos é devida a entre as duas superfícies. No caso do atrito viscoso do ar, o atrito se dá devido à de moléculas entre duas camadas adjacentes de ar com velocidades médias. Uma das camadas é freiada porque recebe moléculas e a outra é acelerada porque recebe moléculas. Se as duas camadas tivessem a mesma velocidade média não haveria de momento e a força de atrito entre elas seria. 11. Em qual hemisfério está o diagrama abaixo? Cláudio Paulo & Gilberto Mahumane Página 7
12. Desenhe um perfil aproximado do vento v v(z), no diagrama abaixo. Suponha que o vento sopre da esquerda para a direita. 13. Complete: Devido à rugosidade do solo, a velocidade do vento na superfície é nula e aumenta com a altura. Com o solo nu, a velocidade aumenta mais devagar com a altura porque é pequena, e portanto o também é pequeno. Com o aumento Cláudio Paulo & Gilberto Mahumane Página 8
da rugosidade, aumenta o e a velocidade aumenta mais com a altura. 14. Existem quatro causas que produzem ventos com componente vertical: a. Convergência e divergência b. Convecção c. Efeitos orográficos d. Ascensão nas frentes frias e quentes Coloque-as em ordem decrescente de importância para: Produção de chuva no verão em região montanhosa Produção de chuva no inverno em região de relevo suave, em região temperada (Nota: se tiver dúvida ou achar conveniente coloque duas letras num mesmo quadradinho) 15. Em geral, o vento na vertical é fraco e aproximadamente constante. No entanto, existe uma força gradiente de pressão na vertical ( f ) dirigida: ( ) para cima ( ) para baixo Essa força é anulada aproximadamente pela: ( ) força de atrito ( f a ) ( ) força de Coriolis ( f c ) ( g ) força de peso Desenhe no diagrama a baixo as forças que agem na parcela de ar que se move na vertical com velocidade constante. p Cláudio Paulo & Gilberto Mahumane Página 9
16. Porquê a precipitação nos pólos é muito pequena? 17. O diagrama abaixo representa o vento numa região montanhosa no hemisfério sul. É mais provável chover no ponto. Seria ainda mais provável chover nos pontos A e B se eles estivessem: ( ) na face sul da montanha ( ) na face norte da montanha Pois ao efeito orográfico se somaria a, graças ao diferencial da superfície nas faces da montanha. 18. O diagrama abaixo mostra um ciclone na superfície, com centro sobre a costa da África. Indique os vectores velocidade do vento nos pontos x, y, e z. Sombreie a(s) região(ões) onde se espera maior precipitação ou nebulosidade. Explique porque você escolheu tal região. Cláudio Paulo & Gilberto Mahumane Página 10
19. O desenho abaixo representa o vento numa estação, soprando de leste, com velocidade de nós. O céu encontra-se e as barbelas indicam que a estação está no hemisfério. 20. O gráfico abaixo representa a velocidade do vento em relação à altura, sujeito ao atrito, em duas situações A e B. Cláudio Paulo & Gilberto Mahumane Página 11
A rugosidade da superfície é maior no caso do perfil indicado pela letra: ( ) A ( ) B A 700 cm de altura as velocidades são iguais nos dois casos porque: ( ) a força de atrito aumenta com a distância da superfície. ( ) a força de atrito diminui com a distância da superfície. ( ) a força de atrito é nula em qualquer ponto fora da superfície. 21. A figura abaixo representa a temperatura média de uma camada de ar entre 1000 e 850 hpa. Cláudio Paulo & Gilberto Mahumane Página 12
a. Represente na figura o vector gradiente horizontal de temperatura. b. Supondo que o nível de 1000 hpa seja perfeitamente horizontal, de que lado ficam os pontos com pressão mais alta, acima da superfície? Indique com a letra A. c. Represente na figura o vento térmico resultante entre o nível de 1000 hpa e o de 850 hpa. 22. O seguinte factor é responsável pelo efeito de Coriolis: a. Aquecimento solar b. Rotação da Terra c. Inclinação do eixo da Terra. 23. O efeito de atrito obriga os ventos de superfície: a. No hemisfério norte a um desvio para direita b. No hemisfério sul a um desvio para esquerda c. A soprarem paralelos às isóbaras d. A se desviarem na direcção das pressões mais baixas em ambos os hemisférios. 24. Anticiclones no hemisfério sul apresentam fluxo: a. Horário convergente b. Anti-horário divergente c. Horário divergente d. Anti-horário convergente. 25. Calcule o gradiente de pressão dado que a distância normal entre duas isóbaras consecutivas traçadas em intervalos de 5 hpa é 200 km a 50ºN. 26. Calcule o gradiente de pressão dado que a distância normal entre duas isóbaras consecutivas traçadas a intervalos de 80 mgp (metros geopotenciais) estão a uma distância normal de 200 km. Cláudio Paulo & Gilberto Mahumane Página 13
27. Dos dados seguintes calcule o gradiente de pressão em unidades fundamentais do sistema universal: a. A distância normal entre duas isóbaras consecutivas traçadas a intervalos de 2 hpa a 20ºN é 100 km. b. A distância normal entre duas isóbaras consecutivas traçadas a intervalos de 5 hpa é 3 cm medida num mapa de tempo cujo factor de escala é m = 1:10^7. 28. Duas isóbaras paralelas ao nível do mar estão orientadas de oeste para leste. A isóbara do norte tem valor 1004 hpa e a do sul tem valor 1008 hpa. Calcule a intensidade da força gradiente de pressão se a distância normal entre as duas isóbaras é 200 km. Suponha que a densidade do ar seja 1,2 kg/m^3. 29. Determine as dimensões dos termos p n 1 e g. z n. 30. Calcule o gradiente dos contornos em m. s 2 a partir dos seguintes dados: a. Dois contornos sucessivos em intervalos de 40 mpg estão á distância de 2 cm medidos num mapa cuja escala m é 1:10^7. b. Dois contornos consecutivos traçados a intervalos de 80 mpg estão á distância normal de 1,5 cm num mapa cuja escala é 1:10^7. Cláudio Paulo & Gilberto Mahumane Página 14