clima1

ACA 0223CLIMATOLOGIA I

Departamento de Ciências Atmosféricas – IAG-USP

CLIMATOLOGIA 1

ACA0223

Por

Prof. Dr. Tércio Ambrizzi



MASSAS DE AR

FRENTES

CICLONES EXTRA-TROPICAIS

•Sistemas de grande escala (escala sinótica):

afetam grandes regiões (ex., parte de um continente)

•Longa duração (de um a vários dias)

• Alta previsibilidade



Sistemas “muito” diferentes

“ESCALA” DOS FENÔMENOS

METEOROLÓGICOS



MASSAS DE AR

Definição:Um grande volume de ar, cobrindo uma superfície de centenas de km2, que tem temperatura e umidade relativamente constante na horizontal.

Formação:Formam-se sobre grandes extensões da superfície terrestre com características homogêneas (oceanos, grandes florestas, desertos,etc.), onde permanecem por longo tempo. Geralmente são anticiclones semi-estacionários (ventos fracos, de deslocamento lento).



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)



MASSAS DE AR que afetam a América do Sul

mP

cTmT

mE

mP

mT



FRENTES

Definição:

Faixa (ou zona, ou “superfície”) de transição

entre duas massas de ar de características diferentes

Características:

• Normalmente é uma região onde:

- a pressão tem um valor mínimo relativo

- a temperatura e a umidade variam abruptamente

- os ventos são mais fortes, mudam de direção e são confluentes

- ocorre nebulosidade e precipitação

• A fronteira entre as massas de ar frio e quente sempre se inclina

para cima, por sobre a massa de ar frio (que é mais denso).

• Quando as massas de ar se deslocam, o ar frio força o ar quente a subir, o que

provoca a formação de nuvens e precipitação

• Tem larguras de 5 a 50 Km, comprimento de 500 a 5000 Km,

e altura de 3 a 10 Km

Tipos de Frentes:

• As frentes podem ser classificadas pelo movimento relativo das massas de ar

quente e fria envolvidas.



FRENTE FRIAQuando uma massa de ar frio avança sob uma massa de ar quente

`

Ci – cirrus

Cs – cirrustratus

Ac – altocumulus

Cb – cumulunimbus



Frente fria



FRENTE QUENTE

Quando uma massa de ar quente avança sobre uma massa de ar frio

Ci – cirrus

Cs – cirrustratus

As – altostratus

Ns – nimbustratus

St – stratus



Frente quente



FRENTES

ESTACIONÁRIA:

Quando não há o avanço do

ar frio nem o avanço

do ar quente

OCLUSA:

Quando uma frente fria (de deslocamento mais

rápido) ultrapassa uma frente quente do lado leste

ou equatorial do ciclone

A A’

A’A

ciclone




Definição:

Área de baixa pressão,

na forma de um núcleo fechado,

onde os ventos giram no sentido

horário no Hemisfério Sul

anti-horário no HN

A

B

ou “de latitudes médias”




Características:

• convergência em superfície

movimento ascendente do ar

nuvens e tempestades

• geralmente associado a

sistemas frontais

• em imagens de satélite tem

aspecto de “virgula”

no HN e

“virgula invertida”

no HS



CICLO DE VIDA DE UMCICLONE EXTRA-TROPICAL

a) Estágio inicial

Frente estacionária

Baixa pressão entre dois

anticiclones

Ar frio ao sul, e quente ao norte,

fluem quase paralelos à frente,

mas em direções opostas

região de “vorticidade” ciclônica

(giro horário no HS)



Os ciclones no

Hemisfério Sul



Cristas e Cavados em altitude

“cavados”

“cristas”

A leste do cavado:

região favorável à ciclogênese

e ao deslocamento da frente fria

A leste da crista:

região favorável à dissipação de ciclones



EXEMPLO de Massa de Ar, Sistema Frontal e Ciclone Extra-tropical



EXEMPLO de

Massa de Ar, Sistema frontal e Ciclone Extra-tropical



EXEMPLO de Massa de Ar, Sistema Frontal e Ciclone Extra-tropical



Efeitos da passagem da FF em São Paulo



Regiões de ocorrência

de Ciclones

Extra-tropicais

na América do Sul

(Gan e Rao 1991)



DENSIDADE MÉDIA DE CICLONES PARA O

ANO DE 1990

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

-70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10-55

-50

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

Densidade Anual - NCEP

(Reboita, Rocha e Ambrizzi 2007)



Regiões de ocorrência de Ciclones



TRAJETÓRIA SAZONAL DOS CICLONES

VERÃO OUTONO

INVERNOPRIMAVERA

(Beu e Ambrizzi 2006)



CYCLONES, ANTICYCLONES AND

COLD AIR MASS

(Pezza and Ambrizzi 2005)



O ciclone (Furacão) “CATARINA”



O ciclone (Furacão) “CATARINA”



TRMM 26 de março 2004 12 UTC









Temperatura na superfície do mar



TRAJETÓRIA DO CATARIANA

(Pezza e Simmonds, GRL, 2005)



Um ciclone

mais antigo



• As FRENTES são as fronteiras entre duas massas de ar diferentes.

– FRENTE FRIA se move em direção ao ar quente

– FRENTE QUENTE se move em direção ao ar frio

– OCLUSÃO DE FRENTE possui pouco movimento relativo

• Em geral quando o ar quente e o ar frio se encontram há formação

de nebulosidade e precipitação.

• O ar quente é mais capaz de reter o vapor d’água que o ar frio.

Com o resfriamento desse ar, há condensação e precipitação.

RESUMO SOBRE AS FRENTES



FIGURA ESQUEMÁTICA DE UMA FRENTE QUENTE





FIGURA ESQUEMÁTICA DE UMA FRENTE FRIA



Frente Estacionária



A PREVISÃO DO TEMPO



A previsão do tempo

Instrumentos e medidas

• Estações meteorológicas de superfície

• Radiosondagens

• Radar e Satélites

• Sistemas especiais:

balões cativos

torres micrometeorológicas

aviões instrumentados



Rede de Estações Meteorológicas de superfície



Alguns instrumentos de uma Estação

Meteorológica de superfície

pluviômetro

hidrógrafo



Alguns instrumentos de uma Estação

Meteorológica de superfície

Temperatura (bulbo seco e bulbo umido)

barógrafo



Radiosonda



Radar



Imagens de Satélites



Medidas especiais



A rede de observação de superfície da

WMO



Esquema dos componentes

do sistema de

telecomunicação global da

WMO



“Cartas sinópticas” e diagramas



“PREVISÃO (NUMÉRICA)”

INMETCPTEC



Previsão de ocorrências de geadas

Previsão de ocorrências de Nevoeiros



PESQUISADOR

METEOROLOGISTA

ANALISTA

OBSERVAÇÕES

DADOS

MODELAGEM

)

)

Técnicas de Interpretação, Validação, Métodos Estatísticos: MOS, PP,

Adição de Valor, Detecção de Erros, Melhorias das Técnicas e Produtos Especiais

Dados Globais

GTS

(INMET)

Satélite Geoestacionário e

da Órbita Polar

Redesde Observação

Regional e Local

RadarMeteorológico

Mod. Global

(CPTEC)

Modelo

Reg. ETA

(CPTEC)

Modelo

de

Mesoescala

Prev. de

Médio Prazo(baixa resolução

espacial)

Prev. de

Curto Prazo(resolução média -

maior detalhamento

espacial)

Prev. de

Curtíssimo Prazo(previsão imediata -

detalhamento elevado)

CC

FG

CC

FG

PRODUTOS

)

)

)

)

PREVISÃO DE TEMPO



Modelos Globais

A-O-C acoplados

(Baixa Res.)

Modelos

Globais

Atmosféricos

(Média Res.)

Modelos

Regionais

(Alta Res.)

Modelos

Hidrológicos,

Gestão de Água,

Poluição do Ar

e das Águas

(Altíssima Res.)

Modelos

Sócio-Econômicos

Políticas Públicas

Bases Científicas para Avaliação Regional

Previsão de TSM,

Umidade do

Solo, etc.

(C. C. na superfície)

Previsão de Ondas

Planetárias,

(C. C. Laterais)

Previsão de

Enchentes, Secas,

Escoamento,

Dispersão de

Poluentes

Previsão do Clima

Regional:

Ts,

Precipitação

Ventos, etc

Adaptado de J. Shukla, COLA/IGES



Previsão numérica do tempo

atrito

a

gravidade

pressão degradiente

Coriolisaceleração

FkgpVDt

VD

12

z

w

y

v

x

uV

t

vv c

Q

Dt

D

c

p

z

Tw

y

Tv

x

Tu

t

T1

tFAA orçante

passado

t

futuro

tt

Equações: 2a. Lei de Newton

Continuidade

Termodinâmica

Representação

Solução:



TEMPO

SITES INTERESSANTES:

•http://www.grec.iag.usp.br

•http://www.master.iag.usp.br/

• http://www.cptec.inpe.br/tempo/

• http://www.cptec.inpe.br/prevnum/

• http://www.inmet.gov.br/

• http://www.dhn.mar.mil.br/

• http://www.saisp.br/site/radar.html

• http://meted.ucar.edu/

• http://www.photolib.noaa.gov/collections.html

• http://www.senamhi.gob.pe/aprendiendo/apren_meteo.htm

• http://www.meteoropara.hpg.ig.com.br/index.html

Documents

clima1