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Aula de 07/11/2013Equação da Vorticidade
Estrutura da aula de hoje:
O que é vorticidade?
Porque é importante estudar vorticidade?
Definição de vorticidade.
Definição matemática.
Equação da vorticidade.
Análise dos termos da equação da vorticidade.
Aplicação prática.
O que é vorticidade?
Margem de um riot0 t1 t2 t3
. .... . .
.x
y
.z
Rotação do eixo z
Figura 12.22 - Meteorology Today
y
z
.x
Porque estudar vorticidade?
Tornados, furacões, ciclones e anticiclones extratropicais são caracterizados pelo grau de variação da rotação dos ventos;
Para entender a dinâmica deste fenômenos meteorológicos é interessante mensurar esta rotação associada aos fenômenos;
A vorticidade é um conceito que mensura a rotação;
Se entendermos os mecanismos que levam as mudanças de vorticidade podemos conceitualizar o desenvolvimento e decaimento de muitos sistemas meteorológicos que tem rotação.
Definição de vorticidade
Vorticidade é uma medida local da rotação sobre um dado eixo de coordenada.
Definição matemática
Vorticidade é o rotacional do campo de vento
V
kwjviuV
kyu
xvj
xw
zui
zv
ywV
kji
e
Componentes horizontal da vorticidade relativa
Vetor vorticidade relativa
Componentes vertical da vorticidade relativa
Vorticidade absoluta
A componente mais importante e significativa para estudos de fenômenos meteorológicos de escala sinótica
é a componente vertical da vorticidade
fa f É o parâmetro de Coriolis Leva em conta a rotação da Terra
yu
xv
i
jk
Vorticidade nas três componentes
Sentido da rotação
Rotação anti-horária
Rotação horária
0
0
Figura 8.28 - Meteorology Today
Equação da vorticidade
Equação da vorticidade em coordenada (x,y,z)
frkzv
xw
zu
ywpkVV
t HHaaa
..)(
Advecçãohorizontal
Variaçãolocal
Termo dadivergência
Termode solenóide
Termoda inclinação
Termo defricção
Análise dos termos da equação da vorticidade
Termo da advecção horizontal de vorticidade
Adaptado de Holton 2004
Termo da divergência
Figura 12.19 - Meteorology Today
00
0pV
Termo da inclinação
Dias Pinto, 2008
Dias Pinto, 2008
Aplicação prática
Dias Pinto, 2008