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Massas de Ar e FrentesMassas de Ar e Frentes
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Propriedades das Massas de ArPropriedades 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
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Classificação das Massas de ArClassificação das Massas de Ar • cP - Polar continental
– fria, seca, estável– cP extremamente fria pode ser designada como cA (continental Ártica)
• mP - Polar marítimafria, 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
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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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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
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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
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Regiões de Origem das Massas de Regiões de Origem das Massas de Ar na América do NorteAr na América do Norte
Somenteverão
mPmP
cA
cP
mT
cT
mT
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Modificação das massas de arModificação das massas de ar
Termodinâmica- aquecida ou resfriada por baixo
aumenta ou diminui a instabilidade- aumento da umidade
pela spf subjacenteprecipitação de uma camada superior
- diminuição da umidadepor condensação/pcp
- adição ou remoção de calor latente por condensação ou evaporação
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Modificação das massas de arModificação 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
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As características das massas de ar As características das massas de ar podem diferir enormementepodem diferir enormemente
Abril/1976Contrastes de temperatura
90 oF=32 oC
30 oF=-1 oC
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Exemplo de modificação das massas de arExemplo 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.
úmidofrio
OESTE LESTE
chuva tempestade
Ar marítimo secomodificado
seco
chuva forte
mP
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Exemplo de modificação das massas de arExemplo 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
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FrentesFrentes
Frente Quente
Frente Fria
Frente Estacionária
Frente Oclusa
Frente - é o limite entre massas de ar; normalmente refere-seà 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)
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Características das FrentesCaracterísticas das Frentes
• Na região da frente olhe para o seguinte:– Variação da Temperatura– Variação da umidade
• UR, Td
– Variação da direção do Vento– Variação da direção do gradiente de pressão– Característica dos padrões de precipitação
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Como decidimos qual é o tipo de frente?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
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Estrutura Típica de Frente FriaEstrutura 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
13 oC10 oC
5 oC4 oC-4 oC
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Estrutura Típica de Frente QuenteEstrutura 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
-5 oC
0 oC11 oC
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Ar frio
Ar quente
Frente fria Frente quente
Ar frioB
Estrutura Frontal de Latitudes MédiasHS
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Estrutura Frontal de Latitudes Médias HN
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Jato Subtropical e jato PolarJato Subtropical e jato Polar
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FIM
PRÓXIMA PARTE
ILHA DE CALOR
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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).
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• 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)
CLIMA
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INVERNO
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VERÃO
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Desenvolvimento de um CicloneDesenvolvimento de um Ciclone
HN
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Família de DepressõesFamília de Depressões
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JANEIRO
JULHO
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PRINCIPAIS ZONAS FRONTAISPRINCIPAIS ZONAS FRONTAIS
VERÃOINVERNO
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PRINCIPAIS ZONAS FRONTAISPRINCIPAIS ZONAS FRONTAIS
I
V
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MECANISMO DE DESENVOLVIMENTODE ONDA LONGA
NOS VENTOS DE OESTE DA TROPOSFERA
HSvort maior na alta (> 0)vort menor na baixa (< 0)f aumenta para norte
se f aumenta vort relat diminui (baixa pressão)se f diminui vort relat aumenta (alta pressão)
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DESENVOLVIMENTO DE BAIXA PRESSÃO DESENVOLVIMENTO DE BAIXA PRESSÃO A LESTE DO CAVADOA LESTE DO CAVADO
vort superfície = advec vort 500 mb + adevc ar frio na coluna + resfr/aquec adiabático
Modelo QG
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BAIXAS A LESTE DO CAVADOBAIXAS A LESTE DO CAVADO
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