Meteorologia

Profa.: Rita Ynoue

Disciplina: 1400200 - Física da Terra e do Universo para

Licenciatura em Geociências

O que é meteorologia?

• Estudo dos fenômenos atmosféricos

• Física newtoniana (mecânica dos fluidos)

aplicada à atmosfera.

• Movimentos obedecem à 2ª. Lei de Newton

• Calor obedece às leis da termodinâmica

• Massa (ar/vapor) é conservada

Método científico

• Observação

• Descrição

• Hipóteses

• Experimentos/Previsão

• Análise/interpretação dos resultados

Como estudamos a atmosfera?

• De que forma aplicamos o método

científico à meteorologia?

– Observação

– Descrição

– Hipóteses

– Experimentos/Previsão

– Análise/interpretação dos resultados

Variáveis meteorológicas

Definições

• Tempo meteorológico é o estado da atmosferarelativo à temperatura, nuvens, precipitação, ventoetc.

• Clima é tempo meteorológico médio de umadeterminada região.

• As ciências atmosféricas envolvem o estudo daatmosfera da Terra na sua forma mais ampla,envolvendo todos os fenômenos atmosféricos taiscomo poluição, aeronomia, propagação de ondaseletromagnéticas, eletricidade atmosférica, etc.Tradicionalmente, as ciências atmosféricasdividem-se em:

Definições

• Meteorologia: estudo os fenômenosatmosféricos e a sua variação temporal. Éainda, a ciência que estuda a atmosfera daTerra com enfoque na descrição e previsãodos padrões de tempo e clima. Do grego,meteoros significa suspenso no ar.

• Climatologia: investiga os fenômenosatmosféricos de longo período de tempo doponto de vista estatístico.

Temperatura

Escalas de temperatura

O ponto zero da escala Kelvin (zero absoluto)

corresponde, ao menos teoricamente, à

temperatura na qual cessa o movimento

molecular e o objeto não emite radiação

eletromagnética. Não há temperaturas abaixo

dessa.

373212100Ponto de

ebulição da

água

273320Ponto de

fusão do

gelo

Kº Fº C

Atmosfera padrão

• Sondagem vertical da

atmosfera

• Dados de:

– Temperatura

– Umidade

– Vento

– Altura

http://www.cas.manchester.ac.uk/images/photos/instruments/radiosonde_launch-01.jpg

Atividade:

• 1. Plotar em papel milimetrado a seguinte

sondagem:

Atmosfera padrão

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

-80,0 -60,0 -40,0 -20,0 0,0 20,0

Temperatura (oC)

Alt

ura

(km

)

Atmosfera padrão

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

-80,0 -60,0 -40,0 -20,0 0,0 20,0

Temperatura (oC)

Alt

ura

(km

)

Camadas da atmosfera: Divisão

por temperatura

• Na atmosfera, a variação da temperatura com a

altitude apresenta um comportamento um tanto

complexo. Na plotagem feita em classe, a qual

representa o perfil vertical de temperatura da

atmosfera, observa-se que ocorrem reversões de

temperatura em diferentes altitudes. Essas

reversões definem quatro camadas na atmosfera

com relação à temperatura. São elas: troposfera,

estratosfera, mesosfera e termosfera.

Camadas da atmosfera

• Estas camadas caracterizam-se pela taxa de

variação vertical de temperatura, o lapse

rate:

Atividade:

• 1. Plotar em papel milimetrado a seguinte sondagem:

• 2. Calcular a taxa de variação vertical da temperatura:

• da troposfera nos primeiros 10 km;

• da estratosfera, entre 20 e 50km;

• da mesosfera, entre 50 e 80km.

Atividade: Troposfera

• 3. Preencher o texto:

• A primeira camada atmosférica (mais próxima à

superfície) é denominada TROPOSFERA.

• A temperatura na troposfera varia de ___oC à

superfície, até ___oC em seu topo

(TROPOPAUSA), a aproximadamente 15 km de

altitude. Nos seus primeiros 10 km, a temperatura

(aumenta/diminui) com a altura a uma taxa

aproximada de ___oC/km.

Atividade: Estratosfera

• A camada acima da troposfera é denominada ESTRATOSFERA, onde se encontra a _____________________ que nos protege da radiação ultravioleta solar.

• A temperatura na estratosfera varia de ___oC a aproximadamente 15 km, até ___oC em seu topo (ESTRATOPAUSA), a aproximadamente 50 km de altitude.

• Na estratosfera, a temperatura (aumenta/diminui) com a altura, a uma taxa aproximada de ___oC/km entre 20 e 50km.

Atividade: Mesosfera

• A camada acima da estratosfera é denominada

MESOSFERA.

• A temperatura na mesosfera varia de ___oC a

aproximadamente 50 km, até ___oC em seu topo

(MESOPAUSA), a aproximadamente 80 km de

altitude.

• Na mesosfera, a temperatura (aumenta/diminui)

com a altura, a uma taxa aproximada de ___oC/km

entre 50 e 80km.

TERMOSFERA

• A camada acima da mesosfera é

denominada TERMOSFERA.

• Na TERMOSFERA a temperatura aumenta

com a altura.

Camadas da atmosfera

Tendo como base a

variação da

temperatura com a

altura, a atmosfera

divide-se em 4

camadas:

1. Troposfera

2. Estratosfera

3. Mesosfera

4. Termosfera

Sondagem de ontem

01jun09-12z-São Paulo

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

-80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20

Temp (oC)

Alt

itu

de (

m)

Em superfície:

Como a temperatura varia ao

longo do dia?

• Quando ocorre a máxima temperatura?

• Quando ocorre a temperatura mínima?

Temperatura

0

5

10

15

20

25

30

35

23/5/09 0:00 23/5/09 12:00 24/5/09 0:00 24/5/09 12:00 25/5/09 0:00 25/5/09 12:00 26/5/09 0:00

Data/Hora Local

Tem

pera

tura

(o

C)

INMET

Pinheiros

SCS

Como é o movimento diurno do sol?

Nossa visão do movimento do sol

• Stellarium

• Próximos slides: prof. Roberto Boczko

Movimentodiurnoaparente do Sol

Zênite

PS

Nascer

Ocaso

Meiodia

Meia-

noite

Visto de “fora” da Terra

Rotação

da

Terra

PN

PS

Motivos do dia e da noite

na Terra

Sol NoiteDiaRaios solares

Eixo de

rotação

PS

PN

São Paulo

Rio de Janeiro

Belo Horizonte

Salvador

Oceano

Atlântico

Anoitecer

Para onde se

desloca a

sombra?

Dia NoiteRaios solares

Eixo de

rotação

PS

PN

Pontos Cardeais

Nascer do Sol

Leste

é o ponto onde

o Sol nasce.

(?!?)

Gnômon( Relógio de Sol )

Sol

Gn

ôm

on

Determinação do meridiano e dos

pontos cardeais( Sombra mínima )

Nascente

Ocaso

Linha do Meiodia

Meridiano

Ponto

Leste

Ponto

Oeste

Ponto

Sul

Ponto

Norte

Movimento Anual

Aparente do Sol

Ano

Passagem

meridiana

do Sol

Zênite

PS

Nascer

Ocaso

Meiodia

Meia-

noite

Repetição de

características

meteorológicas

Quente QuenteFrio AmenoAmeno

Noção de ano e de

estações do ano

Nascente

Ocaso

Meridiano

InvernoPrimavera

Verão Outono

Ano das Estações ~ 365 dias

Representação do

Ano das Estações

Ano das Estações

Primavera OutonoVerão Inverno

6

7

9

10

8

1112

13

14

15

16

17

18

Trajetórias

diurnas

do Sol

Leste

Oeste

N S

Inverno

17

7

Verão

19

5

Pri/Out