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3ºAula Massas de ar e frentes Objetivos de aprendizagem Ao término desta aula, vocês serão capazes de: • saber as quais são as propriedades das massas de ar; • conhecer os tipos de massas de ar; • compreender o que são as frentes. As massas são grandes extensões de ar que possuem características de determinados locais, sendo formadas, por exemplo, em oceanos, nos polos, grandes florestas, entre outros. No planeta Terra existem três grandes tipos de massas de ar atuantes, as equatoriais, tropicais e polares. As frentes são o encontro ou mudança entre duas massas de ar diferentes, gerando bruscas alterações meteorológicas no local. Existem quatro tipos de frentes: a quente, fria, estacionária e oclusa. Assim, as massas de ar podem ser transportadas pelos movimentos atmosféricos, alterando o tempo e o clima das regiões. Vamos para o início de mais uma aula? Bons estudos! 20Climatologia 1 - Propriedades das massas de ar 2 - Tipos de massas de ar 3 - Frentes 1 - Propriedades das massas de ar As massas de ar são a junção de um grande volume de ar que possui características de temperatura e umidade semelhantes em toda sua extensão. A formação de massas de ar se dá a partir da fi xação da mesma em um local por um determinado tempo, assumindo assim características homogêneas com a superfície. As massas de ar podem ocupar centenas a milhares de km2, e devido ao contato com a superfície, a massa de ar contempla as características termodinâmicas do local. Podemos citar os oceanos, fl orestas, geleiras e desertos como locais propícios para formação de massas de ar, devido a suas características serem uniformes e determinantes. Quando essas áreas sofrem a ação de um anticiclone (ou centro de altas pressões) a formação da massa de ar é possivelmente realizada. Neste contexto, as áreas com essas condições situam-se próximas aos Polos (90º) e às latitudes de 30o N ou S, onde há predominância de centros de alta pressão (divergência) à superfície e, consequentemente, ventos fracos. Já, na faixa equatorial, mesmo existindo superfície homogênea, devido à cobertura fl orestal, como a Floresta Amazônica, por exemplo, a presença de grandes mananciais de água, a predominância de centro de baixa pressão (convergência) e, por isso, a intensa convecção não favorece a formação de uma massa de ar, mesmo existindo a massa de ar equatorial (ALMEIDA, 2016). Figura 1. Massas de ar na América do Sul. Disponíveis em: http://g1.globo.com/Noticias/Brasil/0,,MUL1127664-5598,00-MA SSA+DE+AR+FRIO+PROVOCA+BAIXAS+TEMPERATURAS+NO+SUL+NO+FIM+DE+SEM ANA.html/, https://brasilescola.uol.com.br/geografi a/massas-ar.htm /, http:// eshoje.com.br/frente-fria-chega-ao-estado-no-domingo/meteorologia- satelite-11-05-cptec-inpe/. Acesso em: 25 de setembro de 2019. As massas de ar podem ser classifi cadas em polares ou tropicais. • Polar (P): as massas de ar formadas nos polos, no hemisfério norte e sul. • Tropical(T): massas de ar formadas em áreas tropicais de alta pressão. • Equatorial (E): massas de ar formadas próximas à linha do Equador. Seções de estudo Além da classifi cação polar ou tropical, as massas de ar podem ser descritas de acordo com suas propriedades termodinâmicas, sendo de acordo com a: • Temperatura: quente e fria. • Umidade: seca e úmida. A temperatura é estipulada com o comparativo do calor da massa de ar com o do local que ela vai ocupar. Sendo assim, se a massa de ar tiver a temperatura maior que o local que ela irá alcançar é tratada como uma massa de ar quente. Caso a massa de ar obtiver temperaturas inferiores ao local que ela irá ocupar é tratada como fria. A umidade da massa de ar é medida através da diferença de temperaturas, a primeira amostra é realizada com a temperatura do ar de forma natural e a segunda amostra é realizada no ponto de orvalho (ponto que o ar fi ca saturado). Quanto maior a diferença de temperaturas entre as duas amostras, menos úmida será a massa de ar analisada. Outra possível caracterização é de acordo com sua localização geográfi ca de origem de formação: • Continentais (c): formadas nos continentes, tendem a ser mais secas. • Marítimas (m): formadas nos oceanos, tendem a ser mais úmidas. As massas de ar infl uenciam diretamente nas condições meteorológicas de um local, devido a constante oscilação das mesmas pelos movimentos da atmosfera. Todos os dias escutamos na previsão do tempo nos telejornais, sobre a chegada de determinadas massas de ar que alteraram o clima de um local bruscamente, como demonstrado no quadro a seguir. Figura 2. Massas de Ar. Disponível em: https://www.noticiasagricolas.com.br/noticias/clima/214166- tempo-risco-de-geadas-continua-com-frio-no-centro-sul-do-brasil-mas- temperaturas-comecam-a-subir.html#.XYyo3EZKjIU. Acesso em: 25 de setembro de 2019. 21 Massa de ar polar derruba as temperaturas em Santa Catarina Houve formação de geada nas regiões mais altas Por mais uma vez na estação, os termômetros atingiram marcas negativas em cidades da região serrana em Santa Catarina. A atuação da massa de ar polar que está sobre o Sul do país fez com que as temperaturas despencassem durante a última madrugada em todo o Estado. Houve a formação de geada nas localidades mais altas. Em São Joaquim, na Serra, os termômetros marcavam - 2,8ºC ao amanhecer. No Meio-Oeste, em Campos Novos, a mínima por volta das 6h chegou a 0ºC. Nas demais regiões, os menores registros fi caram entre 4ºC e 12ºC nas primeiras horas do dia. As temperaturas são mais amenas na região litorânea. Em todo o Estado, a sensação de frio é intensifi cada pela ação do vento. Notícia disponível em: http://www.clicrbs.com.br/especial/sc/qualidade -de-vida-sc/19,0,2991546,Massa-de-ar-polar-derruba-as-temperaturas -em-Santa-Catarina.html. Acesso em: 25 de setembro de 2019. 2 - Tipos de massas de ar As massas de ar frequentemente saem do seu local de origem devido aos movimentos da atmosfera, levando consigo suas propriedades termodinâmicas de origem. Assim, as massas de ar são um importante mecanismo de mudanças meteorológicas nos mais diversos pontos do planeta. Massas de ar frias: As massas são consideradas frias quando possuem temperaturas inferiores a temperatura do local que elas atingem. Um exemplo é quando massas de ar polar chegam ao Brasil deixando o tempo mais frio. As massas de ar mais frias são as polares continentais. Massas de ar quentes: a massa de ar quente quando deslocada para um local frio, tende a perder calor por condução, devido ao contato adjacente entre as massas. As massas de ar quente tendem a aumentar a temperatura dos locais, podem trazer umidade ou não, variando de acordo com as características da massa. Figura 3. Massas de Ar atuantes no mundo. Legenda: MP: MASSA POLAR MT: MASSA TROPICAL ME: MASSA EQUATORIAL Disponível em: https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/ geografi a/massas-ar.htm. Acesso em: 25 de setembro de 2019. No planeta Terra existem três grandes tipos de massas de ar atuantes, as equatoriais, tropicais e polares. • Massas Equatoriais: as massas de ar equatoriais podem ser oceânicas (úmidas) e continentais (mais quentes e secas). Essas massas de ar são formadas nas proximidades da linha do Equador. • Massas Tropicais: as massas tropicais tendem a possuir temperatura elevada e são formadas em locais de baixa pressão. As massas tropicais atuam nos dois hemisférios, sendo mais intensas no hemisfério sul. • Massas polares: as massas polares são oriundas dos polos sul e norte e são caracterizadas por baixas temperaturas. As massas polares continentais são mais frias e secas, e as oceânicas menos frias e úmidas. 2.1 Massas de ar na América do Sul Na América do Sul atuam as massas equatoriais continentais e marítimas, tropicais continentais e marítimas, polar marítima e antártica continental. Segue a defi nição das massas de ar por Almeida, 2016: a. Massa Equatorial Continental (cE) origina-se na parte central doNordeste da Amazônia, apresenta característica termodinâmica quente e úmida e domina a porção ocidental da Amazônia, durante quase todos os meses do ano. Nela, há predominância de movimentos convectivos, intensifi cados pela convergência dos ventos Alísios de Nordeste com os de Sudeste; b. Massa Equatorial Marítima (mE) ocorre sobre os oceanos Atlântico e Pacífi co, resultante da convergência dos ventos alísios. O deslocamento ao longo do ano é latitudinal, atingindo a latitude de até 8º S no verão. Já, no inverno, a mE retorna ao Hemisfério Norte; c. Massa Tropical Continental (cT) está associada à baixa pressão atmosférica predominante sobre a Região do Chaco, em consequência do grande aquecimento da superfície, especialmente, no verão, dando origem a uma massa de ar instável quente e seca; d. Massa Tropical Marítima (mT) se forma sobre os oceanos Atlântico e Pacífi co e está associada aos Anticiclones do Atlântico e do Pacífi co Sul. No verão, a mT exerce infl uência nas condições de Tempo e Clima no Brasil, por meio de mecanismo que se associa com a cT. A mT transborda a Cordilheira dos Andes, indo alimentar a depressão do Chaco sob a forma de brisa de montanha. Excetuando-se esse fenômeno, a Cordilheira dos Andes atua coma um divisor entre as massas continentais à Leste e às massas marítimas a Oeste; e. Massa Polar Marítima (mP) acha-se associada aos anticiclones migratórios que se localizam na região subantártica. Em virtude dos mecanismos de subsidência associados, a mP é originalmente muito estável, mas, à medida que se desloca para o N ou para o NE, a inversão desaparece e a massa passa a ser instável. Embora a mP exista em todas as estações, ela é mais intensa no solstício de inverno e, 22Climatologia por isso, atua mais sobre o continente, quando em sua incursão atinge as regiões de baixas latitudes; 154 f. Massa Antártica Continental (cA) origina-se sobre Continente Antártico e áreas adjacentes cobertas com gelo, durante todo o ano. Figura 4. Massas de Ar atuantes no Brasil. Disponível em: http://educacao.globo.com/geografi a/assunto/ geografi a-fi sica/massas-de-ar.html. Acesso em: 25 de setembro de 2019. Massas de ar atuantes no Brasil são as equatoriais atlânticas e continentais, as tropicais atlânticas e continentais, e a polar atlântica. Sendo que seus movimentos são alterados de acordo com os movimentos da atmosfera, assim como observado na Figura 4, a massa polar atlântica somente atua em nosso país nos períodos mais frios. Na tabela 1 segue as defi nições e especifi cações de cada uma das massas de ar que atuam no Brasil. Tabela 1. Massas de ar atuantes no Brasil. Massas de Ar Características mEc – Massa Equatorial Continental (quente e úmida) • Quente e Úmida. • Forma-se na região amazônica – região de baixa pressão. • Movimento convectivo devido à convergência dos alísios. • Verão estende-se para o sul. • Inverno retrai-se. • Provoca chuvas na Amazônia e em boa parte do país durante vários meses do ano. • O principal fator para a grande umidade é a presença da fl oresta Amazônica. mEa – Massa Equatorial Atlântica (quente e úmida) • Quente e Úmida. • Ocorre sobre oceanos Atlântico e Pacífi co na convergência dos alísios (ZCIT). • Desloca-se latitudinalmente durante o ano. • No Verão sua localização estende-se até 8° S. (próximo a linha do equador). • Inverno do hemisfério sul – retorna ao hemisfério norte. • Atuação parte do Norte e Nordeste brasileiro. • Ao encontro com a mPa, provoca chuvas de frentes ou frontais, com alta intensidade. mTa – Massa Tropical Atlântica (quente e úmida) • • Forma-se sobre oceanos Atlântico (e Pacífi co). • • Associada aos anticiclones do Atlântico Sul (e do Pacífi co Sul). • • Ar subsidente quente e seco que se superpõe ao ar úmido e menos aquecido (camada de inversão entre 500 e 1500 m). • • Duas camadas: Inferior – fria e úmida e Superior – quente e seca. De forma geral essa massa é caracterizada como quente e úmida. • • Nuvens cúmulos de pouca extensão. • • Pouca chuva associada à orografi a e no litoral. • • Possui seu centro de formação próximo ao Trópico de Capricórnio. • • Atua em extensas faixas do litoral brasileiro. • • A região Sudeste contribui para a formação de chuvas orográfi cas (ou chuvas de relevo) durante o verão. mTc – Massa Tropical Continental (quente e seca) • • Quente e Seca. • • Associada à Baixa (depressão) do Chaco (parte na Argentina e no Paraguaia). • • Resultado do grande aquecimento no verão. • • Massa de ar quente e seca, instável com atividade convectiva intensa até 3000 m. • • Precipitação fraca, céu pouco nublado o que favoreceu ainda mais o aquecimento diurno e resfriamento noturno. mPa – Massa Polar Atlântica (fria e úmida) • • Fria e Úmida (Sua umidade refere-se ao percurso, zona polar ao continente americano, sobre o oceano atlântico). • • Associada aos anticiclones migratórios. • • Inicialmente é estável. • • Ao se deslocar, desaparece a inversão e torna-se instável. • • Mais intensas no inverno, destacando- se sobre os continentes nesta estação, atingindo as baixas latitudes. • • Sua origem ao entrar no Brasil está relacionada nas porções do Oceano Atlântico próximo a Patagônia (sul da Argentina). • • Ao penetrar no Brasil sob a forma de frente fria, provoca chuvas e declínio da temperatura. Adaptado de: http://educacao.globo.com/geografi a/assunto/ geografi a-fi sica/massas-de-ar.html. Acesso em: 25 de setembro de 2019. 3 - Frentes As frentes são o encontro ou mudança entre duas massas de ar diferentes, gerando bruscas alterações meteorológicas no local. Portanto, ocorrem mudanças de densidade, umidade e temperatura do ar no local, ainda sendo possível a geração 23 de precipitações e oscilações atmosféricas. Quando ocorre o surgimento de uma frente é chamado de frontogênese, e quando ocorre o desaparecimento de uma frente é chamado de frontólise. O limite de encontro dentre duas frentes é chamado de superfície ou zona frontal. Existem quatro tipos de frentes, a quente, fria, estacionária e oclusa, todas elas podem ser expressas por símbolos, como apresentados na Figura 5. Figura 5. Símbolos das Frentes. Disponível em: http://meteorotica.blogspot.com/2012/ 01/frentes.html . Acesso em: 25 de setembro de 2019. Segundo o INEMET (Instituto Nacional de Meteorologia), podemos definir as frentes quente, fria, oclusa e estacionaria da seguinte maneira: Frente Quente: Extremidade principal de uma massa de ar quente que, ao avançar, substitui uma massa de ar relativamente fria que está indo embora. Geralmente, com a passagem de uma frente quente, a temperatura e a umidade aumentam, a pressão atmosférica sobe e, embora os ventos troquem de direção (em geral, do sudoeste para o noroeste no Hemisfério Norte), a passagem de uma frente quente não é tão pronunciada quanto à passagem de uma frente fria. Precipitação em forma de chuva, neve, ou garoa, geralmente antecedem a frente na superfície, assim como chuvas convectivas e temporais. Sob temperaturas mais frias, nevoeiros também podem anteceder a entrada da frente quente. Em geral, o ar fica claro depois da passagem da frente, mas algumas condições para nevoeiro também podem ser produzidas pelo ar quente. Figura 6. Frente quente. Disponível em: http://www.jovemexplorador.iag.usp.br/?p=blog_Frentes-Fria-quente . Acesso em: 25 de setembro de 2019. 24Climatologia Frente Fria: A extremidade principal de uma massa de ar fria que avança deslocando o ar quente de seu caminho. Geralmente, com a passagem de uma frente fria, a temperatura e a umidade diminuem, a pressão sobe e o vento muda de direção (normalmente do sudoeste para o noroeste no Hemisfério Norte). Precipitação geralmente antecede ou sucede a frente fria e, de forma muito rápida, uma linha de tormenta pode antecipar a frente. Figura 7. Frente fria. Disponível em: http://www.jovemexplorador.iag.usp.br/?p=blog_Frentes-Fria-quente. Acesso em: 25 de setembro de 2019. Frente Estacionária: Frente que é quase estacionária, ou que se move muito pouco desde sua última posição sinóptica. Também conhecida como frente semi-estacionária. Figura 8. Frente Estacionária. Disponível em: https://www.boatshopping.com.br/boat/boat-shopping/ frontais-suas-consequencias-navegacao/. Acesso em: 25 de setembro de 2019. Frente Oclusa: Também conhecida como “oclusão”, segundo Almeida (2016), é quando uma frente fria ou quente deixa de existir, isso ocorre quando uma frente fria ou quente move-se mais depressa, ultrapassa e obstrui a frente quente (ou fria), fazendo elevar-se todo o ar quente (ou frio). Assim, o ar frio passa a ocupar o setor que anteriormente era quente e vice-versa. Este fenômeno denomina-se de oclusão e ocorre quando uma frente fria ou quente se alterna. Figura 9. Frente Oclusa. Disponível em: https://www.boatshopping.com.br/boat/boat-shopping/ frontais-suas-consequencias-navegacao/. Acesso em: 25 de setembro de 2019. Retomando a aula Ao fi nal desta terceira aula, vamos recordar sobre o que aprendemos até aqui. 1 - Propriedades das massas de ar As massas de ar são a junção de um grande volume 25 de ar que possui características de temperatura e umidade praticamente semelhantes em toda sua extensão. A formação de massas de ar se dá a partir da fixação da mesma em um local por um determinado tempo, assumindo assim características homogêneas com a superfície. 2 - Tipos de massas de ar No planeta Terra existem três grandes tipos de massas de ar atuantes, as equatoriais, tropicais e polares. Massas Equatoriais: as massas de ar equatoriais podem ser oceânicas (úmidas) e continentais (mais quentes e secas). Essas massas de ar são formadas nas proximidades da linha do Equador. Massas Tropicais: as massas tropicais tendem a possuir temperatura elevada e são formadas e locais de baixa pressão. As massas tropicais atuam nos dois hemisférios, sendo mais intensas no hemisfério sul. Massas polares: as massas polares são oriundas dos polos sul e norte e são caracterizadas por baixas temperaturas. As massas polares continentais são mais frias e secas e as oceânicas menos frias e úmidas. 3 - Frentes Frente Quente: Extremidade principal de uma massa de ar quente que, ao avançar, substitui uma massa de ar relativamente fria que está indo embora. Frente Fria: A extremidade principal de uma massa de ar fria que avança deslocando o ar quente de seu caminho. Geralmente, com a passagem de uma frente fria, a temperatura e a umidade diminuem, a pressão sobe e o vento muda de direção (normalmente do sudoeste para o noroeste no Hemisfério Norte). Frente Estacionária: Frente que é quase estacionária, ou que se move muito pouco desde sua última posição sinóptica. Também conhecida como frente semi-estacionária. Frente Oclusa: é quando uma frente fria ou quente deixa de existir, isso ocorre quando uma frente fria ou quente move- se mais depressa, ultrapassa e obstrui a frente quente (ou fria), fazendo elevar-se todo o ar quente (ou frio). Assim, o ar frio passa a ocupar o setor que anteriormente era quente e vice- versa. Meteorologia e Climatologia. Disponível em: http:// www.icat.ufal.br/laboratorio/clima/data/uploads/pdf/ METEOROLOGIA_E_CLIMATOLOGIA_VD2_ Mar_2006.pdf. Acesso em: 25 de setembro de 2019. Sobre um índice de participação das massas de ar e suas possibilidades de aplicação à classifi cação climática. Disponível em: https://www.jstor.org/ Vale a pena ler INMET. Disponível em: http://www.inmet.gov. br/portal/index.php?r=home2/index. Acesso em: 25 de setembro de 2019. Meteorologia Sinótica. Disponível em: http://www. masterantiga.iag.usp.br/ensino/Sinotica/AULA09/ AULA09.HTML. Acesso em: 25 de setembro de 2019. Vale a pena acessar Vale a pena stable/40991792?seq=1#page_scan_tab_contents. Acesso em: 25 de setembro de 2019. Minhas anotações