FUNDAMENTOS DE METEOROLOGIA
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FUNDAMENTOS DE METEOROLOGIA


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gases 
obedecem aproximadamente a mesma equação, 
\u201cEQUACAO DE ESTADO DO GAS IDEAL\u201d, para certos 
intervalos dos valores das variáveis envolvidas. 
\uf0d8Existem pequenos desvios, porem desprezíveis para fins 
meteorológicos 
CAP. III 
CAP. IV 
CAP. V 
CAP. VI 
CAP. VII 
CAP. II 
FWRD 
BWRD 
END! 
INTROD. 
CAP. IV: TERMODINAMICA DA ATMOSFERA 
CAP. I 
Lei dos Gases (cont.) 
RTP
M
R
Re
V
m
TR
M
m
PV
M
m
nmasTnRPV
\uf072
\uf061
\uf072
\uf03d\uf0de
\uf03d\uf03d\uf03d
\uf03d\uf0de\uf03d\uf03d
*
**
1
v
v
M
R
R
*
\uf03d
d
d
M
R
R
*
\uf03d
Para ar húmido (ar seco + vapor de agua) 
Para ar seco (N2, CO2, Ar e CO2) 
TRpouTRp
dd
\uf03d\uf03d \uf061\uf072
TRe
vv
.\uf072\uf03d
Usada para no 
estudo da humidade 
atmosferica 
Mv =18.016 g\u2013 massa molecular da H2O 
Rv = 461 J/kg.K 
Md = 28.97 g 
Rd = 287 J/kg.K 
CAP. III 
CAP. IV 
CAP. V 
CAP. VI 
CAP. VII 
CAP. II 
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BWRD 
END! 
INTROD. 
CAP. IV: TERMODINAMICA DA ATMOSFERA 
CAP. I 
4.1.1Unidades de Pressão 
Milibar (mb) 
Milímetro de Mercúrio (mmHg) 
Atmosfera (atm) 
Pascal (Pa) 
 
1 Pa = 1 N/m
2 ( S.I.) 
1 mb = 1 hPa = 100 Pa \u2013 Recomendada pela 
WMO em publicações técnicas. normalmente 
usada (pressões são da ordem de 105 (bar) mas 
precisão e de ordem de 10Pa. 
CAP. III 
CAP. IV 
CAP. V 
CAP. VI 
CAP. VII 
CAP. II 
FWRD 
BWRD 
END! 
INTROD. 
CAP. IV: TERMODINAMICA DA ATMOSFERA 
CAP. I 
4.2. Equacao Hidrostatica 
\uf0d8\u3c1 e peso do ar dependem mais de T e em menor escala de 
humidade e gravidade; 
\uf0d8Atmosfera esta em constante movimento, mas acelerações 
na vertical são muito pequenas ou muito localizadas no 
tempo e espaço. 
\uf071Por isso usa-se aproximação Hidrostática. 
\uf071Supõe-se que haja equilíbrio na vertical entre forcas 
devido a variação de \u201cp\u201d na vertical; 
\uf071Para tal usa-se Equação do Balanço Hidrostático ou 
equação hidrostática. 
CAP. III 
CAP. IV 
CAP. V 
CAP. VI 
CAP. VII 
CAP. II 
FWRD 
BWRD 
END! 
INTROD. 
CAP. IV: TERMODINAMICA DA ATMOSFERA 
CAP. I 
Equacao Hidrostatica (cont.) 
Considera-se uma coluna de ar com 
secção horizontal de área, A. 
A camada de ar situada entre as 
\uf071alturas: Z e Z+\u3b4Z 
\uf071 tem volume: \u3b4v=A \u3b4z 
\uf071Massa: \u3b4M = \u3c1gA \u3b4Z 
\uf071Peso: \u3b4W =\u3c1gA \u3b4Z 
 
F\u2019 
F 
P+\u3b4p Z+\u3b4z 
z p 
A camada sofre pressão em ambas faces horizontais 
Nível: Z p ; Nível: Z+ \u3b4Z p+ \u3b4p. 
\u3b4Z <o (- \u3b4Z) a pressão diminui com a altitude 
CAP. III 
CAP. IV 
CAP. V 
CAP. VI 
CAP. VII 
CAP. II 
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INTROD. 
CAP. IV: TERMODINAMICA DA ATMOSFERA 
CAP. I 
Equacao Hidrostatica (cont.) 
Forcas derivadas: 
 
 
 
 
AppFeApF ).('. \uf064\uf02b\uf03d\uf03d
\u2026\u2026Equilíbrio das forcas com o peso 
zgp
gdzzou
zgAAppAp
\uf064\uf072\uf064
\uf072\uf064
\uf064\uf072\uf064
\uf02d\uf03d\uf0de
\uf03d\uf02d\uf02d
\uf03d\uf02d\uf02b\uf02d
0
0).(.
0' \uf03d\uf02d\uf02d WFF \uf064
Considerando \u3b4Z infinitesimal (dZ) 
zgdp \uf064\uf072\uf02d\uf03d
Equação 
Hidrostática na 
forma diferencial. 
Da variação de P 
com altura 
Se p(z) = po (na superfície) p(z) < po para qualquer z < 0 
CAP. III 
CAP. IV 
CAP. V 
CAP. VI 
CAP. VII 
CAP. II 
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END! 
INTROD. 
CAP. IV: TERMODINAMICA DA ATMOSFERA 
CAP. I 
4.3. Altura Geopotencial 
A equação hidrostática pode ser usada para determinar a 
espessura de uma camada em função das pressões. 
zgdp \uf064\uf072\uf02d\uf03d
TR
p
mas
g
dp
dz
d
\uf03d\uf02d\uf03d\uf0de \uf072
\uf072
Considerando g = go =9.8065m/s
2 = constante 
pg
TdpR
dz
d
\uf02d\uf03d
Esta equação quando integrada de 1 para 2, resulta 
numa expressão aproximada (g não e constante na 
vertical, mas desprezível. E usada universalmente 
para determinar alturas em função de pressão. 
\uf0f7
\uf0f7
\uf0f8
\uf0f6
\uf0e7
\uf0e7
\uf0e8
\uf0e6
\uf03d
\uf0f7
\uf0f7
\uf0f8
\uf0f6
\uf0e7
\uf0e7
\uf0e8
\uf0e6
\uf02d\uf03d\uf02d
21
1
1
2
12
lnln
p
p
g
TR
p
p
g
TR
zz
o
d
o
d
Equação hipsometrica, 
 T = temperatura media 
entre as duas camadas, 
Z1 e Z2 
CAP. III 
CAP. IV 
CAP. V 
CAP. VI 
CAP. VII 
CAP. II 
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END! 
INTROD. 
CAP. IV: TERMODINAMICA DA ATMOSFERA 
CAP. I 
4.5. Superfícies Isobáricas 
A pressão atmosférica (p); temperatura do ar (T) e a 
humidade do ar (h) são medidos na vertical. (Radiossondas) 
A altura (z) não e medida directamente; e obtida através da 
equação hipsometrica. Desde que se conheça \u201cp\u201d na 
superfície, pode-se calcular as espessuras das camadas 
consecutivas a partir da superfície, somando-as para obter 
as alturas de cada nível. 
 
Superfície Isobárica \u2013 resulta da união de pontos de 
mesma pressão obtidos de varias sondagens atmosféricas de 
uma mesma região. 
ISO (= mesma)+ BARICA (= relativo a pressão) = ISOBARICA 
CAP. III 
CAP. IV 
CAP. V 
CAP. VI 
CAP. VII 
CAP. II 
FWRD 
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END! 
INTROD. 
CAP. IV: TERMODINAMICA DA ATMOSFERA 
CAP. I 
\uf0d8Cada ponto tem uma altura diferente e um desenho dessa 
superfície pode parecer um lençol ondulante, com partes 
Altas (ou cristas) e Baixas (ou depressões); 
\uf0d8Superfícies isobáricas nunca se cruzam, nem se tocam; 
\uf0d8Onde o espaçamento entre linhas e maior, a indica que a 
temperatura também e maior (Equação Hipsometrica) 
 
Fig. Superficies Isobaricas (corte vertical de 
varias superfícies isobáricas) 
CAP. III 
CAP. IV 
CAP. V 
CAP. VI 
CAP. VII 
CAP. II 
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END! 
INTROD. 
CAP. IV: TERMODINAMICA DA ATMOSFERA 
CAP. I 
\uf0d8O ar tende a se movimentar das regiões de maior para as 
de menor pressão, isto e, tende a entrar nos cavados e sair 
nas cristas; 
Cavado \u2013 caracterizado por baixa de pressão em 
relação a sua vizinhança; 
Crista \u2013 caracterizada por altas pressões em relação a 
sua vizinhança. E importante para analise de 
temperatura, uma vez que o ar tende a se movimentar 
das altas para as baixas pressões. 
CAP. III 
CAP. IV 
CAP. V 
CAP. VI 
CAP. VII 
CAP. II 
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END! 
INTROD. 
CAP. IV: TERMODINAMICA DA ATMOSFERA 
CAP. I 
4.5. Cartas Isobaricas 
\uf0d8Uma superfície isobárica pode ser representada por 
linhas de alturas iguais (Isolinhas de altura geopotencial); 
\uf0d8Para atmosfera da Figura anterior (superfícies 
isobáricas): 
\uf071Se se efectuassem vários cortes horizontais, 
resultaria por projecção no plano horizontal uma figura 
como abaixo, para uma superfície de 850 hPa. 
Figura: Carta Isobarica 
CAP. III 
CAP. IV 
CAP. V 
CAP. VI 
CAP. VII 
CAP. II 
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END! 
INTROD. 
CAP. IV: TERMODINAMICA DA ATMOSFERA 
CAP. I 
4.6. Cartas de Pressão 
\uf0d8Pode se cortar as superfícies isobáricas por um único plano 
horizontal; 
\uf0d8Neste caso, as intersecções seriam linhas de mesma pressão 
(isóbaras); 
\uf0d8Normalmente, essas cartas são feitas apenas para um plano no 
NMM, designado \u201cAltura Zero\u201d. Essas cartas são chamadas 
Cartas de Superfície: 
\uf0d8Nela podemos também localizar: 
\uf071Cavados e cristas; 
\uf071Centros de Baixa e de Alta Pressão. 
CAP. III 
CAP. IV 
CAP. V 
CAP. VI 
CAP. VII 
CAP. II 
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BWRD 
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INTROD. 
CAP. IV: TERMODINAMICA DA ATMOSFERA 
CAP. I 
4.7. Redução da Pressão ao NMM 
\uf0d8Pressões ao NMM somente podem ser medidas no NMM e 
em pequeníssimas estacões em Terra, uma vez que maior parte 
destas se localiza acima do NMM; 
\uf0d8Existe um método para determinar a pressão que seria medida 
se a estacão estivasse no NMM; 
\uf071O método supõe que sob uma estacão a altura \u201cH\u201d existe 
uma camada de ar em que a temperatura \u201cT\u201d varia segundo 
o perfil