explicação Vento Gradiente

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Meteorologia Dinâmica: Vento Gradiente 
 
O vento gradiente é obtido pelo balanço entre a força de Coriolis, a componente horizontal da força do 
gradiente de pressão e a força centrífuga, que resulta do deslocamento curvilíneo da parcela de ar. Todas essas 
forças são radiais e a aproximação do vento gradiente é dada por: 
v gr
2
R
+ fv gr=−
1
ρ
∂ p
∂ n
 Equação 1 
 
Esta é uma equação do 2º. grau em vgr e a solução é dada por: 
v
gr
=−
fR
2
± [(f
2 R2
4 )−(Rρ ∂ p∂n )]
1
2 Equação 2 
 
 Já que o raio de curvatura (R), o parâmetro de Coriolis (f) e o gradiente de pressão ( p/ n) podem ser 
positivos ou negativos, esta equação possui 16 raízes, sendo 8 para cada hemisfério. Entretanto, nem todas tem 
significado físico. Será discutida apenas a análise para o hemisfério sul, onde f=2 sen é negativo, já que as 
latitudes ( ) são negativas. Contudo, a análise para o hemisfério norte é análoga. 
 As equações para o vento gradiente considerando o parâmetro de Coriolis negativo (HS) têm a seguinte 
forma: 
v
gr
=
fR
2
+[( f
2 R2
4 )−(Rρ ∂ p∂ n)]
1
2 Equação 3 
v
gr
=
fR
2
−[( f
2 R2
4 )−(Rρ ∂ p∂ n)]
1
2 Equação 4 
 
 Na tabela 1 pode-se notar que as soluções onde o vento gradiente apresenta valores negativos são 
desconsideradas por não ter significado físico neste sistema de coordenadas. Os sinais de vgr são facilmente 
verificados substituindo-se os sinais possíveis do raio de curvatura e do gradiente de pressão nas equações 3 e 4. 
O exemplo 1 mostra como é feita a análise para o caso de R<0 e ( p/ n)<0, na equação 3. 
 
Exemplo 1 
v gr=− a+√a
2− b onde a=
fR
2
 e b=
R
ρ
∂ p
∂ n
Então como a>√a2− b tem-se que v gr será negativo!
 
 
Para os casos em que o vento gradiente é positivo, quatro situações são possíveis: centros de alta e baixa 
pressão regulares e centros de alta e baixa pressão anômalos, que estão representados na figura 1. A confecção 
das figuras é feita levando-se em consideração os sinais do gradiente de pressão e do raio de curvatura. 
Tabela 1 – Soluções possíveis para o HS das equações 3 e 4. 
Hemisfério Sul f < 0 
 R > 0 R < 0 
( p/ n) > 0 
Vgr > 0 (4) Vgr > 0 (1) 
Vgr > 0 (2) Vgr < 0 
( p/ n) < 0 
Vgr >> 0 (3) Vgr < 0 
Vgr << 0 Vgr < 0 
(1) Baixa regular; (2) Alta regular; (3) Baixa anômala; (4) Alta anômala 
 
 Os seguintes passos devem ser usados na elaboração das figuras: 
a) verificar sinal de R para determinar se o movimento é horário ou anti-horário; 
b) verificar o sinal de ( p/ n) para determinar se a pressão cresce ou diminui na direção do centro, 
estabelecendo se é um centro de alta ou baixa pressão; 
c) marcar a força do gradiente de pressão, que deve apontar sempre para as baixas pressões; 
d) marcar a força de Coriolis que estará sempre à esquerda do movimento no HS; 
e) marcar a força centrífuga, que aponta para fora da trajetória. 
 
 
Figura 1 – Esquema das soluções possíveis para o vento gradiente no HS. 
 
 Para exemplificar, seja a situação (3) da baixa anômala. Neste caso, o raio de curvatura é positivo 
denotando que o movimento deve ser anti-horário. Já o gradiente de pressão é negativo (ver tabela 1), o que 
significa que a pressão diminui no sentido positivo de R, dado pelo vetor normal N (figura 2), indicando baixa 
pressão no centro da trajetória. Então tem-se um centro de baixa pressão com rotação anti-horária no HS. 
 No caso da alta anômala percebe-se que não há inversão do sentido de rotação. A diferença do sistema 
regular para o anômalo está na intensidade da velocidade do vento. 
 
 
Figura 2 – Raios de curvatura positivo (esquerda) e negativo (direita). 
 
 Baixa anômala – força de Coriolis muito pequena, o balanço se aproxima de um balanço ciclostrófico, 
onde a força do gradiente de pressão é equilibrada pela força centrífuga. Estes sistemas são raros e de difícil 
detecção. A velocidade é maior do que a comumente observada. As dimensões horizontais são reduzidas, já que 
a influência de Coriolis é pequena. 
 Alta anômala – as forças com maiores valores são Coriolis e centrífuga e o gradiente de pressão é 
pequeno. Este tipo de sistema pode ser observado em regiões de curvatura anticiclônica bastante pronunciadas, 
como as cristas de ar superior. Assim como a baixa anômala, também é de difícil detecção.