Aula 9 - Unidade III - Circulação Atmosférica e Fatores Dinâmicos

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Universidade Federal de Minas Gerais
Instituto de Geociências
Departamento de Geografia
Climatologia
Prof. Wellington Lopes Assis
Unidade III - Circulação Atmosférica e Fatores Dinâmicos
4. Sistemas Produtores de Tempo
4.1. Massas de Ar
4.1.1. Conceito e Gênese
4.1.3. Classificação das Massas de Ar
4.1.4. Áreas Fontes das Massas de Ar
4.1.5. Principais Massas de Ar que atuam no Globo e no Brasil
4.2. Superfícies Frontais e Frentes
4.2.1. Conceito e Gênese
4.2.3. Classificação das Frentes
4.2.4. Sequência de Tempo que acompanham a passagem de um Sistema Frontal
4.3. Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS)
4.3.1. Conceito
4.3.2. Gênese
Conceitos
Sistemas Produtores de Tempo
São sistemas de circulação de mesoescala acompanhados por padrões e tipos
característicos de tempo. Eles causam as variações diárias e semanais nos parâmetros
meteorológicos e são muitas vezes mencionados como perturbações atmosféricas.
Massa de Ar
A idéia de massa de ar foi introduzida pela primeira vez na meteorologia por Tor
Bergeron em 1928, enquanto a análise frontal foi introduzida pela primeira vez por
Vilhelm Bjerknes no início da década de 20.
“Um grande corpo de ar horizontal e homogêneo deslocando-se como uma entidade
reconhecível e tendo tanto origem tropical quanto polar”
(HARE, 1963)
“Uma grande porção da atmosfera, cobrindo milhares de quilômetros da superfície
terrestre e que apresenta uma distribuição vertical aproximadamente uniforme,
tanto da temperatura como da umidade”
(VAREJÃO-SILVA, 2000)
Massa de Ar
Gênese
- O transporte vertical de energia cria condições de homogeneidade no ar desde que a
massa de ar esteja estacionária por alguns dias ou semanas, sobre uma superfície
geograficamente uniforme (oceanos, grandes florestas, extensos desertos, amplos
campos de gelo).
- Por influência da superfície a camada de ar termina adquirindo propriedades
termodinâmicas bastante definidas no que concerne a calor e umidade. Sobre esta
superfície, a radiação variando pouco, o ar logo entra em equilíbrio com a superfície.
- A estagnação da circulação atmosférica permite que a massa de ar adquira a umidade
e as propriedades térmicas da superfície subjacente.
- Originam-se nos lugares que possuem fracos movimentos divergentes e subsidentes
do ar e atmosfera estável, como nas regiões de altas pressões subtropicais e polares.
- As massas de ar sofrem modificações térmicas e dinâmicas assim que deixam sua área
de origem – deslocamento.
Massa de Ar
Classificação das Massas de Ar
• Frias e Quentes
• Continentais e Marítimas
- A natureza da superfície defini o teor de umidade e a temperatura da massa de ar.
Principais Áreas Fontes de Massas de Ar
• Planícies Árticas e Antárticas
• Oceanos Subtropicais e Tropicais
• Deserto do Saara
• Interiores Continentais
- Áreas Tropicais: pouca variação das massas de ar, atuação de 2 a 3.
- Áreas Extratropicais: forte contraste entre as massas de ar, atuação de mais de 3.
Massa de Ar
Classificação das Massas de Ar
Grupo Principal Subgrupo Região de Origem Propriedades Originais
Polar (P)
(Hemisfério Sul)
Polar Atlântica (mPa)
Polar Pacífica (mPp)
Polar Índica (mPí)
Oceanos, além da latitude
50ºS e N Fria, úmida, instável
Polar Continental (mPc) Antártida Fria, seca, estável
Ártica (A)
(Hemisfério Norte)
Oceanos além da latitude 
50º N. Continentes em 
torno do Círculo Polar 
Ártico.
Fria, seca, estável
Tropical (T)
(ambos os hemisférios)
Tropical Atlântica (mTa)
Tropical Pacífica (mTp)
Tropical Índica (mTi)
Oceanos dos trópicos e
subtrópicos
Quente e úmida, estável a 
lestes dos oceanos, 
instável a oeste dos 
oceanos (mTa)
Tropical Continental 
(mTc)
Desertos de baixas 
latitudes, particularmente 
o Saara e os desertos 
australianos. Áreas 
continentais das regiões 
tropicais e subtropicais.
Quente, muito seca, 
estável.
Equatorial (E)
Equatorial Atlântica (mEa)
Equatorial Pacífica (mEp)
Equatorial Índica (mEi)
Baixas latitudes 
(“Equador Térmico”) 
sobre os oceanos 
correspondentes
Quentes, úmidas, 
instáveis.
Equatorial Continental 
(mEc)*
Baixas latitudes 
(“Equador Térmico”) 
sobre os continentes
Quentes, secas, estáveis
* mEc sobre a Amazônia:
Quente, úmida, instável.
Fonte: AYOADE (1991)
Massa de Ar
Fonte: http://www.uwsp.edu/
Áreas de Atuação das Massas de Ar
Massa de Ar que Atuam no Brasil
Fonte: Adaptado de VAREJÃO-SILVA (2000)
Denominação Centro de Origem Características Área de Atuação
mEc Equatorial Continental Noroeste da Amazônia Quente e úmida
Atuação anual sobre a Amazônia ocidental e
no verão, nas demais regiões do Brasil;
ocorrência de precipitações.
mEa Equatorial Atlântica
Atlântico Norte /
Anticiclone dos Açores Quente e úmida
Região de origem dos ventos alísios de
nordeste; atua principalmente no litoral das
regiões N e NE, na primavera e verão.
mTa Tropical Atlântica
Atlântico Sul, próximo ao 
Trópico de Capricórnio / 
Anticiclone Santa Helena
Quente e úmida
Região de origem dos ventos alísios de
sudeste. Atua nos litorais do NE, SE e S;
provoca chuvas frontais de inverno quando do
encontro com a mPa. Ocorrência de chuvas
orográficas em contato com a Serra do Mar.
Atua o ano todo.
mTc Tropical Continental
Depressão do Chaco 
(prolongamento do 
Pantanal em território 
boliviano e paraguaio)
Quente e seca
Na primavera-verão conecta-se com mEc
provocando chuvas convectivas. No outono-
inverno perde sua força em função do
resfriamento superficial e atuação da mPa.
mPa Polar Atlântica Atlântico Sul, não longe da Patagônia (Argentina)
Fria e seca no início e 
fria e úmida em seu 
descolamento pelo
Oceano Atlântico
Regiões S e SE com maior intensidade. No
outono-inverno chega atingir o litoral do NE
onde provocando chuvas em seu encontro com
a mTa. Quanto fortalecida chega até a região
amazônica provocando o fenômeno chamado
“friagem”.
Massa de Ar que Atuam no Brasil
Fonte: http://marcosbau.com
Verão Inverno
Fonte: http://marcosbau.com
Sistemas Frontais ou Frentes
Conceitos
Os sistemas frontais podem ser definidos como um plano, ou linha nas cartas sinóticas, que
separa massas de ar distintas. Forma-se uma zona de descontinuidade térmica.
Quando duas massas de ar de densidades e propriedades térmicas diferentes tornam-se
vizinhas, tendem a se manter individualizadas, como fluídos não miscíveis e, portanto, a
conservar suas características particulares. Há entre elas uma camada de transição,
normalmente com vários quilômetros de espessura, a onde se verifica mistura de ar das duas
massas presentes.
Classificação das Frentes:
● Frias: quando sua passagem por um determinado local da superfície terrestre provoca a
substituição do ar quente que ali existia por ar frio.
● Quentes: quando sua passagem acarreta a substituição de ar frio por ar quente.
No mapa sinótico os sistemas frontais aparecem como células de baixa pressão (depressões)
com isóbaras elípticas. Extensão de +/- 1950 Km e velocidade média de deslocamento de 50
a 80 Km/h. As frentes variam de 80 a 240 Km de largura.
Sistemas Frontais ou Frentes
Condições necessárias para a formação de um sistema frontal
• Massas de ar adjacentes com propriedades físicas diferentes;
• Existência de um forte fluxo convergente para transportar as massas de ar uma em direção
à outra;
• Haver suficiente Força de Coriolis para garantir que o ar quente não permaneça sobre o ar
frio.
Denomina-se frontogênese o processo de formação das frentes e frontólise sua dissipação.
As principais zonas de frontogênese no globo situam-se mais ou menos entre os paralelos
30º e 60º em ambos os hemisférios. Nestas zonas há fortes gradientes térmicos na direção
dos pólos, durante todo o ano. No inverno esses gradientessão mais acentuados.
Fonte: http://apollo.lsc.vsc.edu/
Sistemas Frontais ou Frentes
Fonte: http://apollo.lsc.vsc.edu/
Frente Fria
Sistemas Frontais ou Frentes
Fonte: http://www.geog.ucsb.edu
Frente Quente
Sistemas Frontais ou Frentes
Fonte: http://www.geog.ucsb.edu
Sistemas Frontais ou Frentes
Fonte: http://www.geog.ucsb.edu
Sistemas Frontais ou Frentes
Fonte: http://www.geog.ucsb.edu
Sistemas Frontais ou Frentes
Fonte: http://www.geog.ucsb.edu
Sistemas Frontais ou Frentes
Fonte: http://www.geog.ucsb.edu
Fase inicial de um sistema frontal
Sistemas Frontais ou Frentes
Fonte: http://www.geog.ucsb.edu
Fase de maturidade e início da oclusão do sistema frontal
Sistemas Frontais ou Frentes
Fonte: http://www.geog.ucsb.edu
Fase de oclusão do sistema frontal
Sequências de Tipos de Tempo que Acompanham a Passagem de um Sistema Frontal
Na vanguarda da Frente No domínio da Frente Na retaguarda da Frente
FRENTE QUENTE
Pressão Diminuição constante Cessa a diminuição Pequena variação
Vento Recua e aumenta a velocidade Muda a direção, diminui a velocidade Constante
Temperatura Constante ou aumento gradual Aumenta lentamente Pequena variação
Umidade Aumenta gradual Elevação rápida Pequena variação
Nuvens Ci, Cs, As, Ns em sucessão Nimbus e stratus baixos Stratus e stratocúmulus
Tempo Chuva contínua (ou neve no inverno) A precipitação quase cessa Boas condições ou chuvas ligeirasintermitentes ou chuviscos
Visibilidade Boa, exceto nas chuvas Ruim, neblina e nuvens baixas causam má
visibilidade
Frequentemente ruim, com
nuvens baixas e neblinas ou
nevoeiro
FRENTE FRIA
Pressão Diminuição Elevação rápida Elevação lenta, mas contínua
Vento Recua e aumenta a velocidade Mudanças súbitas, na direção, geralmente
acompanhadas por rajadas
Com rajadas, e posteriormente
estável
Temperatura Constante; algumas vezes há quedasligeiras durante as chuvas Queda acentuada Mudanças pequenas
Umidade Sem mudanças significativas Queda acentuada Geralmente reduzida
Nuvens Altocumulus e stratocumulus seguidaspor cumulonimbus
Cumulonimbus, com fractocumulus ou
baixos nimbostraturs
Ascensões rápidas, mas podem-
se desenvolver cumulus ou
cumulonimbus
Tempo Há alguma chuva, com possíveistrovoadas
Aguaceiros, geralmente acompanhados de
granizo e trovoadas. Aguaceiros, de curta duração
Visibilidade Ruim, com a possível presença de
nevoeiros Deterioração temporária; melhoria rápida Muito boa
Fonte: Adaptado de AYOADE (1992)
Sequências de Tipos de Tempo que Acompanham 
a Passagem de um Sistema Frontal
Fonte: Adaptado de AYOADE (1992)
FRENTE FRIA FRENTE QUENTE
Deslocamento no 
Hemisfério Sul
Deslocamento no 
Hemisfério Norte
Temperatura Aumenta , depois diminui. Aumenta, depois diminui.
Pressão Diminui, depois aumenta. Diminui, depois aumenta.
Vento
Pré-Frontal NW SW Pré-Frontal SW NW
Frontal HS W HN W Frontal HS W HN W
Pós-Frontal SW NW Pós-Frontal NW SW
Nuvens Ci, Cc, Ac, Cu e Cb Ci, Cs, As, Ns e St
Nevoeiro Pós-Frontal Pré-Frontal
NE
SW
NE
SW
NW
SE
NW
SE
Carta Sinótica de Superfície
Carta Sinótica de Altitude
Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS)
A Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS) é um fenômeno típico de verão na América do Sul.
Sua principal característica é a persistência de uma faixa de nebulosidade orientada no sentido
noroeste-sudeste (NW-SE), cuja área de atuação engloba o centro sul da Amazônia, regiões Centro-
Oeste e Sudeste, centro sul da Bahia, norte do Estado do Paraná e prolonga-se até o Oceano
Atlântico sudoeste.
Características
- Intensa instabilidade atmosférica associada a convergência de umidade em baixos e médios níveis
na troposfera;
- Banda de nebulosidade de natureza convectiva na América do Sul com chuvas contínuas que
duram no mínimo 3 dias.
- Exerce um papel preponderante no regime de chuvas na região Sudeste do Brasil, acarretando
altos índices pluviométricos.
Gênese
A ZCAS é formada pela associação entre os sistemas frontais frios (FF), oriundos do Sul do país, e
pela organização da convecção tropical, principalmente proveniente da região amazônica. Na
medida em que avançam os sistemas frontais sobre o continente, ocorre o alinhamento dos
centros de baixa pressão, formando intensa nebulosidade no território brasileiro, com uma
orientação predominante noroeste-sudeste (ABREU, 1998)
Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS)
Atuação da ZCAS no Estado de Minas Gerais em 15 de março de 2009. Em (a) observa-se intensa nebulosidade com
orientação NW-SE, estendendo da bacia amazônica até o litoral da região Sudeste. Em (b) tem-se a carta sinótica de
superfície mostrando a interação do sistema frontal com as linhas de instabilidades na formação da ZCAS. Fonte:
INPE-CPTEC (2009).
A – Imagem de Satélite GOES B – Carta Sinótica