apostila_climatologia

Prévia do material em texto

1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CLIMATOLOGIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 2 
ÍNDICE 
1 INTRODUÇÃO..........................................................................................................................................................................................3 
2 OBJETO E MÉTODO DA CLIMATOLOGIA ....................................................................................................................................5 
2.1 DEFINIÇÕES ......................................................................................................................................................................................5 
2.1.1 Clima local.................................................................................................................................................................................5 
2.1.2 Clima regional...........................................................................................................................................................................6 
2.1.3 Microclima .................................................................................................................................................................................6 
2.1.4 Tempo.........................................................................................................................................................................................6 
2.1.5 Meteorologia e Climatologia ..................................................................................................................................................6 
2.2 ATMOSFERA .....................................................................................................................................................................................8 
2.3 Circulação geral da atmosfera .........................................................................................................................................................11 
2.4 Sondagens da atmosfera superior...................................................................................................................................................13 
2.5 Sistema Meteorológico Mundial ....................................................................................................................................................14 
3 Clima do Brasil .........................................................................................................................................................................................15 
3.1 Introdução...........................................................................................................................................................................................15 
3.2 Região Norte ......................................................................................................................................................................................15 
3.3 Região Nordeste................................................................................................................................................................................16 
3.4 Região Sul ..........................................................................................................................................................................................16 
3.5 Regiões Sudeste e Centro-Oeste.....................................................................................................................................................17 
4 Elementos do Clima .................................................................................................................................................................................22 
4.1 Temperaturas......................................................................................................................................................................................22 
4.2 Frentes Climáticas.............................................................................................................................................................................23 
4.3 Tempo Atmosférico ..........................................................................................................................................................................23 
4.4 Extremos Ge ográficos......................................................................................................................................................................23 
4.5 Zonas Climáticas ...............................................................................................................................................................................23 
4.6 Efeito Estufa.......................................................................................................................................................................................24 
4.7 Regiões Climáticas............................................................................................................................................................................24 
4.8 TIPOS DE CLIMA ...........................................................................................................................................................................24 
4.9 ESTAÇÕES DO ANO .....................................................................................................................................................................25 
4.10 NUVENS.......................................................................................................................................................................................28 
4.11 VENTOS.......................................................................................................................................................................................31 
5 CLIMATOLOGIA GEOGRÁFICA .....................................................................................................................................................37 
5.1 RELEVO E CLIMA .........................................................................................................................................................................38 
5.2 CONTINENTALIDADE E CLIMA..............................................................................................................................................39 
5.3 Conseqüências climatológicas:.......................................................................................................................................................39 
5.4 UMIDADE E CHUVAS..................................................................................................................................................................39 
5.5 PRESSÃO E VENTOS ....................................................................................................................................................................40 
5.6 VENTO ...............................................................................................................................................................................................41 
5.7 AS ESCALAS DO CLIMA ............................................................................................................................................................41 
5.8 CALAMIDADES METEOROLÓGICAS: Chuvas, secas, granizo e furacões......................................................................42 
6 Aplicações .................................................................................................................................................................................................44 
 
 3 
1 INTRODUÇÃO 
Fonte da Introdução: Silva, Hélio Santos. Apostila Princípios deClimatologia, FURB, Blumenau, 1989. 
Se olharmos atmosfera partir da conceituação física mais simples possível, podemos notar que seu 
comportamento é associado a algumas escalas, tanto de tempo como de espaço. 
Uma análise do comportamento da atmosfera mostra que os fenômenos que nela ocorrem em escalas de tempo e 
espaço bem delimitados permitem dividir esse fenômeno em três níveis: grande escala, média escala em pequena 
escala. Dessa maneira, quando se inicia um estudo de meteorologia, deve-se ter em mente essas coisas. 
Ao contrário do que se pensa, o estudo do tempo não é de origem recente. Ele existe desde tempo das cavernas 
e surgiu paralelamente à necessidade de sobrevivência do homem. 
No princípio, as observações eram muito simples. Por exemplo, para conhecer a direção do vento, verificava-se 
para que lado se inclinavam as árvores, ou então, se jogava um punhado de areia para cima para ver em que 
direção pela era desviada. A partir da observação das nuvens, dos ventos e mesmo das plantas e até do 
comportamento dos animais, fazia-se previsões de interesse prático. 
Quando o homem aprendeu a plantar, tornou-se mais premente a necessidade de prever tempo. Saber em que 
época havia chuvas e qual sua quantidade, era importantíssimo, pois a seca poderia matar toda a plantação, 
acarretando prejuízos e fome. 
Os fenômenos meteorológicos não tinham expressão natural e não podiam ser controlados pelo homem. Muitos 
deles tinham características amedrontadoras, além de conseqüências catastróficas, o que levou à formação de 
crenças, segundo as quais os deuses controlavam o tempo que era sacrilégio estudá-lo. Quem usasse fazê-lo 
sofria severas punições. 
Não obstante, as observações eram passadas de pai para filho, de vizinho para vizinho, pois delas dependia a 
subsistência de todos. Algumas, disfarçadamente, chegaram a ser transmitidas sob a forma de provérbios. 
Muitas crenças se originaram de simples coincidências, outras resultaram, provavelmente de edificações mais 
exatas e se tornaram de grande utilidade. Eis alguns exemplos: 
“Nuvem na serra, chuva na terra”; "Inverno quente, feijão doente” (Brasil); “Verão chuvoso, feijão formoso”; 
“Círculo em volta da lua, sinal de chuva iminente: o círculo pequeno, sinal de que a chuva demora”; Índia; 
"Rebanho barulhento, tempestade e muito vento" (Itália); “Via láctea transparente, semana excelente!" (Japão); 
“Trovão outono, inverno brando!" (Noruega). 
Os primeiros povos civilizados a começar a estudar mais a fundo atmosfera seus fenômenos foram os habitantes 
da faixa que vai do Oceano Índico até o mar mediterrâneo. Isto porque, nessa região a variações acentuadas de 
tempo longo do ano. Dentre esses povos, destacam-se de que os gregos e e, entre eles, Aristóteles e tem o 
frasco. 
Aristóteles subia ao alto dos morros para estudar os ventos, a chuva, o raio e o trovão. Escreveu um livro com o 
título de “Meteorologia” (que significa: "Conhecimento das coisas acima da terra"). Mas este livro era de difícil 
compreensão para o povo e os lavradores. Então, Teofrasto, um jovem escritor, interpretando o livro de Aristóteles 
e acrescentando ensinamentos de outros gregos, traduziu a linguagem simples e os conhecimentos até então 
acumulados sobre os fenômenos atmosféricos. Nessa obra, Teofrasto explicava também como se poderia utilizar 
as observações meteorológicas para resolver problemas práticos. Seu livro intitulado "Livro dos sinais" teve 
grande sucesso e foi de muita utilidade para o povo grego. 
Passados alguns séculos, já no período do renascimento, Leonardo da Vinci, percebendo que certas substâncias 
absorvem água com facilidade e, em conseqüência, ficam mais pesadas, inventou um tipo simples de termômetro. 
Tratava-se basicamente de uma balança de dois pratos, havendo em um deles um chumaço de algodão e no 
outro, um objeto qualquer que mantinham equilíbrio. À medida que o algodão absorvia umidade do ar, tornava-se 
mais pesado e desequilibrava a balança. 
Na mesma época, Galileo dedicou-se ao estudo de diversos fenômenos naturais. Notou, por exemplo que as 
noções de quente e frio eram muito relativas, variando de pessoa para pessoa, havendo, pois, a necessidade de 
um instrumento que determinasse com precisão a temperatura. Inventou então o primeiro termômetro. 
Torricelli, discípulo de Galileo fez uma experiência muito curiosa. Encheu com mercúrio tubo de vidro, fechado em 
uma das extremidades, tampou com o polegar a extremidade aberta, emborcou o tubo num recipiente que 
também continha mercúrio e retirou o polegar. Verificou que o mercúrio descia no tubo até certa altura e parava. 
 4 
Essa altura era de aproximadamente 76 cm, mas podia variar. Atribuiu os fatos observados à pressão atmosférica 
e suas variações. Tinha sido inventado para o barômetro. 
Francis Beaufort, um inglês, comandante de navios, viveu em meados século XIX, passou quase toda sua vida a 
bordo, viajando entre furacões e calmarias. Fez diversas observações meteorológicas, mas se interessou 
particularmente pelo vento. Como não possuísse aparelhos, mediu vento por seu efeito sobre as velas seu barco. 
Com base nisso, construiu uma escala chamada "Escala de Beaufort", que é usada até hoje. 
Na mesma época, o americano Espy prestou inúmeros serviços à meteorologia. Estudou intensamente as chuvas 
e tempestades tendo como base, além de suas próprias observações, as que foram realizadas por várias pessoas 
de diversos pontos do país com as quais entrou em contato, através de uma carta circular. Foi ele provavelmente 
o primeiro a montar uma estação meteorológica no quintal de sua própria casa. Além de anotar dados de chuvas, 
registrava também figura com cuidado, a pressão barométrica, a temperatura e umidade do ar, a velocidade e 
direção dos ventos. 
Esses homens, bem como vários outros, colaboraram bastante no estudo tempo. Porém a meteorologia ainda é 
uma ciência em expansão, havendo muito que aprender nesse campo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 5 
2 OBJETO E MÉTODO DA CLIMATOLOGIA 
Os fenômenos que têm como teatro a atmosfera podem ser estudados sob muitos pontos de vista. A condensação 
do vapor d’água, a chuva, a descarga elétrica, o relâmpago são fenômenos físicos cujo estudo pertence ao ramo 
da física que se denomina de meteorologia. Esta se preocupa com a medida desses fenômenos, determina as 
condições físicas em que são produzidos, investiga a natureza das relações que existem entre eles e os fatores 
que os condicionam e tenta prever a repetição dos mesmos. Aí está toda a tarefa da meteorologia sob seu duplo 
aspecto, estático e dinâmico: definição qualitativa dos fenômenos, pesquisa das leis, previsão. Quando estudamos 
as variações geográficas da lâmina de água precipitada na superfície do solo, quando comparamos as diferenças 
de rítmo de oscilação térmica de uma região para outra, quando caracterizamos a atmosfera de um lugar pela 
combinação dos meteoros, quando investigamos a relação entre esses fatos e outros fatos geográficos tais como 
distribuição dos vegetais, animais ou homens, nós trabalhamos imbuídos de outro espírito. Fazemos climatologia, 
geral ou descritiva conforme o caso. É claro que o meteorologista por uma tendência natural, chega a se 
preocupar com a repartição geral dos meteoros. Da mesma forma, evidentemente, o climatólogo não pode dar um 
passo sem utilizar os resultados gerais e particulares da meteorologia. Nas relações que estabelece entre as 
variações da precipitação e a altitude, ele reencontra leis físicas. Porém, esses reencontros necessários, 
indispensáveis, não devem mascarar a dualidade de pontos de vista. 
2.1 DEFINIÇÕES 
A definição clássica de clima e suas insuficiências - Durante o último meio século, estivemos presos à definição de 
Hann, o estado médio da atmosfera sobre um lugar, mais exatamente “o conjunto dos fenômenos meteorológicos 
quecaracterizam a condição média da atmosfera em cada lugar da terra”. Esta definição é simples e cômoda. Ela 
marca bem o caráter local desta combinação de elementos meteorológicos que compõem o clima. Porém, é 
insuficiente sob dois pontos de vista. Corresponde a uma média, isto é, a uma abstração inteiramente destituída 
de realidade e conduz a um abuso das médias aritméticas para caracterizar os elementos do clima. Apresenta, em 
segundo lugar, um caráter estático, artificial, porque não menciona o desenvolvimento dos fenômenos no tempo. 
Ora, o ritmo é um dos elementos essenciais do clima. As descrições de Hann escapam freqüentemente a esses 
inconvenientes. Ele se mantinha em contato mais estreito com a realidade climatológica do que sua definição 
permitiria supor. Todavia, não podemos nos contentar com essa definição. A que nós proporemos deverá levar em 
conta o fator tempo (duração). Não é, sem dúvida, perfeita. Contudo, corresponde melhor às nossas concepções. 
2.1.1 Clima local 
Denominamos clima à série de estados atmosféricos sobre um determinado lugar em sua sucessão habitual. Cada 
um desses estados caracteriza-se pelas suas propriedades dinâmicas e estáticas da coluna atmosférica, 
composição química, pressão, tensão dos gases, temperatura, grau de saturação, comportamento quanto aos 
raios solares, poeiras ou matérias orgânicas em suspensão, estado do campo elétrico, velocidade de 
deslocamento das moléculas, etc. É o que a linguagem comum designa sob o nome de tempo. A palavra tempo 
corresponde, portanto, a uma combinação complexa, na qual, conforme o caso, um ou outro dos elementos que 
acabamos de enumerar desempenham um papel preponderante. Dizemos que o tempo é quente, seco, chuvoso 
ou calmo. Porém, a temperatura, a pressão, o estado elétrico, etc. só podem ser isolados por um artifício de 
análise. A noção de tempo, e por conseqüência, a noção de clima, são noções sintéticas. Esta observação 
preliminar é de uma importância capital para o biologista. Ele pode, por uma espécie de análise harmônica, 
considerar separadamente a ação de cada um dos elementos do tempo e do clima sobre o ser vivo. Ele não deve, 
porém, nunca perder de vista que esses elementos agem todos em conjunto e mesmo uns através de outros. 
Consideraremos, enfim, como fatores do clima, as circunstâncias que determinam a existência e regulam a 
sucessão dos tipos de tempo. Tais são: latitude, altitude, situação relativa às massas oceânicas e continentais, 
aos centros de ação e aos movimentos gerais da atmosfera, exposição, declividade, etc. 
As definições que acabamos de apresentar provocam reflexões importantes. Em primeiro lugar, em cada instante 
dado e em cada ponto do globo, a atmosfera é uma combinação singular que tem muito pouca chance de se 
reproduzir de uma maneira perfeitamente idêntica. A árvore de meu jardim não florescerá jamais duas vezes nas 
mesmas condições de temperatura, luminosidade, estado higrométrico, etc. Não podemos contudo, nos contentar 
em considerar as realidades climáticas sob este aspecto de fluxo perpétuo. O ritmo das estações traz estados 
higrométricos comparáveis a vários meses de distância. Estes estados se agrupam em torno de formas ou tipos 
característicos de cada período do ano. Os fatores dos quais depende sua sucessão, oferecem, senão uma 
estabilidade rigorosa, ao menos uma regularidade relativa. E isso basta para que escapemos à impressão de um 
escoamento indefinido de formas e para que tomemos consciência da existência do clima local, realidade 
fundamental da climatologia. 
Entre os estados atmosféricos que se sucedem, há os que se distanciam consideravelmente dos estados tipos, 
que se repetem em intervalos muito distanciados, não havendo nenhuma regra que permita lhes prever a 
ocorrência, por exemplo frios muito rigorosos dos “grandes invernos” dos quais a história guarda a lembrança. Não 
se pode, racionalmente, fazê-los entrar na noção de clima; os valores correspondentes ao que se chama em 
meteorologia extremos absolutos devem ser manejados com muita discrição e prudência. Postos de lado esses 
extremos excepcionais, todos os outros, os extremos que se aproximam dos tipos médios, entram na definição de 
clima local. Tiraremos, mais adiante, desta consideração, regras de emprego das médias. 
 6 
2.1.2 Clima regional 
Da mesma forma que o tempo - no sentido meteorológico - é um estado singular da atmosfera, o clima local é uma 
combinação singular, irredutível. Não há talvez, no globo, dois pontos cujos climas sejam idênticos. Porém, a ação 
dos fatores do clima revelam uma generalidade suficiente para que tenhamos praticamente o direito de considerar, 
sobre os climas locais, os climas regionais. A noção de clima regional é uma etapa do caminho da abstração. Ela 
se aproxima o mais possível da realidade concreta na região onde o jogo do dinamismo atmosférico é o mais 
simples e onde a topografia é a mais uniforme. As duas condições encontram-se realizadas nas regiões 
intertropicais de grandes extensões. A uniformidade do clima ao mesmo tempo que a regularidade da sucessão 
dos estados atmosféricos através do ano caracterizam, com efeito, essas áreas, em oposição às regiões 
temperadas. Por outro lado, quando a topografia revela uma grande variedade como nas regiões de montanhas, o 
clima regional é simplesmente uma associação de climas locais, estacionais, como também se diz. É outro caso 
extremo: seu interesse é muito grande por causa do valor terapêutico diferente dos climas estacionais nas 
montanhas. 
Pode-se, portanto, legitimamente, falar de climas regionais, ou, se quisermos, de regiões climáticas, e, dessa 
forma, somos levados a introduzir a idéia de limite climático, tão importante para a biogeografia. Essa idéia tem 
sido freqüentemente concebida e utilizada sem espírito de medida. Não se encontra limite climático linear - se é 
que se encontra - a não ser em casos muito raros, como o de um obstáculo montanhoso normal ao sentido de 
propagação de influências climáticas. Regra geral, há zonas limites, manchas, onde se fazem e se desfazem 
combinações de elementos característicos de regiões climáticas em contato. Nessas zonas muito variadas, 
combinações fortuitas de fatores podem fazer reaparecer localmente um ou outro clima das vizinhanças em toda a 
sua pureza. É dessa forma que às margens do mundo mediterrâneo, condições estacionais de abrigo permitem a 
reconstituição em locais pouco extensos, de verdadeiros oásis mediterrâneos fora da região onde o clima do mar 
interior reina soberanamente. Quem subestimasse esta característica dos limites climáticos correria o risco de se 
equivocar sobre o sentido do limite das plantas espontâneas ou cultivadas e sobre o sentido dos limites das 
associações vegetais. O problema dos limites climáticos desperta, aliás, outras questões de doutrina. 
2.1.3 Microclima 
Tomamos como ponto de partida o clima local ou estacional, porque ele corresponde a uma realidade concreta e, 
num certo sentido, elementar. Não se deve crer, todavia, que esta noção de clima local esgota todas as 
possibilidades de análise. O climatólogo pode questionar o que representa exatamente a estação - como fizeram 
antes dele os fitogeógrafos. Falo do clima de Clermont-Ferrand: ninguém duvidaria que o mesmo é uma realidade. 
Porém, nem a temperatura, nem os movimentos de ar são os mesmos na Praça de Jaude e nas ruas que para aí 
se dirigem. Mais ainda, há diferenças de um lado a outro de uma mesma rua. E se nos deslocarmos para o campo 
? as condições variam conforme consideremos, seja o interior de um campo de trigo, a sombra ou a obscuridade 
de uma floresta de árvores com folhas ou de um bosque de pinheiros. Vê-se que passamos, por gradações 
insensíveis da consideração de uma coluna atmosférica sobre um lugar à de um meio atmosférico em torno de um 
ponto - ou, em outras palavras, da noção de clima local à de microclima. Esta noçãofoi introduzida bastante 
recentemente. Foi elaborada na Alemanha por Geiger. O importante é notar que ela não representa o resultado de 
uma análise crítica dissolvente da noção de clima local: é o complemento necessário disso. Como o microclima 
define as condições de vida particulares ao interior de uma estação, o mesmo deve ser tomado em consideração 
seja pelo biologista, pelo agrônomo ou pelo médico. O clima local nem por isso deixa de ser o fato fundamental. 
2.1.4 Tempo 
Uma definição bastante simples de Tempo afirma que tempo são as condições climáticas em um determinado 
instante ou período bastante curto. Segundo Ayoade, tempo é o “estado médio da atmosfera numa dada porção 
de tempo e em determinado lugar”. 
2.1.5 Meteorologia e Climatologia 
A meteorologia pode ser conceituada como sendo a ciência física da atmosfera, cujo objetivo essencial é, não 
somente analisar os estados do tempo, mas também explicá-los a fim de prever sua evolução futura. A 
meteorologia é muito importante para as rotas aéreas, para as atividades agrícolas e mesmo turísticas. 
Podem-se distinguir vários setores dentro da meteorologia. 
A meteorologia dinâmica é a que estuda a relação entre as forças que originam os sistemas atmosféricos, as leis 
físicas que são responsáveis por seus movimentos, como por exemplo as transferências de calor e massa na 
atmosfera. A meteorologia dinâmica se subdivide em hidrodinâmica e termodinâmica. 
A meteorologia física estuda os aspectos físicos do ar, tais como a radiação (ondas curtas ou uma análise 
detalhada de todo o espectro solar), evaporação, condensação e precipitação. 
A meteorologia sinótica preocupa-se com as observações de superfície (dos principais e mais significativos 
elementos meteorológicos), bem como das sondagens de temperaturas e ventos de altitude. Todos esses 
elementos plotados nas cartas sinóticas (de superfície ou nos níveis padrões de 850, 700, 500, 400, 300, 250 e 
 7 
200 milibares), nos fornecem uma configuração diária dos principais sistemas atmosféricos atuantes nas várias 
regiões do globo. 
Pode-se distinguir ainda a meteorologia aeronáutica, a meteorologia agrícola, a hidrometeorologia, etc. 
Quanto à climatologia, pode ser conceituada genericamente como o estudo da variação do tempo (Weather) sobre 
um determinado lugar. O climatólogo alemão J. Hann definiu-a como sendo “o conjunto dos fenômenos 
meteorológicos que caracterizam o estado médio da atmosfera em um ponto da superfície terrestre”. 
Nessa perspectiva, a climatologia deve investigar os diversos elementos do clima (chuvas, temperatura, etc), 
definir as condições médias existentes em uma dada região e, em seguida, procurar estabelecer as relações entre 
os diferentes estados atmosféricos. A climatologia, portanto, associaria os fatos observados e não os explicaria. 
Posteriormente, o geógrafo francês Max Sorre, conceituou o clima como sendo “uma série de estados 
atmosféricos sobre um lugar em sua sucessão habitual”. Esta definição põe em realce uma noção sintética que é a 
de tempo ou tipo de tempo (weather). 
A climatologia segue dois grandes métodos de trabalho: 
1. o método separativo ou analítico, que consiste em registrar e analisar os elementos climáticos de um 
determinado lugar com o objetivo de calcular médias baseadas em longas series de observações. É também 
chamado de método estatístico. Tem a vantagem de permitir determinar os valores extremos, necessários para a 
escolha de cultivos e outras finalidades. Não explica, contudo, a gênese do clima nem acompanha sua variação 
cotidiana. 
2. climatologia sintética ou dinâmica é mais complexa, implicando no estudo do perfil vertical da atmosfera e na 
caracterização dos tipos de tempo e sua sucessão habitual. Procura explicar os climas em função da freqüência 
dos tipos de tempo. 
Os dois métodos não são incompatíveis, nem se excluem mutuamente. Ao contrário, cada um deles deve ser 
praticado conforme as circunstâncias e ambos se completam. 
Tempo e Clima 
A classificação dos tipos de tempo, o estudo de sua repartição espacial e temporal constitui o objeto principal da 
climatologia. 
A primeira dificuldade a vencer para se classificar os tipos de tempo é que este é um estado transitório, do qual se 
trona necessário conservar uma espécie de memória. Constituída forçosamente de medidas dos elementos 
separados do tempo (weather) tais como temperatura, umidade, pluviosidade, vento, insolação, etc., e isto pode 
levar também a uma abstração. 
Para não se perder de vista a complexidade da realidade, lança-se mão de algumas técnicas, tais como: 
construção de cartas onde os elementos aparecem representados em conjunto, ou proposição de índices que 
combinem elementos significativos. Entre estes, os mais adotados são os que associam pluviosidade e 
temperatura. 
Esse procedimento conduz à caracterização dos tipos de tempo, dos quais o clima nada mais é do que a 
sucessão. Os tipos de tempo por sua vez, resultam de uma série de encadeamentos de causa e efeito 
extremamente complexos. Para explicá-los é preciso recuar o mais longe possível nesta cadeia de relações 
causais. 
Em primeiro lugar, o tempo é determinado pelo tipo de ar existente num determinado ponto e este tem diferentes 
características conforme a origem e evolução sofrida. Os movimentos do ar, por sua vez, dependem dos campos 
de pressão nos diversos níveis da atmosfera. 
As grandes correntes de ar são influenciadas pelos sistemas de relevo, repartição de terras e águas, rotação do 
globo e quantidade de energia solar solar. 
De todos esses fatores em jogo, decorre que a climatologia é um estudo eminentemente geográfico, constituindo 
uma das tarefas mais importantes do geógrafo na sua investigação da superfície do globo. 
Quantificação em Climatologia 
 8 
A climatologia desenvolve muitos de seus conceitos a partir de análises de várias séries de observações 
meteorológicas, abrangendo um extenso período de tempo. Reduzir essa massa de dados a uma forma inteligível 
é um processo que pode ser feito de várias maneiras, envolvendo, inevitavelmente, métodos estatísticos. 
Devem ser considerados dois aspectos, em primeiro lugar, a estatística descritiva, particularmente aplicada aos 
dados mensais de temperatura e precipitação. Em segundo lugar, o que pode ser chamado de estatística de 
comparação, que envolve algumas considerações teóricas. 
Toda descrição cuidadosa envolvem medidas e toda medida envolve algum grau de imprecisão. 
Em climatologia estamos sempre trabalhando com fenômenos muito variáveis. Muitas vezes os elementos que 
compões um grupo relevant e expressam bem a realidade concreta, por exemplo, o total de chuvas acumulado em 
um local durante um mês. Outras vezes, os conceitos são mais abstratos. As incessantes variações periódicas e 
aperiódicas da temperatura e pressão tornam necessário um processamento prévio dos dados antes que estejam 
aptos para serem trabalhados pelos climatólogos. Além disso, o significado de uma temperatura, por exemplo, só 
pode ser conhecido através de um conhecimento teórico prévio. 
2.2 ATMOSFERA 
A Terra e outros planetas do sistema solar estão cada qual envolto em uma magra concha de gás chamada de 
atmosfera. Só a atmosfera da Terra será comentada neste artigo devido a sua importancia para nós. (Para 
informação sobre as atmosferas dos outros planetas. 
Só para nos situarmos, devemos colocar que a estrutura da Terra consiste na crosta, manto, e caroço. Outro 
modo de definir as regiões da Terra, especialmente aquelas que se aproximam da superfície, torna mais fácil de 
entender as importantes interações que acontecem. Nesta definição, as regiões são chamadas de Litosfera, 
Hidrosfera, e a Atmosfera. 
A Litosfera inclui todo o material sólido da Terra. [De lit(o)- + -sfera.] S. f. Geofís. 1. A parte externa consolidada da 
Terra; crosta da Terra, crostaterrestre, orosfera. 
A Hidrosfera inclui toda a água na superfície da Terra. [De hidr(o)-1 + -sfera.] S. f. Geogr. 1. Camada aquosa da 
crosta terrestre, que compreende os oceanos, os mares, os rios, lagos e outras águas; talassosfera. Hydro quer 
dizer água, e a hidrosfera é composto de toda a água líquida na crosta os oceanos, fluxos, lagos, e leçóis 
subterrâneos de água, bem como a água congelada em geleira, em montanhas, e no Ártico e Antártico. 
A Atmosfera inclui todos os gases sobre a Terra até o começo do espaço interplanetário. Atmo quer dizer gás ou 
vapor. [De atm(o)- + -sfera.] S. f. 1. Envoltório gasoso dos astros em geral. 2. Geofís. Camada de ar que envolve a 
Terra. [Sin., nessas acepç.: aerosfera.] A atmosfera estende a alguns cem milhas sobre a superfície, mas não tem 
nenhum limite determinado. Em altas altitudes se põe cada vez mais magra e mais rarefeita até que fica 
impossível dizer onde o gás da Terra termina e onde o gás do espaço interplanetário começa. 
A atmosfera contém vapor de água e vários outros gases. Se proximo à superfície da Terra, 78 por cento da 
atmosfera é de nitrogênio. Oxigênio, vital para toda a espécie animal, inclusive o homem, compõe-se de 21 por 
cento. O percentual restante é composto de vários gases diferentes, como argônio, gás carbônico, hélio, e néon. 
Um destes gases, o gás carbônico é vital para as plantas tal qual o oxigênio é para a vida animal. Mas o gás 
carbônico é de aproximadamente 0.03 por cento da atmosfera. 
O peso da atmosfera quando próximo da superfície da Terra é grande o bastante para apresentar uma força 
comum de cerca de 14.7 libras por polegada quadrada (1.03 quilogramas por centímetro quadrado) ao nível de 
mar. A pressão muda ligeiramente de lugar para lugar e altitude - e regiões de baixa-pressão estão associadas 
com os padrões de tempo. A pressão é menors em altitudes mais altas, porque há menos atmosfera (mais 
rarefeita) que pressiona de cima para baixo. 
A Pressão atmosférica a 36,000 pés (11,000 metros) uma altitude típica usada pelos aviões comerciais a jato é só 
aproximadamente um quinto da pressão atmosférica ao nível do mar. A temperatura da atmosfera também cai nas 
altitudes mais elevadas. A 36,000 pés (11,000 metros), a temperatura média calculada é de -56 C. Os restos de 
temperatura comuns são fixas a -56 C até uma altitude de 82,000 pés (25,000 metros). Sobre esta altitude, as 
subidas de temperatura. 
Nosso planeta é envolvido por uma bolsa formada de gases diversos: esta bolsa, ou camada, recebe o nome de 
atmosfera. Os elementos gasosos mais abundantes na atmosfera são o nitrogênio e o oxigênio. Há também 
porcentagens bem menores de gases diversos, como o argônio, o dióxido de carbono, o néon, o hélio, o metano e 
o criptônio. Além destes elementos, mais raramente são encontradas porções muito pequenas de xenônio, ozônio 
e hidrogênio. De acordo com a localidade na atmosfera, podem ocorrer quantidades maiores ou menores de vapor 
de água, assim como partículas diversas, como poeira e ainda aquelas partículas ocasionadas por rejeitos 
industriais gasosos. A extensão da atmosfera abrange a superfície terrestre até por volta de 160 quilômetros de 
 9 
altura em relação à superfície, e tal altitude corresponde ao próprio limite do espaço sideral. A atmosfera 
permanece junto à Terra através da ação do campo gravitacional, que a puxa para o planeta. Devido ao peso do 
ar no topo da atmosfera, que exerce pressão na camadas de ar que se situam abaixo, a camada da atmosfera é 
responsável pela constante pressão à qual o planeta submete-se: a chamada pressão atmosférica. Tal pressão 
varia de acordo com a altitude em que determinada localidade se encontra (toma-se como orientação a pressão 
atmosférica ao nível do mar para a relativização da pressão nas diversas localidades do planeta). A atmosfera é 
dividida em camadas que se mesclam. As propriedades das diferentes camadas variam entre, assim como ocorre 
com suas temperaturas e composições químicas. 
Camadas da Atmosfera 
A atmosfera foi dividida em regiões. A mais próxima da Terra abaixo de 6 milhas (10 quilômetros) é chamada de 
Troposfera. A próxima região mais alta onde a temperatura é fixa, é chamado a Estratosfera. Sobre ela está a 
Mesosfera, e ainda mais alto, começando em aproximadamente 50 milhas (80 quilômetros) sobre a superfície, 
está a Ionosfera. Nesta região superior muitas das moléculas e átomos da atmosfera da Terra são ionizados. 
A composição da atmosfera superior é diferente da atmosfera perto da superfície da Terra. No alto da estratosfera 
e para cima da mesosphere, acontecem reações químicas entre as várias moléculas. O Ozônio é formado por 
uma molécula que contém três átomos de oxigênio,. (Uma molécula de ar que os animais respiram é formada por 
dois átomos de oxigênio .) Outras moléculas têm várias combinações de nitrogênio e oxigênio. Em regiões mais 
altas a atmosfera é composta quase completamente de nitrogênio, e mais alto ainda quase completamente de 
oxigênio. Nos alcances externos da atmosfera, predominam os gases leves, hélio e hidrogênio. 
A atmosfera agarra-se firmemente à Terra pela atração da gravidade. Se a Terra fosse comparada a uma laranja, 
a atmosfera pode ser considerada a pele (casca) da laranja. O ar que se encontra livremente na atmosfera às 
vezes move-se violentamente. A atmosfera da Terra consiste principalmente em nitrogênio, oxigênio, argônio, 
vapor de água, gás carbônico, e quantias pequenas de outros gases e partículas sólidas e líquidas. 
A atmosfera serve para moderar o calor e resfriamento extremos da Terra. Durante o dia quando o calor do sol 
penetra o ar e aquece a Terra, a atmosfera segura este calor de forma que ele escapa mais lentamente para o 
espaço e faz a noite mais morno que estaria sem este efeito. A atmosfera também protege, até certo ponto, os 
habitantes da Terra da partículas de meteoro, raios cósmicos, radiação do sol e estrelas, pó atmosférico, e outros 
perigos advindos do espaço exterior. 
A atmosfera está em constante movimento devido à rotação da Terra e as mudanças na temperatura e pressão. 
Às vezes, violentas mudanças que acontecem na atmosfera são sentidas em Terra como o tempo, ventos, 
correntes de oceano, raio, e arco-íris. Grandes massas de ar que se movem sobre a superfície da Terra podem 
causar mudanças no tempo e podem produzir ventos com velocidades de mais de 100 milhas por hora (160 
quilômetros por hora). Vitais trocas de matéria e energia acontecem entre a atmosfera e os oceanos que são 
vastos reservatórios de calor, umidade, e gás carbônico precisados pela atmosfera. A atmosfera, em troca, agita 
as superfícies dos oceanos com a energia do movimento que produz correntes de oceano. 
Os Cientistas desenvolveram três diferentes sistemas de classificação para a atmosfera. Eles dividem-na em 
capas ou camadas baseando-se na variação de temperatura , variações das características elétricas, e variação 
de sua composição. 
Baseados na temperatura, os cientistas distinguem cinco capas: 
A Troposfera estende-se até 6 milhas (10 quilômetros) sobre a superfície da Terra. É a região mais íntimo da 
superfície da Terra e onde acontece o tempo, e é caracterizada por uma diminuição de temperatura em altitude 
crescente. Os ventos nesta capa movimentam-se principalmente na direção vertical. 
A Estratosfera estende até 25 milhas (40 quilômetros) sobre a Terra e é caracterizado por um aumento em 
temperatura com altitude crescente e por fluxos de jato que desenvolvem-se principalmente em movimento 
horizontal . Uma característica significante da estratosfera é a capa ou Camada de Ozônio que está localizada 
entre 10 e 20 milhas (16 e 32 quilômetros) sobre a Terra. Esta capa protege a Terra absorvendo as prejudiciais 
radiações ultravioletas do sol. Nos anos da década de 1980 havia um pouco de preocupação que a capa de 
ozônio estava sendodestruída através da poluição, e um esforço foi iniciado para prevenir sua destruição (veja 
mais em http://membro.intermega.com.br/rgregio/ ). 
A Mesosfera mede até 40 milhas (65 quilômetros) sobre a Terra e caracteriza-se por uma rápida diminuição de 
temperatura em crescente altitude . Noctilucent Nubla, nuvens de vapor de água ou poeira de meteoro que brilham 
à noite, é uma característica distinguível desta capa. 
A Termosfera estende-se até 300 milhas (480 quilômetros) e é caracterizada por uma subida rápida de 
temperatura em crescente altitude . O fenômeno de Airglow (correntes de ar), luminescence devido a dispersão da 
 10 
luz solar através de partículas atmosféricas aquecidas, que originam-se nesta capa. As Auroras Boreais são 
umas das mais espetaculares característica desta capa. 
A Exosfera é a capa mais alta da atmosfera, estende-se para além da termosfera. Nesta capa, a densidade do ar 
é tão baixa que o conceito de temperatura perde seu significado habitual. Raios ultravioletas enchem a exosfera, e 
então acontecem os lânguidos brilhos chamados de Luz Zodiacal que acontece devido a luz solar refletida das 
partículas de pó meteórico originarem-se nesta capa. 
Propriedades Elétricas 
Os Cientistas também dividem a atmosfera em capas com base nas suas propriedades elétricas. De modo geral 
eles reconhecem uma atmosfera neutra que mede aproximadamente 40 milhas, e a ionosfera sobre ela. 
A Ionosfera é uma região de partículas eletricamente carregadas, ou íons e podem ser divididos em regiões de 
acordo com o grau de ionização: 
? A região D estende até 55 milhas (90 quilômetros) sobre a superfície da Terra. 
? A região E, também chamada de capa de Kennelly-Heaviside, é uma capa moderadamente ionizada que 
estende-se de 55 a 100 milhas (90 a 160 quilômetros) de altura. Esta região é causada através dos raios 
X solars e consiste principalmente em nitrogênio e átomos de oxigênio. Reflete ondas de rádio 
relativamente longas. 
? A região F, também chamada de capa de Appleton, é subdividido nas capas F1 e F2: 
? A capa F1 mede entre 100 e 150 milhas (160 e 240 quilômetros) sobre a Terra, consistindo principalmente 
de átomos de oxigênio, e reflete ondas de rádio menores. Sua ionização varia grandemente , e a capa 
desaparece à noite. 
? A capa F2 , com 150 milhas é a mais densa das regiões da ionosfera, consiste principalmente em íons de 
nitrogênio fortes e reflete ondas de rádio extremamente pequenas. Além de seu limite exterior está a 
magnestosfera, um envoltório magnético que abriga a Terra da explosão ionizada do vento solar. 
Composição 
Nas mais baixas regiões da atmosfera, até aproximadamente 65 milhas (100 quilômetros) sobre a Terra, a 
turbulênciacausa um contínuo misturar dos elementos constituintes da atmosfera de forma que a composição é 
relativamente uniforme. Estas regiões compõem a homosfera (homosphere) . Sobre ela está o heterosfera ( onde 
vários componentes tendem a escapar para o espaço. As concentrações de elementos mais pesados, como 
nitrogênio e oxigênio, diminuem com altitude crescente, de forma que eventualmente a atmosfera é dominado 
pelos elementos mais leves, como hélio e hidrogênio. À parte externa da ionosfera de hélio fica dominante em 
aproximadamente 600 milhas (960 quilômetros), e a ionosfera de hidrogênio sobre aproximadamente 1,500 milhas 
(2,500 quilômetros). 
Composição da Atmosfera 
(Porcentagem por volume) 
Nitrogênio 78,0800 
Oxigênio 20,9500 
Argônio 0,9300 
Dióxidode Carbono 0,0300 
Néon 0,0018 
Hélio 0,0005 
Metano 0,0002 
Criptônio 0,0001 
 
Notas: 
Homosfera - [De hom(o)- + -sfera.] S. f. Geofís. 1. Zona da atmosfera, situada a altitude inferior a 100km, na qual a mistura dos componentes é 
homogênea, e que mantém, portanto, em todos os pontos, a mesma composição química. 
Heterosfera - (èt). [De heter(o)- + -sfera.] S. f. Geofís. 1. Zona da atmosfera superior, situada a altitude acima de 100km, na qual os 
constituintes se estratificam, as proporções relativas de oxigênio, nitrogênio e outros gases são irregulares, e em que as partículas de radiação 
e micrometeoróides se encontram misturadas com as partículas de ar.) 
Peso e Pressão da Atmosfera 
 11 
A massa total da atmosfera é calculada para ser uns 5.5 quatrilhões (55 seguido por 14 zeros) de toneladas (4.99 
quatrilhões de toneladas métricas). Esta massa é igual à aproximadamente um milionésimo da massa da Terra. O 
ar é mais pesado ao nível do mar porque as moléculas de ar estão comprimidas pelo peso do ar que o envolve. 
Com os aumentos de altura, as moléculas de ar são separadas por mais espaço, e ocorrem as diminuições de 
peso. Quando o peso do ar diminui, acontece a pressão de ar. Ao nível do mar, o ar mostra uma pressão de 14.7 
libras por polegadas de praça - square inch (101.36 kilopascals). A 100,000 pés (30,480 metros), a densidade do 
ar é tão baixa que o ar apresenta uma pressão de só 0.18 libra por polegada de praça (1.24 kilopascals). 
Por que o Céu é Azul? 
Os raios do sol que fluem para a Terra aparecem como luz branca. Porém, a luz branca é composta de ondas 
luminosas de todas as cores do espectro, cada cor que tem um comprimento de onda diferente. Quando atravessa 
a atmosfera, a luz solar é refletida e é refratada pelas moléculas de ar e por partículas de pó e moléculas de vapor 
de água. Este processo de dispersão é chamado difusão. As ondas curtas de luz azuis são difundidas mais 
amplamente e espalham-se mais que as ondas vermelhas longas. Por causa disto, o céu aparece azul. O espaço 
exterior é preto porque não há nenhuma atmosfera para difundir as ondas luminosas. 
Resumindo, atmosfera é a camada de ar que envolve a Terra e outros corpos celestes. É principalmente 
constituída de nitrogênio, oxigênio, vapor d'água, gás carbônico, e pequenas quantidades de partículas sólidas e 
líquidas. Funciona como fator moderador dos extremos de calor e frio ocorridos na Terra. Está em constante 
movimento tanto em relação à rotação do planeta quanto às mudanças de temperatura e pressão. Quando 
violentas, as mudanças atmosféricas têm influência direta sobre o tempo, vento, marés, etc. Os cientistas dividem 
a atmosfera em três diferentes sistemas de classificação: variações de temperatura, variações de características 
elétricas e variações de composição. Em relação à temperatura, os cientistas dividem a atmosfera em cinco 
camadas: troposfera (camada mais próxima à superfície da Terra), estratosfera (abriga a camada de ozônio), 
mesosfera, termosfera, exosfera (onde a densidade do ar é tão baixa que o conceito de temperatura perde seu 
significado original). Suas propriedades elétricas dividem-se em ionosfera (que se subdivide em três regiões: D, E, 
e F) e magnetosfera. Quanto à composição, três camadas: homosfera, heterosfera, ionosfera . 
2.3 Circulação geral da atmosfera 
Sendo positivos na zona intertropical e negativos nas regiões polares, os balanços de energia (ou de radiação) 
são responsáveis pela transferência da energia que tende a restabelecer o equilíbrio entre essas duas faixas do 
globo. Os movimentos atmosféricos que daí resultam constituem o que se denomina circulação geral. 
O entendimento desse fenômeno permite encontrar respostas para as seguintes questões: 
1.Como se efetua o transporte de energia? 
2.Como se mantêm a circulação geral? 
3.Quais os fatores responsáveis pelas variações sazonais, semanais ou diárias? 
4.Como explicar as variações de um ano para outro? 
Antigamente acreditava-se que o aquecimento das massas de ar equatoriais constituíam o motor fundamental da 
circulação. No século XVII o estudioso inglês Halley expôs suas idéias, segundo as quais haveria na zona 
equatorial uma gigantesca faixa de ar ascendente continuamente alimentada pelos alíseos e, em altitude, um 
movimento de compensação, constituído pelos contra-alíseos (Figura 1) que fechariamo circuito. 
Como, na realidade, os alíseos não procedem do Polo e suas trajetórias não são rigorosamente meridianas, foi 
necessário modificar esse esquema. 
O astrônomo inglês Halley assinalou a influência da rotação da Terra e, portanto, da força de Coriolis, 
demonstrando que os alíseos têm uma trajetória basicamente de nordeste no Hemisfério Norte e de sudeste no 
Hemisfério Sul. Os contra-alíseos, por sua vez, não atingiriam o Polo, apenas as latitudes tropicais ou subtropicais 
onde se daria a descida do ar para formar as grandes células de alta pressão. Isso significa que o circuito se 
limitaria à faixa intertropical, não sendo, portanto, uma explicação inteiramente completa. 
 
 
 
 
 
 
 12 
Figura 1. Esquema proposto por Halley 
 
 contra-alíseo 
 ? 
 + - 
 ? 
 alíseo 
 
 Equador Polo 
 
 
 Equador Polo 
A partir de fins do século XIX, outros meteorologistas, notadamente o francês Dedebant e o alemão Wehrle, 
procuraram chamar a atenção para o caráter dominantemente zonal da circulação geral e a importância dos 
fenômenos dinâmicos. 
O rápido progresso do conhecimento sobre a alta troposfera mostraram a importância do fluxo zonal. A partir de 
então, não se admitiu mais os ventos como sendo simplesmente tributários dos centros de ação, mas como 
resultado de um ajustamento recíproco entre a força do gradiente e o desvio de Coriolis (Figura 2). 
 
Figura 2 - Trajetória do vento (Hemisfério Sul) 
 Altas pressões 
 
 Vento resultante 
 Baixas pressões Isóbara 
 
Partindo dessa constatação (interação entre os fluxos e os centros de ação) que o climatólogo sueco Rossby 
propôs o esquema tricelular da circulação geral. 
No Hemisfério Norte as linhas gerais da circulação seriam as seguintes: 
Nas baixas latitudes dominariam, em superfície, os fluxos de leste ou de nordeste dos alíseos que deixariam as 
baixas pressões equatoriais à sua esquerda e as altas pressões subtropicais à sua direita; 
Situação equivalente encontrar-se-ia nas altas latitudes onde os ventos do nordeste deslocar-se-iam entre os 
anticiclones frios polares situados à sua direita e as baixas pressões das latitudes médias, à esquerda; 
Nas latitudes médias a circulação seria movida por fatores puramente dinâmicos. Haveria o fluxo de oeste 
deixando à sua esquerda as baixas pressões das latitudes médias e à sua direita as altas pressões subtropicais 
(Figura 3). 
Figura 3 - Esquema tricelular de Rossby 
 Equador 
 - 
 
 - + 
 
 + 
 
Polo Sul
 
 
Posteriormente, o sábio alemão Defant expôs a teoria das trocas por turbulência, segundo a qual a transferência 
da energia não resultaria de grandes circuitos meridianos mas de poderosos movimentos de turbulências que se 
verificariam, sobretudo, nas zonas temperadas. 
 13 
Essas turbulências são grandes movimentos turbilhonares que têm uma trajetória geral dirigida para leste. Para 
entendê-la é preciso fazer um apelo ao princípio da inércia e ao da conservação de turbilhão (vorticidade) 
absoluto. 
A Terra é animada de um movimento de rotação de Oeste, possuindo, portanto uma velocidade de rotação em 
torno da vertical, que é máxima nos pólos e nula no equador. Cada ponto da Terra tem, portanto, seu turbilhão 
local, que é proporcional ao seno da latitude. Se designarmos por F o turbilhão na Terra nos pólos, e por @ a 
latitude e por f o turbilhão local, poder-se-á enunciar: 
F = f .sen@ 
f = 2.A.V (onde A é a velocidade angular do vento em trono do eixo de rotação e V a velocidade horizontal do vento) 
Uma coluna de ar que seja originária dos pólos e que esteja se deslocando para baixas latitudes sem sofrer 
deformações apreciáveis irá conservar sua velocidade inicial, apresentando, portanto, um turbilhão absoluto 
sempre superior ao turbilhão local. A diferença denominada turbilhão relativo, será portanto, positiva e determina 
uma inflexão para Oeste da coluna de ar. Isso ocorre porque do lado Oeste do turbilhão a força de rotação e a 
força de translação se somam, ao passo que no lado leste essas mesmas forças se contrapõe. O inverso ocorre 
com uma coluna de ar de origem equatorial (Figura 4). 
Figura 4 
 
 
 
 
 
(a)Coluna de ar de origem (b)Coluna de ar de origem 
 polar (Hemisfério Sul) equatorial (Hemisfério Sul) 
Massa de ar. Sistema atmosférico. Noção de ritmo e tipos de tempo. Seqüências de tipos de tempo. 
Massa de ar é um grande volume atmosférico caracterizado por uma relativa homogeneidade de conjunto no 
plano horizontal. No interior de uma massa de ar podem ocorrer variações. A massa de ar é móvel, sem forma 
definida e em constante evolução. Caracteriza-se por seu lugar de origem e sua trajetória, etc. As principais 
massas de ar são as massas tropicais (Tm ou Tc), polares (Pm ou Pc) e árticas (Am ou Ac), sendo que m = 
marítima e c = continental. Modernamente existe uma tendência os climatólogos de substituírem a palavra “massa 
de ar” por “sistemas e subsistemas atmosféricos”. Esse conceito de sistema e subsistema tem a vantagem de 
permitir um desdobramento em unidades menores, e enquadra melhor, por exemplo, os sistemas frontais, ou 
mesmo as descontinuidades ou perturbações, tão freqüentes, e que não se ajustam bem ao conceito de “massas 
de ar”. Entre as massas de ar, existem “superfícies” de descontinuidade. 
A linha de intersecção destas superfícies, com temperatura, ponto de orvalho, densidade e direção do vento 
contrárias, se constituem nas chamadas frentes. Pode-se admitir, também a existência de frentes ou calhas de 
altitude. 
Tempo corresponde a um estado atmosférico que resulta da combinação de vários elementos climáticos. Quando 
esses estados atmosféricos específicos reaparecem sobre uma região em intervalos mais ou menos regulares 
constituem os tipos de tempo, passíveis de tratamento estatístico. Pode-se, portanto, descrever os aspectos 
climáticos de uma região mais ou menos vasta, respeitando os elos que unem os elementos constituintes do 
tempo. 
Assim se faz Climatologia Sinótica, que considera o complexo atmosférico e baseia-se nas cartas sinóticas, com a 
respectiva identificação dos tipos de tempo. 
A partir da escala diária é possível associar à variação dos elementos do clima, os tipos de tempo, que se 
sucedem segundo os mecanismos da circulação regional. O ritmo climático só poderá ser compreendido através 
da representação concomitante do elementos fundamentais do Clima em unidade de tempocronológico pelo 
menos diárias, compatíveis com a circulação atmosférica regional, geradora dos estados atmosféricos que se 
sucedem e constituem o fundamento do ritmo. 
2.4 Sondagens da atmosfera superior 
As primeiras observações da atmosfera superior foram feitas através de balões-sonda munidos de aparelhos 
registradores para investigar a atmosfera superior, e a partir dessa data o uso desse instrumento torna-se cada 
 14 
vez mais freqüente. Em 1912, um balão-sonda lançado em Pávia, Itália, atingiu a altitude fantástica, para a época, 
de 37.700 metros. 
Em 1927, experimentou-se, pela primeira vez, as rádio sondagens capazes de transmitir automaticamente dados 
das observações. Em 1934, o Prof. Augusto Piccard elevou-se em uma cabine a 17.550 metros. No ano seguinte, 
os norte-americanos Stevens e Anderson realizaram uma ascensão até 22.066 metros. 
Desde o evento dos satélites meteorológicos, em 1966, o uso das imagens captadas por esses instrumentos tem 
ajudado a definir as características da nebulosidade e sua associação com as estruturas dinâmicas e 
termodinâmicas da atmosfera. Já existe, no Brasil, no Instituto de Pesquisas Espaciais (INPE), São José dos 
Campos, uma coleção de imagens coletadas por satélites meteorológicos nas faixas do visível e infravermelho, em 
diversos horários, desde 1969. 
Essas imagens foram transmitidas pelos satélites Essa II, Essa VI, Essa VIII, Nimbus III, Nimbus V, Itos I, Ats II, 
Noaa II, Noaa III, Noaa V e SMS 1. 
A representação gráfica das sondagens verticais da atmosfera é feita através dos diagramas adiabáticos (Stuve, 
Pseudo-Adiabático, Skew T log P, Tefigrama, etc.) nos quais figuram basicamente, temperatura seca e 
temperatura de ponto de orvalho, para os vários níveis da troposfera (1000, 850, 700, 500, 400, 300, 250, 200, 
100 mb). Essa representação da temperatura em função da pressão (ou altitude ou níveis de altura) se constitui na 
curva de estado. Até 1949, era construída sobre um sistema de coordenadas cartesianas clássicas, porém após 
essa data passou-se a utilizar um sistema de coordenadas oblíquas. A análise desses diagramas permite 
identificar inversões térmicas, superposições de massas de ar e frentes de altitude, além de vários outros 
indicadores meteorológicos. 
2.5 Sistema Meteorológico Mundial 
O aumento do interesse pela meteorologia a partir do século XIX, fez com que se realizassem importantes 
conferências internacionais. Em 1873, realizou-se em Viena, o primeiro Congresso Meteorológico Internacional, o 
qual deu origem à Organização Meteorológica Mundial (WMO, OMM), que em 1951, tornou-se a atual 
Organização Meteorológica que congrega e centraliza toda a previsão e pesquisa a nível do globo. 
Os esforços internacionais realizados nos últimos cem anos, resultaram na criação de um sistema mundial muito 
eficaz de observação e controle da atmosfera. Esse sistema, que se denomina Vigilância Meteorológica Mundial 
(VMM) compreende cerca de 8.500 estações terrestres, 5.500 navios mercantes, numerosos aviões (cerca de 
3.000) vários navios meteorológicos oceânicos de caráter especial e um número crescente de estações 
meteorológicas automáticas além de satélites meteorológicos. A Suécia foi o primeiro país a colocar em 
funcionamento um sistema meteorológico inteiramente automático a partir de 1969. 
As observações de que se necessitam de caráter internacional são intercambiadas em um prazo de poucas horas 
mediante um complexo sistema de telecomunicação mundial. A partir de 1967, a Organização Meteorológica 
Mundial estabeleceu o Controle Mundial do Tempo, com três centros meteorológicos mundiais: Washington, 
Moscou e Melbourne, onde as informações são elaboradas e transmitidas para todo o mundo sob a forma de 
mapas meteorológicos em quatro horários: 00,00 - 6,00 - 12,00 - 18,00 horas GTM (Horário segundo Greenwich). 
 
 15 
3 Clima do Brasil 
3.1 Introdução 
O Brasil, por ser um país de grande extensão territorial, possui diferenciados regimes de precipitação e 
temperatura. De norte a sul encontra-se uma grande variedade de climas com distintas características regionais. 
No norte do país verifica-se um clima equatorial chuvoso, praticamente sem estação seca. No Nordeste a estação 
chuvosa, com baixos índices pluviométricos, restringe-se a poucos meses, caracterizando um clima semi-árido. As 
Regiões Sudeste e Centro-Oeste sofrem influência tanto de sistemas tropicais como de latitudes médias, com 
estação seca bem definida no inverno e estação chuvosa de verão com chuvas convectivas. O sul do Brasil, 
devido à sua localização latitudinal, sofre mais influência dos sistemas de latitudes médias, onde os sistemas 
frontais são os principais causadores de chuvas durante o ano. A Figura 1 apresenta a climatologia anual da 
precipitação sobre o Brasil. A variação sazonal é mostrada na Figura 2 . 
Com relação às temperaturas, observa-se nas Regiões Norte e Nordeste temperaturas elevadas, com pouca 
variabilidade durante o ano, caracterizando o clima quente nestas Regiões. Nas médias latitudes a variação da 
temperatura no decorrer do ano é muito importante na definição do clima. No período de inverno há maior 
penetração de massas de ar frio de altas latitudes, o que contribui para a predominância de baixas temperaturas. 
As Figura 3 e Figura 4 apresentam as climatologias de temperaturas máximas e mínimas, respectivamente, sobre 
o Brasil. 
3.2 Região Norte 
A Região Norte possui uma homogeneidade espacial e sazonal da temperatura, o que não acontece em relação à 
pluviosidade. Esta é a Região com maior total pluviométrico anual, sendo mais notável no litoral do Amapá, na foz 
do rio Amazonas e no setor ocidental da Região, onde a precipitação excede 3000 mm (Nimer, 1979). 
A análise da Figura 1 indica que nesta Região são encontrados três centros de precipitação abundante. O 
primeiro localizado no noroeste da Amazônia, com chuvas acima de 3000 mm/ano. A existência deste centro é 
associada à condensação do ar úmido trazido pelos ventos de leste da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), 
que são elevados quando o escoamento sobe os Andes (Nobre, 1983). O segundo centro, é localizado na parte 
central da Amazônia, em torno de 5S, com precipitação de 2500 mm/ano, e o terceiro, na parte leste da base 
Amazônica, próximo à Belém, com precipitação de 2800 mm/ano. 
Marengo (1995) documentou três regimes de chuvas na América do Sul: um no noroeste da América do Sul, onde 
a chuva é abundante durante todo o ano alcançando o máximo em abril -maio-junho, com mais de 3000 mm/ano; 
um segundo em uma banda zonalmente orientada estendendo-se até a parte central da Amazônia, onde a 
estação chuvosa ocorre em março-abril-maio, e o terceiro na parte sul da região Amazônica onde o pico de 
chuvas ocorre em janeiro-fevereiro-março. A chuva no noroeste da Amazônia pode ser entendida como resposta à 
flutuação dinâmica do centro quasi-permanente de convecção nesta região (Marengo e Hastenrath, 1993). 
A estação chuvosa da Região Norte (dez-jan-fev) muda progressivamente de janeiro-fevereiro-março, no sul da 
Amazônia, para abril-maio-junho, no noroeste da base Amazônica. Esta variação parece estar relacionada com a 
posição da ZCIT, pois os núcleos de precipitações migram da parte central do país, no verão austral, para o setor 
noroeste da América do Sul no inverno austral, acompanhando a migração anual da convecção profunda. 
Segundo Rao e Hada (1990), estações localizadas no Hemisfério Norte (HN), como Oiapoque (3N 60W), exibem o 
máximo de chuvas durante o inverno austral (junho-julho-agosto) e mínimo durante o verão austral (dez-jan-fev). 
O centro de máximo secundário costeiro, observado na parte leste da bacia Amazônica, próximo à Belém, deve-se 
possivelmente às linhas de instabilidade que se formam ao longo da costa, durante o fim de tarde, forçadas pela 
circulação de brisa marítima (Kousky1979, 1980). A floresta tropical mantém a umidade elevada em baixos níveis, 
que é possivelmente reciclada pela atividade convectiva. 
Outros fatores, como a penetração de sistemas frontais, o deslocamento da Alta Subtropical do Atlântico Sul 
(ASAS) e a Alta da Bolívia (Virgi, 1981) influenciam as chuvas na região. Kousky e Ferreira (1981) mostraram a 
importância da penetração de sistemas frontais sobre a precipitação de inverno na região. Paegle (1987) discutiu 
o mecanismo responsável pela penetração de sistemas frontais na bacia Amazônica sugerindo a importância do 
deslocamento da ASAS em torno do lado leste dos Andes. 
Com relação à temperatura, durante o inverno do Hemisfério Sul (HS) toda a zona meridional da Região Norte, em 
especial o sudoeste (Acre, Rondônia e parte do Amazonas), é freqüentemente invadida por anticiclones originários 
de altas latitudes, que atravessam a Cordilheira dos Andes ao sul do Chile. Alguns são excepcionalmente 
intensos, podendo chegar a provocar o fenômeno friagem (Nimer, 1979). Em virtude da alta umidade relativa e 
intensa nebulosidade que caracterizam a Região, não são registradas temperaturas máximas diárias excessivas 
durante o ano ( Figura 3 ). 
 16 
3.3 Região Nordeste 
Levando-se em conta o regime de chuvas, encontra-se sobre o Nordeste (NE) uma alta variedade climática, 
podendo-se verificar desde o clima semi-árido no interior da Região, com precipitação acumulada inferior a 500 
mm/ano ( Figura 1 ), até o clima chuvoso, observado principalmente na costa leste da Região, com precipitação 
acumulada anual superior a 1500 mm (Kousky e Chu, 1978). A parte norte da região recebe entre 1000 e 1200 
mm/ano (Hastenrath e Heller, 1977). 
Assim como a Região Norte, grande parte do NE também possui uma grande homogeneidade sazonal e espacial 
da temperatura. Somente no sul da Bahia é verificada uma maior variabilidade sazonal da temperatura, em função 
da penetração das massas relativamente frias nos meses de inverno (Figura 3 e Figura 4 ). 
Diferentes regimes de chuvas são identificados no NE. No norte da Região a estação chuvosa principal é de 
março a maio, no sul e sudeste as chuvas ocorrem principalmente durante o período de dezembro a fevereiro e no 
leste a estação chuvosa é de maio a julho. A principal estação chuvosa do NE, incluindo o norte e leste da região, 
que explica 60% da chuva anual é de abril a julho e a estação seca, para a maior parte da região, ocorre de 
setembro a dezembro (Rao et al, 1993). Yamazaki e Rao (1977) , observando imagens de satélite, sugeriram a 
importância dos distúrbios de leste na precipitação do NE. Chan (1990) observou que estes se propagam sobre o 
Oceano Atlântico, em direção ao continente, durante o outono e inverno. 
O máximo de precipitação no norte do nordeste, que é uma região que tem período chuvoso de fevereiro a maio, 
deve-se ao deslocamento anual da ZCIT para latitudes mais ao sul no Hemisfério Norte, o que afeta o NE do 
Brasil, principalmente nos meses de abril e maio (Hastenrath and Lamb, 1977). O máximo no sul da região está 
associado à penetração de frentes frias vindas do sul que alcançam latitudes mais baixas nos meses de novembro 
a fevereiro. Já na região costeira, o máximo de maio a julho está ligado à maior atividade de circulação de brisa 
que advecta bandas de nebulosidade média para o continente e à ação das frentes frias remanescentes que se 
propagam ao longo da costa (Kousky, 1979). 
Kousky (1980) notou também que o máximo de chuvas no leste do Nordeste, de maio a julho, está possivelmente 
associado à máxima convergência dos alísios com a brisa terrestre, a qual deve ser mais forte durante as 
estações de outono e inverno quando o contraste de temperatura entre a terra e o mar é maior. Cavalcanti (1982) 
mostrou que as linhas de instabilidade contribuem para a precipitação na costa norte/nordeste da América do Sul, 
tendo maior freqüência nos meses de outono/inverno no HS e menor na primavera e verão. As linhas se formam 
em longitudes sobre o norte do NE brasileiro no verão e outono e à oeste de Belém no inverno e primavera. 
Segundo Cavalcanti, a presença da ZCIT próxima à região, que provoca baixas pressões, favorece o 
desenvolvimento de cumulonimbus na costa, sugerindo esta forma de associação entre os sistemas locais e de 
grande escala. 
Outro fator importante que deve ser considerado é a variação sazonal dos ventos na costa que é relacionada à 
posição da alta pressão subtropical do Atlântico Sul. Segundo Hastenrath e Lamb (1977) a alta subtropical 
começa a se intensificar nas estações frias alcançando o máximo em julho. O estudo dos ventos sobre o Atlântico 
Sul feito por Servain e Lukas (1990) mostrou que os ventos na costa do nordeste são de leste/nordeste no começo 
do ano e de sudeste durante o período de abril a julho, o que coincide com a época chuvosa no leste da região. 
Portanto, durante a estação chuvosa de outono/inverno sobre o leste do NE, os ventos sopram perpendiculares à 
costa, de sudeste. Estes ventos parecem favorecer a ocorrência da zona de convergência noturna associada à 
brisa terrestre. 
Outro fator que favorece as chuvas na região é a presença do vórtice ciclônico em altos níveis, cuja circulação 
ciclônica fechada possui o centro mais frio que sua periferia. Segundo Gan (1982) os vórtices são observados nos 
meses de setembro a abril, tendo maior freqüência em janeiro. Eles favorecem as chuvas no norte e nordeste da 
região e céu claro na parte sul e central da região durante estes meses. 
As variações interanuais de chuvas no leste do NE podem ser atribuídas às anomalias na posição e intensidade 
da ZCIT, causadas por anomalias positivas na temperatura da superfície do mar do Atlântico Sul, conforme o 
estudo de Moura e Shukla (1981) e Nobre (1994), e pela ocorrência do El Niño no Pacífico Equatorial. 
3.4 Região Sul 
A distribuição anual das chuvas sobre o sul do Brasil se faz de forma bastante uniforme. Ao longo de quase todo 
seu território a média anual da precipitação varia de 1250 a 2000 mm ( Figura 1 ). Somente algumas áreas 
encontram-se fora desse limite pluviométrico. Acima de 2000 mm incluem-se o litoral do Paraná, o oeste de Santa 
Catarina e a área em torno de São Francisco de Paula, no Rio Grande do Sul. Valores abaixo de 1250 mm 
restringem-se ao litoral sul de Santa Catarina e ao norte do Paraná (Nimer, 1979). Conclui-se que o relevo, por 
suas características gerais suaves, não exerce grande influência na distribuição pluviométrica. A temperatura, por 
sua vez, exerce um papel no mesmo sentido da precipitação, reforçando a uniformização climática no sul do país. 
No entanto, essa é a Região do Brasil com maior variabilidade térmica no decorrer do ano ( Figura 3 e Figura 4 ). 
 17 
Alguns fenômenos atmosféricos que atuam sobre esta Região são essenciais na determinação da climatologia de 
temperatura e precipitação. Entre os mais importantes, podemos citar a passagem de sistemas frontais sobre a 
Região, que são responsáveis por grande parte dos totais pluviométricos registrados (Oliveira, 1986). A trajetória 
desses sistemas está intimamente ligada ao posicionamento e intensidade do jato subtropical da América do Sul. 
Browing (1985) e Kousky e Cavalcanti (1984) ressaltaram a importância da corrente de jato na precipitação. 
Os cavados invertidos situam-se, em média, sobre os Estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina, 
estendendo-se até a Argentina e Paraguai. Segundo Fernandes e Satyamurty (1994) eles são mais freqüentes 
durante o verão e primavera do HS, têm orientação do eixo na direção noroeste-sudeste (NO-SE), paralelamente 
à superfície frontal, e são responsáveis pelo desenvolvimento de tempo severo sobre as regiões afetadas. 
A relação entre anomalias positivas de precipitação e a ocorrência do fenômeno El Niño-Oscilação Sul (ENOS) foi 
confirmada através de vários estudos observacionais.Ropelewski e Halpert (1987) e Kousky e Ropelewski (1989) 
afirmaram que esta relação se dá no período de novembro a fevereiro. Entretanto, durante o episódio ENOS 
82/83, a Região Sul foi afetada com precipitação acima da normal durante o mês de julho. Rao e Hada (1994) 
encontraram significativas correlações entre as anomalias de precipitação e o Índice de Oscilação Sul (IOS) 
durante a primavera (SON). Grimm (1992), analisando esta relação a partir de indicações das funções de Green 
de um modelo barotrópico baseado na equação da vorticidade, sugeriu relações diferenciadas entre os eventos 
ENOS e a precipitação no sul do Brasil no inverno (anomalias positivas de precipitação) e verão (anomalias 
negativas de precipitação). 
Sistemas convectivos (SC) de mesoescala também são responsáveis por grandes totais de precipitação sobre 
esta Região, assim como no sul das Regiões Sudeste e Centro-Oeste (Custódio e Herdies, 1994). Alguns 
trabalhos, como os de Machado et al. (1992), Miller e Fritsch (1991), Guedes e Silva Dias (1985) e Madox (1983) 
mostram a dinâmica dos SC, suas relações com a circulação geral, acoplamentos com jatos de baixos e altos 
níveis e relações orográficas. Guedes et al. (1994) trataram especificamente da trajetória dos SC, sendo que 
durante o inverno do HS estes sistemas apresentam um deslocamento mais zonal, ao contrário do verão do HS, 
onde o deslocamento torna-se de SO-NE, comparativamente percorrendo uma distância maior que no inverno. 
Os vórtices ciclônicos de ar frio, que se formam na retaguarda de algumas frentes frias estão freqüentemente 
associados à significativos índices de precipitação (Matsumoto et al., 1982). Silva Dias e Hallak (1994) buscaram 
estabelecer os indícios precursores dos estágios iniciais deste fenômeno. 
A ocorrência de ciclogêneses e frontogêneses sobre o sul do Brasil também é um fator preponderante na 
determinação da climatologia da precipitação e temperatura desta Região. Estudos estatísticos (Gan e Rao, 1991) 
mostram que a maior freqüência de ciclogêneses ocorre sobre o Uruguai durante o inverno do HS. Em média, 
ocorrem cerca de 60 ciclogêneses sobre a Região Sul a cada ano. 
Com relação à temperatura, a geada pode ser considerada como um dos principais fenômenos atmosféricos que 
atuam no sul do Brasil, pois está associada à ocorrência de temperatura do ar abaixo de 0C, com formação de 
gelo nas superfícies expostas. Algarve e Cavalcanti (1994) identificaram algumas características da circulação 
atmosférica e dos processos dinâmicos associados à ocorrência de geadas no Sul do Brasil. 
3.5 Regiões Sudeste e Centro-Oeste 
O Sudeste e o Centro-Oeste, devido às suas localizações latitudinais, caracterizam-se por serem Regiões de 
transição entre os climas quentes de latitudes baixas e os climas mesotérmicos de tipo temperado das latitudes 
médias (Nimer, 1979). O sul das Regiões Sudeste e Centro-Oeste é afetado pela maioria dos sistemas sinóticos 
que atingem o sul do país, com algumas diferenças em termos de intensidade e sazonalidade do sistema. 
Segundo Fernandes e Satyamurty (1994) os cavados invertidos atuam principalmente durante o inverno, 
provocando condições de tempo moderado principalmente sobre o Mato Grosso do Sul e São Paulo. Vórtices 
ciclônicos em altos níveis, oriundos da região do Pacífico, organizam-se com intensa convecção associada à 
instabilidade causada pelo jato subtropical. Linhas de instabilidade pré-frontais, geradas a partir da associação de 
fatores dinâmicos de grande escala e características de meso-escala são responsáveis por intensa precipitação, 
segundo Cavalcanti et al. (1982). 
Especialmente sobre a Região Centro-Oeste, a Alta da Bolívia, gerada a partir do forte aquecimento convectivo 
(liberação de calor latente) da atmosfera durante os meses de verão do HS (Virgi, 1981), é considerada como um 
sistema típico semi-estacionário da Região. Uma situação estacionária da circulação de grande escala em 
latitudes médias pode influir diretamente na precipitação e temperatura sobre o Sudeste, caso a Região esteja ou 
não sendo afetada por sistemas associados ao escoamento ondulatório da atmosfera. Esse tipo de situação é 
denominado de bloqueio e afeta, além do Sudeste, também a Região Sul do Brasil. 
As Regiões Sudeste e Centro-Oeste são caracterizadas pela atuação de sistemas que associam características de 
sistemas tropicais com sistemas típicos de latitudes médias. Durante os meses de maior atividade convectiva, a 
Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS) é um dos principais fenômenos que influenciam no regime de 
 18 
chuvas dessas Regiões (Quadro e Abreu, 1994). O fato da banda de nebulosidade e chuvas permanecerem semi-
estacionárias por dias seguidos favorece a ocorrência de inundações nas áreas afetadas. 
 
Figura 1 - Climatologia de precipitação acumulada no ano (mm) realizada durante o período de 1961 a 1990. Fonte: INMET. 
 
Nas regiões serranas, localizadas na parte leste do Sudeste, são registrados os extremos mínimos de temperatura 
( Figura 4 ) durante o inverno do H.S., enquanto que as temperaturas mais elevadas são observadas no estado de 
Mato Grosso, na região do Brasil Central ( Figura 3 ). Essa região é caracterizada pela presença de intensa 
atividade convectiva nos meses de maior aquecimento radiativo. Um forte gradiente térmico no limite das Regiões 
Sudeste e Centro-Oeste pode ser observado analisando as figuras 3 e 4. Este gradiente é resultado do 
deslocamento das massas frias de altas latitudes, que afetam principalmente os estados do Sudeste e o Mato 
Grosso do Sul. 
Em geral a precipitação distribui-se uniformemente nessas Regiões ( Figura 1 ), com a precipitação média anual 
acumulada variando em torno de 1500 e 2000 mm. Dois núcleos máximos são registrados na região do Brasil 
Central e no litoral da Região Sudeste, enquanto que no norte de Minas Gerais verifica-se uma relativa escassez 
de chuvas ao longo do ano. 
 19 
 
Figura 2 - Climatologia de precipitação acumulada no Brasil para as quatro estações do ano: verão; primavera; inverno; 
outono, realizada durante o período de 1961 a 1990.. Fonte: INMET. 
 
 
 
 
 
 
 20 
 
Figura 3 - Climatologia de Temperatura máxima (graus C) do Brasil para as quatro estações do ano: verão (a); primavera 
(b); inverno (c) e outono (d); realizada durante o período de 1961 a 1990. Fonte: INMET. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 21 
 
Figura 4 - Climatologia de Temperatura mínima (graus C) do Brasil para as quatro estações do ano: verão (a); primavera 
(b); inverno (c) e outono (d); realizada durante o período de 1961 a 1990. Fonte: INMET 
 
 22 
4 Elementos do Clima 
A Climatologia é o estudo dos fenômenos climáticos. Foi exatamente o uso prático destas informações que 
acabou resultando em uma necessidade cada vez maior de compreender a natureza física do clima. Instrumentos 
mais complexos, observação amplamente disseminada, comunicação mais rápida e outros avanços tecnológicos 
deram suporte a pesquisas que tratavam das causas naturais do clima e aceleraram o processo de especialização 
desta ciência. 
A climatologia física, relaciona-se à compreensão dos fenômenos atmosféricos, como radiação solar, temperatura, 
umidade, nebulosidade, ventos e visibilidade, entre outros. A climatografia descritiva ou climatografia cuida da 
análise de dados de observação, utilizando técnicas estatísticas e cartográficas, enquanto a climatografia regional 
funciona como uma extensão da descritiva, classificando e mapeando os diferentes tipos de clima. A chamada 
climatologia aplicada reúne dados e princípios tanto da climatologia física como da descritiva visando resolver 
questões em diversas áreas, entre elas saúde, indústria, e agricultura. 
O clima pode ser entendido como a sucessão habitual dos diversos tipos de tempos atmosféricos registrados