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VENTOS E MASSA DE AR METEOROLOGIA E CLIMATOLOGIA Prof. Dr. Marcos Caldeira Ribeiro Instituto Federal do Sudeste de Minas Gerais – Campus Barbacena Ventos • Os ventos são deslocamentos de ar no sentido horizontal, originários de gradientes de pressão. • A intensidade e a direção dos ventos são determinadas pela variação espacial e temporal do balanço de energia na superfície terrestre, que causa variações no campo de pressão atmosférica, gerando os ventos. • Vento é o movimento do ar em relação à superfície da terra. • O vento se desloca de áreas de maior pressão (áreas mais frias) para aquelas de menor pressão (áreas mais quentes), e quanto maior a diferença entre as pressões dessas áreas, maior será a velocidade de deslocamento. Equação do movimento atmosférico – MA MA = F + G + D + C + A em que: F = força produzida pelo gradiente de pressão; G = força produzida pela gravidade; D = força defletora à rotação da terra (força de Coriolis); C = força centrífuga; A = força devido ao atrito • A força da gravidade e a da pressão são consideradas básicas, e exercem o papel independente da velocidade do vento do estado de movimento do ar. • A força de Coriólis e o atrito são dependentes da velocidade, isto é, elas aparecem somente quando o ar está em movimento. Como a terra gira de oeste para leste, com uma mesma velocidade angular em todas as latitudes e uma velocidade linear que diminui do equador para os pólos, há uma força que desvia o fluxo de ar(que sopra em direção ao equador) para a direita no hemisfério norte e para a esquerda no hemisfério sul. Esta força é devida ao efeito de rotação da terra e é chamada de força de Coriólis. Por este motivo a região do equador é denominada de zona de convergência intertropical, onde prevalecem baixas pressões e abundantes precipitações. Força Coriólis Representação esquemática simplificada da circulação geral da atmosfera e ventos predominantes. • Como a força de Coriolis (F) modifica o sentido dos ventos, defletindo-os para a esquerda no hemisfério Sul, e para a direita no hemisfério Norte, originam-se os ventos predominantes em cada faixa de latitude: – Entre os Trópicos e o Equador ⇒ ALÍSIOS de NE (Hem.Norte) e de SE (Hem.Sul). – Entre os Trópicos e as Regiões Sub-Polares ⇒ Ventos de OESTE – Regiões Polares ⇒ Ventos de LESTE. • Nas regiões de transição das células de circulação, normalmente, ocorrem calmarias. • Na região equatorial, onde os ventos Alísios dos dois hemisférios convergem, forma-se a Zona de Convergência Intertropical (ZCIT). • Há também a formação da Zona de Convergência Extratropical (ZCET), onde ocorre a convergência dos ventos de leste e de oeste. – ZCIT ⇒ elevação do ar quente e úmido, pouco vento, formação de um cinturão de nuvens e chuva convectiva*(chuva de verão). – ZCET ⇒ encontro do ar frio e seco com ar quente e úmido, originando sistemas frontais (ciclones extratropicais) que afetam parte do Brasil. • É a força de Coriolis que determina o movimento rotatório dos sistemas atmosféricos (ciclones, anticiclones, tornados, furacões). • No hemisfério sul, em uma região de baixa pressão, o ar apresenta um movimento para o interior do núcleo, no sentido horário, ao qual se dá o nome circulação ciclônica. • Em uma região de alta pressão, o ar se move para fora do núcleo, no sentido anti-horário, ao qual se denomina de circulação anticiclônica. Medida do vento • O regime de ventos é expresso por sua velocidade e direção. • A velocidade é dada pela componente horizontal em m/s ou km/h, sendo que 1 m/s = 3,6 km/h. • A direção dos ventos é definida pelo seu ponto de origem, com 8 direções fundamentais: ➢N, NE, NO, S, SE, SO, E e O. • Nos sensores digitais a direção é dada em graus, ou seja: ➢os pontos cardeais são: N = 0° = 360°; NE = 45°; E = 90°; SE = 135°; S = 180°; SW = 225°; W = 270°; NW = 315°. • Os equipamentos medidores da velocidade do vento são os anemômetros. • A velocidade é dada por um conjunto de três canecas (ou de hélices). O número de giros das canecas (ou hélices), sendo proporcional à velocidade, é transformado em deslocamento (espaço percorrido) por um sistema tipo odômetro, nos equipamentos mecânicos. • Anemógrafo utilizado em estações meteorológicas automáticas. Biruta ou manga de vento Fonte: Climatologia aplicada à geografia Escala de Velocidade dos Ventos Exercício 1) Uma cultura de milho foi afetada por um forte vendaval que provocou o acamamento das plantas, inviabilizando a colheita mecânica. A cultura estava segurada, porém o Banco da Cidade de Inconfidentes só pagará o seguro se a rajada de vento tiver sido superior a 80 km/h. No laudo fornecido a velocidade foi de 28,5m/s. Será que o prejuízo será coberto pela seguradora? 2) O vento percorrido nas 24 horas de um dia foi 216,7 km a 2 metros de altura. Determinar a velocidade média diária do vento em m/s. 3) Um anemômetro totalizador, instalado a 2 metros de altura, indicou valores de 57329 às 9 horas e 57415 às 10 horas. Calcular a velocidade média do vento no período, em m/s, considerando que a unidade do instrumento é centena de metros (1=100m). Massas de ar • As massas de ar são grandes volumes que ao se deslocarem lentamente ou estacionarem sobre uma região adquirem as características térmicas e de umidade da região. • São classificadas: ✓ a) quanto à região de origem: Antártica ou Ártica (A); Polar (P); Tropical (T); e Equatorial (E); ✓ b) quanto à superfície de origem: Marítima (m) e Continental (c). • Principais tipos de massas de ar sobre a América do Sul: ✓ cE - equatorial continental - forma-se na região amazônica (quente e úmida), causando chuvas. ✓ mE - equatorial marítima - forma-se sobre o oceano, causando chuvas. ✓ cT - tropical continental - forma-se na região do Chaco (quente e seca), causa poucas chuvas. ✓ mT - tropical marítima - forma-se sobre os oceanos e causa poucas chuvas. ✓ mP - polar marítima - forma-se na região sub-antártica (fria e seca), causa chuvas frontais. ✓ cA - antártica continental - forma-se na região Antártica durante todo o ano. • Principais massas de ar que atuam no território brasileiro, nas diversas estações do ano. Frentes • Quando ocorre o encontro de duas massas de ar elas não se misturam imediatamente. • A massa mais quente (menos densa) se sobrepõe à massa mais fria (mais densa), formando uma zona de transição entre elas, onde ocorrem variações bruscas nos campos de temperatura, vento e pressão. • Essa zona de transição é denominada frente. • Dependendo de qual tipo de massa que avança para a região do observador, a frente toma sua denominação: fria ou quente. • Quando há a entrada de uma frente, há modificações nas condições do tempo no local, e na qualidade do ar. Frente fria • A frente fria de deslocamento lento, normalmente está associada a chuvas muito intensas com trovoadas antes, durante e após a passagem imediata da frente, pela formação de nuvens com forte desenvolvimento vertical, do tipo cumulonimbus (Cb). • O prenúncio da aproximação de uma frente é marcado pelo aparecimento de nuvens altas e finas, do tipo cirrus e cirrostratus (Cs), que têm aspecto fibroso esbranquiçado. • A chegada de uma frente fria causa sensível redução na pressão atmosférica local, aquecimento intenso e desconforto. • A pressão sobe rapidamente, a temperatura cai, e os ventos mudam de direção, logo após a passagem da frente, caracterizando a entrada de uma nova massa de ar na região. • A frente fria de deslocamento rápido, geralmente forma chuvas pré-frontais, ou seja, antes da chegada da massa fria, e o tempo se torna bom durante a passagem da frente. • As nuvens pré-frontais assumem forma de coluna (Cb). Nessa situação, antes da ocorrência de chuvas observa-se elevação da temperatura, fenômeno conhecido como aquecimento pré-frontal, decorrente da elevação da massa de ar. Frente quente • A frentequente, ao encontrar ar estável no local, forma chuvas leves e contínuas. • Com ar instável, forma chuvas intensas com trovoadas, geralmente, 200 a 300 km antes da chegada da massa quente. • As chuvas são causadas por nuvens de pouco desenvolvimento vertical, que cobrem totalmente o céu local. Frente oclusa • O fenômeno de oclusão, ou frente oclusa, ocorre quando as frentes frias e quentes se alternam sucessivamente, formando chuvas leves e contínuas por vários dias no mesmo local. Nessa situação atuam três massas de ar e a mais quente fica entre duas massas mais frias, podendo a frente oclusa ser quente ou fria. • No verão, ocorrem aguaceiros com trovoadas prolongadas, resultando em enchentes e desmoronamentos. a) frente fria de deslocamento lento; b) frente fria de deslocamento rápido; c) frente quente; d) frente oclusa. Informações de termos apresentados (*) • Chuvas de convecção*, ou convectivas, são também chamadas de chuvas de verão na região Sudeste do Brasil e são provocadas pela intensa evapotranspiração de superfícies úmidas e aquecidas (como florestas, cidades e oceanos tropicais). http://pt.wikipedia.org/wiki/Sudeste_do_Brasil http://pt.wikipedia.org/wiki/Evapora%C3%A7%C3%A3o
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