301_METEOROLOGIA_E_CLIMATOLOGIA_VD2_Mar_2006

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METEOROLOGIA E CLIMATOLOGIA
Mário Adelmo Varejão-Silva
Versão digital 2 – Recife, 2006
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f 
r
Vg = –(1/ρ) ∇Z p ^ 
r
k (VII.9.2)
Face ao produto vetorial verifica-se que, em uma carta de nível (z constante), o vento ge-
ostrófico é necessariamente perpendicular à direção da componente horizontal do gradiente de
pressão (∇Z p), ou seja: flui paralelo às isóbaras! No Hemisfério Sul o parâmetro de Coriolis (f =
2Ω senφ) é negativo e as pressões mais altas ficam à esquerda da direção do vento; no Hemisfé-
rio Norte (f > 0) ficam à direita (Fig. VII.13). Pode-se concluir, portanto, que (em cartas meteoroló-
gicas referentes a níveis afastados da superfície terrestre) as isóbaras retilíneas coincidem com as
linhas de corrente do escoamento geostrófico.
Por outro lado a equação VII.9.1 (fazendo R infinito, o que eqüivale a tornar as isóbaras
retilíneas) fica:
– 1/ρ ( ∂ p/∂ n ) = f Vg (VII.9.3)
mostrando que, efetivamente, o vento geostrófico corresponde a uma situação de equilíbrio entre
a força de Coriolis e a do gradiente de pressão.
A aproximação geostrófica não tem aplicação prática na Região Tropical, pois f = 2 Ω
sen(φ) tende a zero com a latitude. É válida, porém, nas regiões não tropicais, para se estimar a
velocidade do vento na atmosfera livre, quando se conhecem a diferença de pressão (∆p) e a
distância (∆n) entre isóbaras retilíneas consecutivas traçadas sobre uma carta. Nessa situação o
módulo da velocidade do vento será:
 
Vg = (⏐1/ρf⏐)(⏐∆p/∆n⏐)z (VII.9.4)
onde o índice (z) serve apenas para lembrar que o gradiente unidirecional de pressão está sendo
tomado sobre uma carta de altitude constante.
Segundo Holton (1979), a aproximação geostrófica, nas zonas de médias latitudes, permite
estimar o vento na atmosfera livre com um erro de 10 a 15% apenas. Normalmente é empregada
em áreas oceânicas (onde o efeito do atrito com a superfície terrestre é pequeno) usando a confi-
guração do campo de pressão ao nível médio do mar (carta meteorológica de superfície).
As análises sinóticas convencionais relativas à atmosfera livre são elaboradas plotando-se
os dados meteorológicos sobre cartas isobáricas (p constante) e não sobre cartas de nível (z
constante). Sobre as cartas isobáricas são traçadas as isoípsas isto é, linhas onde a superfície
isobárica possui o mesmo geopotencial (Φ). Como já se disse (Capítulo III), as isoípsas (em me-
tros geopotenciais) representam curvas de nível (em metros) da superfície isobárica considerada.
Em outras palavras: o movimento do ar na atmosfera livre é analisado a partir da topografia de
superfícies isobáricas selecionadas (850 mb, 500 mb etc.). Por esse motivo, é preciso efetuar uma
transformação que permita usar o modelo geostrófico quando se dispõe do campo do geopotenci-
al (Φ) relativo a uma superfície isobárica (p constante) e não do campo bárico (p) em superfícies
de nível (z constante), como até agora.
Para obter tal transformação basta lembrar que
 – (1/ρ) ∇Z p = – (1/ρ)(∂ p/∂ x)
r
i – (1/ρ)∂ p/∂ y) rj