Massas de Ar e Frentes

Massas de Ar e Frentes
Propriedades das Massas de Ar
• Massas de Ar adquirem as propriedades da
superfície subjacente
• As massas de ar são classificadas de acordo com seu
local de origem
• Características Geográficas
– Tropical, Polar, Ártica, Antártica
• Propriedades na superfície
– marítima, continental
• As características da região fonte prevalecem mais
se a massa de ar permanece sobre a região fonte por
um longo período
Classificação das Massas de Ar
• cP - Polar continental
– fira, seca, estável
– cP extremamente fria pode ser designada como cA (continental Ártica)
• mP - Polar marítime
– fria, úmida, instável
• mT - Tropical marítime
– quente, úmida, comumente instável
• cT - Tropical continental
– quente, seca
– Ar superior estável, ar superficial instável
cPk – ar continental polar seco e frio que move-se sobre uma superfície
mais quente
torna-se então mais instável
mPw – ar polar marítimo e úmido que está sendo resfriado por uma
superfície mais fria
tornando-se estável
INVERNO - HS
VERÃO - HS
Regiões Fontes das Massas de Ar na
América do Sul
Taljaard, J.J. (1972): Synoptic Meteorology of the Southern Hemisphere. Meteor. Monog., 13,
139-213. Manual de Meteorologia para Aeronavegantes, Ministério da Aeronáutica, Diretoria
de Rotas Aéreas.
Polar continental (cP)
• forma-se na Antártica. É fria, seca, estável e rasa ( 3 a 4 km)
• por condução, o ar em contato com a superfície se esfria
• ocorre resfriamento do topo por divergência do fluxo radiativo,
aprofundando a camada
• Esta massa de ar não se inclui nas características da América
do Sul pois sofre grandes transformações ao cruzar o oceano.
Polar marítima (mP)
• forma-se sobre áreas oceânicas em latitudes altas como
transformação da polar continental
• fria, úmida, instável e profunda (estende-se através da
troposfera)
• penetra no continente sul-americano pelo oeste ou pelo
sul/sudoeste
Tropical marítima (Tm)
• formada sobre o Atlântico Tropical de 10°N a 25°S, sendo
suprida de calor e umidade por baixo
• quente, úmida, instável e profunda
• por ser condicionalmente instável, por levantamento pode
se tornar convectivamente instável
Tropical continental (Tc)
• originada sobre a região central da América do Sul
• quente, seca, instável e profunda
Regiões de Origem das Massas de
Ar na América do Norte
cA
mP
mP
cP
cT
mT
Somente
verão
mT
Modificação das massas de ar
Termodinâmica
- aquecida ou resfriada por baixo
aumenta ou diminui a instabilidade
- aumento da umidade
pela spf subjacente
precipitação de uma camada superior
- diminuição da umidade
por condensação/pcp
- adição ou remoção de calor latente por
condensação ou evaporação
Modificação das massas de ar
Dinâmica
• mistura turbulenta em baixos níveis
transferência de calor e umidade para cima
• levantamento de grande escala
- a montante de uma cadeia de montanhas
- convergência em baixos níveis
• subsidência de grande escala de uma camada
- a jusante de uma cadeia de montanhas (aquece)
- convergência em altos níveis
Na alta e média troposfera os fatores dinâmicos são
os mais importantes na modificação das massas de ar
As características das massas de ar
podem diferir enormemente
30 oF=-1 oC
90 oF=32 oC
Abril/1976
Contrastes de
temperatura
Exemplo de modificação das massas de ar
•
•
•
•
O ar cP da Ásia e de regiões polares geladas é carregado por sobre o
Pacífico, circulando em torno da baixa da Aleuta
O contato com o oceano aquece e umidece o ar próximo à superfície,
transformando a massa de ar mP instável
Conforme a mP move-se para dentro do continente, cruza várias
cadeias de montanhas, removendo umidade na forma de precipitação
A massa de ar mP mais seca é transformada novamente em cP
conforme desloca-se para o interior frio e elevado do continente dos
EUA.
tempestade
chuva
Ar marítimo seco
modificado
chuva forte
mP
OESTE
úmido
frio
seco
LESTE
Exemplo de modificação das massas de ar
• Grandes Lagos nos EUA
- início do inverno o lago ainda não está congelado
- a massa de ar frio de norte passa sobre o lago e recebe
calor e umidade
grandes nevascas no lado leste do lago
Frentes
Frente -
é o limite entre massas de ar; normalmente refere-se
à região onde esta interface intercepta o chão.
Em todos os casos, exceto em frentes estacionárias,
os símbolos apontam na direção de movimento da
interface (frente)
Frente Quente
Frente Fria
Frente Estacionária
Frente Oclusa
Characterísticas das Frentes
• Na região da frente olhe para o seguinte:
– Variação da Temperatura
– Variação da umidade
• UR, Td
– Variação da direção do Vento
– Variação da direção do gradiente de pressão
– Característica dos padrões de precipitação
Como decidimos qual é o tipo de frente?
Do chão:
• Se ar quente substitui ar mais frio, a frente é uma
frente quente
• Se ar frio substitui ar mais quente, a frente é uma
frente fria
• Se a frente não se move, é uma frente estacionária
• Frentes oclusas não interceptam o chão, a interface
delas ocorre nas camadas superiores
Estrutura Típica de Frente Fria
• Ar frio substitui ar quente; inclinação maior em baixos níveis
devido à fricção em baixos níveis
– Forte movimento vertical e ar instável formam as nuvens
cumuliformes
– Ventos de altos níveis sopram cristais de gelo, criando Ci e Cs
• Frentes mais lentas apresentam superfícies menos inclinadas e
nuvens menos desenvolvidas verticalmente devido à TVVT
ser menor (mais estável)
Ventos superiores
-4
oC
10 oC
4 oC
5 oC
13 oC
Estrutura Típica de Frente Quente
• Numa frente quente que avança, o ar quente sobe sobre o ar
frio; a inclinação não é muito forte
• Ar quente em ascenção produz nuvens e precipitação bem a
frente do limite em superfície
• Em diferentes pontos ao longo da interface de ar frio/quente, a
precipitação tem temperaturas diferentes
11 oC
-5 oC
0 oC
Estrutura Frontal de Latitudes Médias
HS
Frente quente
Frente fria
Ar quente
Ar frio
B
Ar frio
Estrutura Frontal de Latitudes Médias
HN
Jato Subtropical e jato Polar
SISTEMAS FRONTAIS
•Causam variações na distribuição de precipitação e
temperatura;
•Estão associados às ondas baroclínicas de latitudes médias
(o cisalhamento vertical do vento está diretamente ligado a
gradientes horizontais de temperatura);
•Agem no sentido de diminuir o gradiente horizontal de
temperatura (levando o ar polar para a região tropical e ar
tropical para a região polar).
CLIMA
•
De uma maneira geral, o clima de uma dada região é o
resultado “médio” da interação da circulação geral da
atmosfera com as características locais, podendo ou não
apresentar variações segundo a época do ano. Isto
significa que o clima não pode ser alterado em curtos
períodos de tempo. Por outro lado, as variações do tempo
em determinada região dependem
(i) da grande escala: representando o ambiente médio
(relacionado à época do ano) e a penetração de sistemas
frontais (da ordem de alguns dias), e
(ii) da meso e pequena escala: caracterizado pelas condições
locais e os correspondentes movimentos atmosféricos
induzidos (da ordem de poucas dezenas de horas)
INVERNO
VERÃO
Desenvolvimento de um Ciclone
Família de Depressões
JANEIRO
JULHO
PRINCIPAIS ZONAS FRONTAIS
INVERNO
VERÃO
PRINCIPAIS ZONAS FRONTAIS
I
V
MECANISMO DE DESENVOLVIMENTO
DE ONDA LONGA
NOS VENTOS DE OESTE DA TROPOSFERA
DESENVOLVIMENTO DE BAIXA PRESSÃO
A LESTE DO CAVADO
BAIXAS A LESTE DO CAVADO
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