Circulação Geral da Atmosfera

Fundamentos de Meteorologia – EAM 10Prof. Dr. Marcelo de Paula Corrêa

IRN/UNIFEI

Escalas de sistemas meteorológicos

Tipo Dimensão Temporajadas ~cm ~sredemoinhos ~m ~mintempestades km ~1hlinhas de instabilidade 10-100 km ~1 diaciclones/anti-ciclones 100-1000 km vários diasondas planetárias globo sazonais

Circulação idealizada da Terra sem rotação

Hadley, 1735

Rotação da Terra: Fco

• ventos em superfície se tornariam de L para W • ventos superiores de W para L

• Impossível ! Ventos de superfície soprariam contra a rotação da Terra – FREANDO A TERRA

• Portanto, correntes de L em uma latitude precisar ser equilibrada por correntes de W em outra.

Modelo de Circulação Geral (1920)

(Modelo de 3 células)

B

A

A

alíseos de NE

alíseos de SE

ventos de O

ventos de O

ventos de L

ventos de L

Células de Hadley

Células de Ferrel

Células Polares

Células Polares

Células de Ferrel

B

B

1

2

21 – ZCIT 2 – Região de frentes

Células de Hadley

Entre o equador e (~)30° de latitude

A circulação se dirige para o equador na superfície e para os pólos em nível superior.

O ar quente ascendente no equador, que libera calor latente na formação de nuvens cumulus profundas, fornece energia para alimentar esta célula.

Quando a circulação em alto nível se dirige para os pólos, ela começa a subsidir numa zona entre 20° e 35° de latitude. Por dois motivos: 1. Aumento da densidade da massa de ar pelo resfriamento. 2. Devido ao aumento da força de Coriolis, que faz os ventos

se desviarem para uma direção quase zonal quando atingem 25° de latitude. O ar (+ seco) sofre subsidência pois converge em altitude.

Células de Ferrel e Polares

Células de FerrelEntre 30° e 60° de latitude Circulação oposta à da célula de Hadley: Na superfície se dirige para os pólos e em altitude se dirige para o equador. Devido à força de Coriolis, os ventos de superfície são de oeste em latitudes médias (mais variáveis que os ventos alísios) e seriam de leste em altitudeObservações mostram que também há ventos de oeste em altitude Um “furo” no modelo !

Células PolaresPouco conhecida. Acredita-se que a subsidência nas proximidades dos pólos produz uma corrente superficial em direção ao equador, que é desviada, formando os ventos polares de leste, em ambos os hemisférios. O encontro dos ventos polares (frios) que se movem para o equador com a corrente de oeste de latitudes médias (quentes) região de descontinuidade: frente polar

Ventos em superfície

ZCIT: Região de maior precipitação devido ao encontro dos alísios

Região de convergência

zona subtropical de alta pressão

zona subtropical de alta pressão

Alta subtropical: origem dos alísios e ventos de oeste regiões de subsidência e vento divergente

zona da frente polar

zona da frente polar

baixa subpolar: zona de convergência formada pelo encontro de ventos de leste polares e ventos de oeste de latitudes médias

Pressão e circulação em superfície

Janeiro

Note que as configurações de pressão são celulares ao invés de zonais.

ALTAS SUBTROPICAIS(mais p/L dos oceanos influencia clima a O dos continentes)

variações sazonais de pressão

Pressão e circulação em superfície

JulhoALTAS SUBTROPICAIS(mais p/L dos oceanos influencia clima a O dos continentes)

variações sazonais de pressãoNote que as configurações de pressão são celulares ao invés de zonais.

Escalas de sistemas meteorológicos

Sistemas de ventos locaisBrisas de terra e marBrisas de montanha e valeVentos drenadosVentos Foehn ou ChinookVentos locais: Siroco (África-Itália), Khamsin (Egito), Simum (Arábia), Bise (França), Levante (Espanha)

Sistemas globais de ventosCirculação geralCorrentes de jatoVentos da faixa intertropical

Sistemas globais de ventos

Circulação geral

Correntes de jato: Escoamento de ar com alta velocidade (~160km/h). Ocorre nos dois hemisférios entre 30°N e 40°S, próximo a tropopausa (9 – 13 km). Formam faixas onduladas em torno do globo, escoando de Oeste para Leste. Permanecendo entre as massas de ar frio das altas latitudes e as de ar quente das baixas latitudes.

Ventos da faixa intertropical: Ventos alísios (de NE no HN e de SE no HS). Têm fraca intensidade, mas de grande importância meteorológica. (Monções na Ásia).

As observações de ar superior indicam que na maior parte das latitudes, exceto próximo ao equador, onde a força de Coriolis é fraca, os ventos na troposfera média e superior são de oeste

Por que os ventos em altitude tem escoamento de oeste ?

p < po

po

p

p

po

FGP Fco

PS EQ NS

O gradiente norte-sul de pressão aumenta com a altitude, o que implica que o vento também aumenta com a altitude.Até que altura esse aumento continua ?

Correntes de Jato

ΔT grandeem spf

ventos fortesem altitude

Em latitudes médias, no inverno, as variações de T são maiores ventos de oeste mais fortes (CORRENTES DE JATO)

Jato polar: entre latitudes médias e altas, associado às frentes polares (ventos frios (polares) de leste e ventos quentes de oeste)

Jato subtropical: ocorre próximo à descontinuidade da tropopausa (13 km), em torno de 25° de latitude

Corrente de Jato

Ondas nos ventos de oeste

Isolinhas em 500mb

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Jato desviado para o equador forma um cavado

Jato desviado para o pólo forma uma crista (alta)

Ciclones e anticiclones ajudam na redistribuição de energia. Imagine a circulação horária em torno de um ciclone no HS; a parte leste leva ar quente para sul enquanto a parte oeste leva ar frio para o equador.

Ondas nos ventos de oeste

B

Ondas nos ventos de oeste

Em nível superior (> 500mb) os ventos de oeste seguem percursos ondulados que podem ter grandes comprimentos de onda. As ondas mais longas, chamadas ondas de Rossby, com 4000 a 6000 km de comprimento.