CLIMACLIMA

O clima afeta diversos aspectos da vida:• tipo de moradia e vestuário• paisagem• agricultura• sensações pessoais e cultura

O “Clima” representa, para uma dada região: • as condições médias do estado da atmosfera,

durante um longo período de tempo (normalmente 30 anos)

• extremos sazonais de temperatura e precipitação• freqüência e duração de extremos

O “tamanho” dessa região pode ser:• local (e próxima ao solo) – microclima• pequena região (um hectare a alguns km2),

ex.: floresta, vale, praia e cidade – mesoclima• grande área (um estado, uma região, um pais) –

macroclima• toda a Terra – clima global

INTRODUÇÃO

COMPÕEM-SE da atmosfera (nuvens, gases), da hidrosfera (rios, lagos, oceanos), da criosfera (gelo marítimo, calotas polares), das superfícies

(deserto, floresta, savana, água), e da biosfera (ciclo de carbono, dinâmica da vegetação), e da interação entre estes sub-sistemas

O Sistema Climático

Fatores (ou controles) climáticos : • Distribuição de continentes e oceanos • Cadeias montanhosas (altitude)• Correntes oceânicas e temp. superfície mar (tsm)• Intensidade da radiação solar

e sua variação com a latitude• Tipo de superfície (ecossistemas)• Sistemas predominantes de ventos e pressão

O CLIMA GLOBALO CLIMA GLOBAL

DISTRIBUIÇÃO DE CONTINENTES E OCEANOS E TOPOGRAFIA

Capacidade térmica água > Capacidade térmica do solo Variações de temperatura na água MENORES que no solo

Altitudes mais altas Temperaturas mais frias

IMPLICAÇÕES :

EFEITO COMBINADO DE MONTANHASE ESCOAMENTO

BARLAVENTO SOTAVENTO

quente e seco

CORRENTES OCEANICAS

TEMPERATURA DA SUPERFÍCIE DO MARANUAL

Jan Jun

TEMPERATURA DA SUPERFÍCIE DO MAR

Jan

Jun

RADIAÇÃO (SOLAR e INFRAVERMELHA)

R α T4

maxα T-1

BALANÇO GLOBAL DE RADIAÇÃO SOLAR

BALANÇO DE RADIAÇÃO na superfície

Net short-wave radiation = short-wave down - short-wave up

Net long-wave radiation =

long-wave down - long-wave up.

Net radiation = net short-wave radiation + net long-wave radiation.

Valores positivos representam energia se movendo PARA a superfície; valores negativos representa energia saindo da SUPERFÍCIE

BALANÇO GLOBAL DE ENERGIA

BALANÇO GLOBAL DE ENERGIA na superfície

INTERAÇÃO SOLO-VEGETAÇÃO-ATMOSFERA

A predominância de um determinado processo depende do tipo e estado da superfície

DISTRIBUIÇÃO GLOBAL DA VEGETAÇÃO

UMIDADE DO SOLO

CIRCULAÇÃO GERAL DA ATMOSFERA

Janeiro

Julho

CIRCULAÇÃO GERAL DA ATMOSFERA

MODELO DE CÉLULAS DE CIRCULAÇÃO GERAL

CLIMA E CÉLULAS DE CIRCULAÇÃO GERALC. Polar

C. Ferrel

C. Hadley

CIRCULAÇÃO GERAL DA ATMOSFERA

MOVIMENTO VERTICAL NA MÉDIA TROPOSFERAValores positivos (negativos) : subsidência (ascensão)

TEMPERATURA TEMPERATURA

ee

PRECIPITAÇÃOPRECIPITAÇÃO

GLOBALGLOBAL

Temperaturas médias globais

Temperaturas médias globais

Janeiro Julho

Temperaturas médias globaisJaneiro

Julho

• Regiões mais frias sobre grandes cadeias montanhosas : efeito da altitude

• Isotermas orientadas na direção leste-oeste: localidades na mesma latitude recebem aproximadamente a mesma quantidade de radiação solar.

• Temperatura decresce na direção dos pólos: A quantidade anual de radiação solar que cada região recebe diminui em direção aos pólos

• A inclinação das isotermas próximas às margens costeiras dos continentes: Correntes oceânicas

• Sobre os continentes, as temperaturas variam mais entre o verão e o inverno do que sobre os oceanos: capacidade térmica maior da água (tipo de superfície)

• As maiores temperaturas não ocorrem nos trópico, e sim nos subtrópicos (~30 graus) :Ramo descendente da Célula de Hadley,sobre o hemisfério de verão

• A região mais fria do planeta são os pólos (principalmente a Antártica, pela altitude): alto albedo do gelo e neve, e alguns meses do ano sem nenhuma radiação solar.

Temperaturas médias globais

VAPOR D’ÁGUA NA ATMOSFERA

VAPOR D’ÁGUA NA SUPERFÍCIE

Janeiro Julho

Mean annual evaporation rate (cm yr-1) for 1958 to 2005 (from the OAFlux Dataset, Woods Hole

Oceanographic Institute). Dotted lines mark ±30º.

PRECIPITAÇÃO MENSAL GLOBAL

TAXA DE PRECIPITAÇÃO GLOBAL

Janeiro Julho

ZCIT

ZCPS

ZCAS

Julho

Janeiro

TAXA DE PRECIPITAÇÃO GLOBAL

MONÇÃO DAS AMERICAShttp://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/Global_Monsoons/American_Monsoons/American_Monsoons.shtml

• A distribuição global da precipitação está muito ligada à Circulação Geral da Atmosfera, e com a distribuição das cadeias de montanhas e altos platôs.• A chuva na região equatorial está ligada à ZCIT

(convergência dos alísios e ramo ascendente da Célula de Hadley)

• As regiões com pouca precipitação nas latitudes subtropicais (inclusive os grandes desertos) estão localizadas no ramo descendente da Célula de Hadley.

• Nas regiões de latitudes médias, a precipitação está associada às frentes frias e ciclones ET, entre as massas de ar polar e subtropical.

• Nos pólos está localizado o ramo descendente da célula Polare a baixa temperatura faz com que o

vapor d’água disponível seja pouco.• Nas latitudes subtropicais encontram-se as

Zonas de Convergência Sub-Tropicais (ZCAS e ZCPS)

PRECIPITAÇÃO GLOBAL

CLASSIFICAÇÃO CLASSIFICAÇÃO CLIMÁTICACLIMÁTICA

• Os diversos controles climáticos interagem para produzir os mais diferentes climas.

• Não existem dois lugares que tenham exatamente o mesmo clima• Porém, certas similaridades permite dividir a Terra em

“regiões climáticas”

CLASSIFICAÇÃO CLIMÁTICA

CLASSIFICAÇÃO dos GREGOS ANTIGOS(consideravam somente a temperatura e a distribuição de rad. solar)

Zona tórrida de baixas latitudes:• Limitada ao norte e ao sul onde os raios solares atingem o zênite (23½N e 23½S) • Onde o sol do meio dia é sempre alto, dia e noite tem duração aproximadamente igual;• É quente o todo

Zona polar (ou frígida) de altas latitudes:• Limitada pelos Círculos Ártico ou Antártico (66½N e 66½S)• Frio durante todo o ano, devido a longos períodos de inverno

sem luz solar ou sol muito baixo durante o verão

Zona temperada:• Região entre as duas outras• Tem verão e inverno bem distinto• Apresenta características de ambos extremos (frio no inverno, quente no verão)

SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO CLIMÁTICA DE KÖPPEN• Wladimir Köppen, cientista alemão, 1846-1940• baseada nas medias anuais e mensais de temperatura e precipitação • cinco grandes tipos climáticos, designados por letras

A – Climas tropicais úmidos:Todos os meses têm temperatura media maior que 18 CQuase todos os meses são quentesNão existe estação de inverno “de verdade”

B – Climas secos:Precipitação deficiente a maior parte do anoEvaporação potencial e transpiração excedem a precipitação

C – Climas úmidos de lat. medias com invernos amenos:Verões quente a muito quente, com invernos amenosA temperatura media do mês mais frio é abaixo de 18 C e acima de -3 C

D – Climas úmidos de lat. medias com invernos severos:Verões quentes, com invernos friosA temperatura media do mês mais quente excede 10 C e A media mensal do mês mais frio cai abaixo de -3 C

E – Climas polares:Invernos e verões extremamente friosA temperatura do mês mais quente é abaixo de 10 CNão há verão “de verdade”

Zonas principais:A. Tropical B. SecoC. Baixas latitudes medias D. Altas latitudes mediasE. Polar

Descrição dos códigos da classificação climática de Koppen/Trewartha

Modificadores em letras minúsculasa. verões quentes e longosb. verões quentes e curtosc. verões frescos e curtosd. verões e invernos friosf. precipitação todos os mesesw. inverno secos. verão secom. precipitação de monçãoh. quente e seco, temperatura media de todos os meses acima de 0 Ck. frio e seco, pelo menos um mês com temperatura media abaixo de 0 Cn. nevoeiro freqüenten'. nevoeiro não freqüente, mas alta umidade

Modificadores adicionais:S. Semi-áridoW. ÁridoT. Tundra F. Calota polarH. Montanhosa

CLASSIFICAÇÃO CLIMÁTICA de Köppen/Trewartha

CLIMAS DA AMÉRICA DO SUL

A. Tropical B. SecoC. Baixas latitudes medias

S. Semi-áridoW. ÁridoH. Montanhosa

a. verões quentes e longosb. verões quentes e curtosc. verões frescos e curtosf. precipitação todos os mesesw. inverno secos. verão secom. precipitação de monçãoh. quente e seco, temperatura media de todos os meses acima de 0 C

CLIMATOLOGIA DINÂMICA DO BRASIL

(principais sistemas meteorológicos

e efeitos no clima: distribuição de

precipitação e temperatura)

http://www.inmet.gov.br/

Animação da Precipitação Climatológica

MANAUS (AM) BELEM (PA)

REGIÃO NORTE MACAPÁ (AP)

Principais sistemas:

ZCIT

Convecção local

Linhas de InstabilidadeTemp.

Evap.Prec.

LINHAS DE INSTABILIDADE COSTEIRA

REGIÃO NORDESTE(norte)

Principais sistemas:ZCITConvecção localBrisasOndas de leste

SÃO LUIS (MA)

FORTALEZA (CE) NATAL (RN)

Vórtice ciclônico de altos níveis

“DIPOLO do Atlântico”

Variabilidade inter-anual

Variabilidade intra-sazonal

REGIÃO NORDESTE(leste e sul)

Principais sistemas:BrisasOndas de lesteFrentes Frias

JOÃO PESSOA (PB)

SALVADOR (BA) RECIFE (PE)

Frentes Frias e indução de convecção tropical

REGIÃO CENTRALPrincipais sistemas:

Convecção localLinhas de instabilidadeFrentes FriasCélula de Hadley (desc.)

CUIABÁ (MT)

CAMPO GRANDE (MS) BRASILIA (DF)

REGIÃO SUDESTEPrincipais sistemas:

Linhas de InstabilidadeBrisasZCASFrentes Frias

RIO DE JANEIRO (RJ)

BELO HORIZONTE (MG) SÃO PAULO (SP)

Linha de Instabilidade

REGIÃO SULPrincipais sistemas:

Linhas de InstabilidadeBrisasFrentes FriasComplexos Convectivos de Mesoescala

CURITIBA (PR)

FLORIANÓPOLIS (SC) PORTO ALEGRE (RS)

JATO DE BAIXOS NÍVEIS

Complexo Convectivo de Mesoescala

VARIABILIDADE INTER-ANUAL:“El Niño – La Niña”

Condições “NORMAIS”

“El Niño”

“La Niña”

El Niño

La Niña

http://www.esrl.noaa.gov/psd/people/klaus.wolter/MEI/mei.html

EFEITOS GLOBAIS (“TELECONEXÕES”)

El Niño La Niña

• http://www.elnino.noaa.gov/index.html