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Meteorologia Sinótica
Lecture 1
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Meteorologia Sinótica
• Sinótico - Pertencente à, ou dando uma visão geral• Meteorologia Sinótica - O estudo e análise de
informações meteorológicas quase simultânea (cartas sinóticas, observações meteorológicas sinóticas)
• Climatologia Sinótica– O estudo do clima a partir da perspectiva da circulação atmosférica, com ênfase nas conexões entre os padrões de circulação e as diferenças climáticas
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Descrição do Curso• Palestras emfatizam a estrutura e circulação
atmosférica, observações, análise meteorológica, e processos de desenvolvimento de sistemas de pressão.
• Princípios dinâmicos serão aplicados para
analisar e explicar os sistemas de tempo extratropicais e tropicais em uma variedade de escalas de espaço e de tempo.
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Tópicos
• Identificação de Nuvens• Análises Meteorológicas• Equações Básicas• Aquecimento Diferencial– Circulação Global– Sistemas de vento local– ciclo diurno– Diagramas Skew-T log P
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Tópicos• Massas de Ar e Frentes• Equação do desenvolvimento e aplicações• Ondas atmosféricas e estrutura vertical de
sistemas de pressão• “Jet Streaks”• Exemplos de desenvolvimento de ciclones• Ondas de Leste e desenvolvimento de ciclones
tropicais• Tempo severo - eventos extremos• ENOS e regimes de circulação persistentes.
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Descobertas Importantes• O primeiro barómetro foi desenvolvido entre 1640 e 1643.
• Daniel Gabriel Fahrenheit inventou o termômetro de álcool em 1709 e do termômetro de mercúrio em 1714.
• Anders Celsius desenvolveu a escala centigrade (ou escala Celsius como é chamado agora) de temperatura em 1742.
• Estas invenções pavimentou o caminho para medidas observacionais de pressão e temperatura.
• Quando foi feita a primeira observação meteorológica?
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Cronograma do Tempo de Desenvolvimento de Análise Meteorológica (Fonte: applet-magic.com)
• 1660 – A descrição da compressibilidade dos gases por Robert Boyle
• 1670 – A especulação de que a pressão do ar deve diminuir com a altitude por Halley
• 1674 – A verificação por Pascal que a pressão do ar diminui com altitude
• 1686 – A observação e descrição dos ventos alísios e monções de Halley
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Cronograma do Tempo (cont.)
• 1735 – A descrição do efeito da rotação da Terra em direção do vento por Halley
• 1743 – O reconhecimento por Benjamin Franklin que as tempestades são sistemas de ventos e nuvens em deslocamento. Antes de Franklin tempestades foram consideradas eventos estritamente locais.
• 1803 – Luke Howard formula seu plano de classificação de nuvens.
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Cronograma do Tempo (cont.)• 1816 – Criação de cartas sinóticas por
Brandes.• 1835 – Coriolis apresenta uma análise do
efeito da rotação da Terra em direção do vento.
• 1840 – Dove identifica correntes polares e correntes equatoriais.
• 1861 – Jinman fornece um modelo formal de um ciclone.
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Cronograma do Tempo (cont.)
• 1878 – Ley cria primeiro modelo de uma frente fria.
• 1883 – Abercromby desenvolve um modelo de um ciclone com base na distribuição das pressões.
• 1890 – Von Bebber desenvolve um modelo de ciclone com base na distribuição vertical da divergência e do gradiente de temperatura radial.
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Cronograma do Tempo (cont.)• 1903 – Formulação do mecanismo para a
fonte de energia cinética de tempestades a partir da energia potencial total e gradientes de temperatura horizontais.
• 1909+ - O desenvolvimento da análise de linhas de corrente por Bjerknes e Sandstrom.
• 1918+ - O desenvolvimento da teoria da frente polar por J. Bjerknes, Solberg e Bergeron (A Escola Bergeron)
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Cronograma do Tempo (cont.)• 1928 – Análise cinemática do
desenvolvimento de frentes por Bergeron.• 1930 – A formulação de análise isentrópica
por Shaw.• 1937 – A aplicação da análise isentrópica por
Rossby e Namias.• 1945 – A formulação de análise quase-
geostrófica por Charney e Eliassen
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Desenvolvimentos importantes nos últimos 50 anos +
• Desenvolvimento do computador• Desenvolvimento de previsão numérica de
tempo• Desenvolvimento e análise de medições por
satélite e radar• Desenvolvimento de assimilação de dados
(análises consistentes em quatro dimensões)
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Observações Sinóticas Meteorológicas
• Observações de superfície - temperatura, pressão, tendência de pressão (3-h), ponto de orvalho, o vento (direção e velocidade), tipos de nuvens, e o tempo atual e passado.
• Observações do ar superior (derivado de balões de radiossondagem) - vento (direcção e velocidade), temperatura, umidade relativa, e altura para níveis de pressão padronizados e significativos. Balões-piloto (PIBALS) fornecem observações de vento em baixos níveis em condições de céu claro.
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Observações Meteorológicas Asynóticas
• Derivada de Satélite - vetores de movimento de nuvens, as temperaturas de camadas, vapor de água, temperaturas dos topos de nuvens, estimativas de intensidade de precipitação, ...
• Radar – distribuição, intensidade e movimento dos sistemas de precipitação em tempo real . Radar Doppler fornece informações adicionais sobre a velocidade e direção do ar, que é útil na detecção de tempo severo (ventos fortes em linha reta e tornados).
• Observações de aviões– muitas aeronaves comerciais carregam sensores meteorológicos. Estes dados são especialmente úteis durante a descolagem e a aterrissagem (dados de sondagem).
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Observações de Superfície
• Stevenson Screen
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Observações de Superfície (cont.)
Sistemas automáticos de observação – plataformas de coleta de dados (PCDs)
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Observações de Superfície (cont.)
• Bóias – amarrados e à derivas
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Observações de Superfície (cont.)• Tropical Atmosphere Ocean (TAO/TRITON) array• A major component of the El Niño/Southern Oscillation
(ENSO) Observing System, the Global Climate Observing System (GCOS) and the Global Ocean Observing System (GOOS).
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Observações de Superfície (cont.)O programa voluntário de Navios de observação da OMM (VOS)
• Os navios são recrutados por Serviços Meteorológicos Nacionais (NMSs) para recolher e transmitir observações meteorológicas, como parte do programa da World Meteorological Organization (WMO) Voluntary Observing Ships (VOS). O precursor do programa começou em volta de 1853.
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Observações do Ar Superior
• Radiossonda
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Radar
• Conventional Doppler Radar, Dual Polarization Doppler Radar, Experimental Koun Radar
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Satélites de órbita polar• O sistema de satélites operacionais ambientais de órbita polar
(POES) oferece a vantagem de cobertura global diária, fazendo órbitas quase polares por cerca de 14,1 vezes por dia.
• O sistema POES coleta dados mundiais em uma base diária para uma variedade de terra, mar e aplicações atmosféricas.
• Dados do Sistema de POES suporta uma ampla gama de aplicações de monitoramento ambiental, incluindo a análise e previsão do tempo, pesquisa de clima, medições globais de temperatura de superfície do mar, sondagens atmosféricas de temperatura e umidade, pesquisa oceânica dinâmica, monitoramento de erupções vulcânicas, detecção de incêndio florestal, pesquisa sobre a vegetação global, e muitas outras aplicações.
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Satélites Geostacionários• O sistema de Satélites (GOES) fornece o tipo de
monitoramento contínuo necessário para análise a evolução de eventos de tempo.
• Eles circundam a Terra em uma órbita geoestacionária, o que significa que eles orbitam o plano equatorial da Terra a uma velocidade correspondente a rotação da Terra.
• Isto permita uma vigilância contínua das condições em uma dada posição.
• Dados de GOES também são usados para estimar precipitação durante tempestades e furacões para avisos de enchentes súbitos.