A apresentação está carregando. Por favor, espere

A apresentação está carregando. Por favor, espere

Ciclo Diurno e Sistemas de Ventos Locais Lecture 7.

Apresentações semelhantes


Apresentação em tema: "Ciclo Diurno e Sistemas de Ventos Locais Lecture 7."— Transcrição da apresentação:

1 Ciclo Diurno e Sistemas de Ventos Locais Lecture 7

2 Diferenças Diurnas de Temperatura - Sistemas de Ventos locais Os sistemas de ventos locais resultam do aquecimento e resfriamento á superfície, devido á rotação da Terra em torno do seu eixo. As variações diurnas de temperatura resultantes são as causas para as brisas marítima e terrestre e ventos vale- montanha.

3 Brisas Marítima e Terrestre As brisas marítima e terrestre resultam do aquecimento e resfriamento diferenciais que se estabelecem entre a terra e a água. Durante o dia, a radiação solar recebida na superfície da Terra aquece intensamente as áreas continentais. Em virtude da condução de calor dentro da terra ser um processo lento, uma fração considerável do calor fica disponível para aquecer o ar próximo à superfície. Conforme mencionado anteriormente, a temperatura da superfície da água não varia muito por causa da habilidade que a água tem de distribuir calor verticalmente pela ação das ondas e das correntes. Além disto, parte desse calor é usado para evaporar água e, desta maneira, a temperatura do ar permanece relativamente fria. Também outros fatores como alto calor específico e transparência da água agem para que a temperatura da superfície permaneça quase constante. Conequentemente, as áreas continentais experimentam maior aquecimento diurno do que aquela que se verifca sobre a água. À noite, as áreas continentais perdem calor através do resfriamento radiativo, enquanto sobre a água ocorre pouco resfriamento em virtude de a temperatura da água ser praticamente constante.

4 Brisas Marítima e Terrestre (cont.) A equação hipsométrica é útil para descrever a circulação associada com as variações térmicas diurnas. Considerando primeiro a situação diurna, o aquecimento sobre áreas continentais resulta em maiores valores de espessura quando comparados àqueles das áreas oceânicas vizinhas. Desta maneira, pressão relativamente baixa desenvolve-se próximo à superfície sobre o continente, e pressão relativamente alta encontra-se sobre o oceano. Em níveis mais altos, encontra-se uma distribuição reversa de pressão. Como consequência, existe um escoamento no sentido da terra nos níveis baixos e um escoamento no sentido do oceano nos níveis altos. Assim sendo, sobre o continente existe convergência em baixos níveis e divergência nos altos níveis, produzindo movimento ascendente. O oposto verifica-se para a água. Esta situação denota o que se refere como brisa marítima ao longo de uma costa oceânica ou como brisa lacustre para uma região com água no interior dos continentes, como por exemplo um lago ou uma represa. Este tipo de circulação também ocorre às vezes ao longo de grandes rios, como o rio Amazonas no Brasil.

5 Brisa Marítima (Dia) Oceano H Continente FrioQuente z 2 > z 1 z 1 z 2 P2P2 P1P1 L L H

6 Brisa Terrestre (Noite) Oceano z 2 H Continente FrioQuente z 2 < z 1 z 1 P2P2 P1P1 L L H

7 DIA ContinenteOceanoContinenteOceano VmVm ContinenteOceano VmVm Sem escoamento médio Escoamento médio continente a dentro - maior penetração da brisa marítima sobre o continente Escoamento médio continente a fora – pouca ou nenhuma penetração da brisa marítima sobre o continente Efeitos de Escala Sinótica na Brisa Marítima

8 NIGHT LandOcean VmVm VmVm LandOcean LandOcean sem escoamento médio Escoamento médio continente a dentro– pouca ou nenhuma penetração da brisa terrestre sobre o oceano Escoamento médio continente a fora - maior penetração da brisa terrestre sobre o oceano Efeitos de Escala Sinótica na Brisa Terrestre

9 Para o ciclo total (brisa terrestre - brisa marítima - brisa terrestre) o período é de um dia. Em certas latitudes existe uma tendência para que esta oscilação seja acoplada com os efeitos inerciais. Se for considerado um campo horizontal de pressão uniforme (sem gradiente horizontal de pressão), então pode-se escrever a equação (33) como: V 2 /R + fV = 0 (45) Resolvendo para R, tem-se:R = – V/f (46) Por essa equação é evidente que o escoamento inercial é anticiclônico em ambos os Hemisférios ((R 0 in the SH); isto é, o escoamento curva-se no sentido horário no HN e no sentido anti-horário no HS. O período desta oscilação é dado por: P = |2 R/V| = |2 /f| O perfeito acoplamento entre os sistemas de ventos locais e as oscilações inerciais será verificado se P for 24 horas. Since f = 2 sin, = 2 /P, P = 24 hours, we have that P=|2 /f| = |2 /2 sin | = |2 P/4 sin | Resolvendo para sen temos, sin = 1/2 and = 30º (North or South). If you plot the wind vectors at a given point for an entire 24 hour period, with the base of the vectors at the origin (this plot is called a hodograph), then they would loop anticyclonically. HN HS

10 Brisa Marítima: Exemplo Observe a área clara ao longo e no interior do sul da Flórida na costa leste. A área clara é delimitada por uma linha de cumulus congestus e cumulonimbus. Além disso, observe que nao hã nuvens sobre o lago Okeechobee, e hã nebulosidade convectiva em volta do lago. O avanço da brisa marítima e aumento da convecção com o tempo pode ser visto nos slides seguintes. Lago Okeechobee

11

12

13

14

15 Ventos Vale-Montanha O aquecimento ou resfriamento diferencial das encostas de montanhas e do ar sobre os vales adjacentes produzem uma circulação secundária chamada ventos vale-montanha Aquecimento diurno ao longo das encostas das montanhas resulta numa maior espessura entre as superfícies de pressão sobre esses locais do que naqueles que se encontram na mesma elevação sobre os vales adjacentes. Isto produz movimento ascendente ao longo das encostas das montanhas e movimento subsidente sobre os vales. À noite, o resfriamento radiativo ao longo das encostas das montanhas resulta em temperaturas mais baixas do que as que encontradas no mesmo nível acima dos vales. Consequentemente, a configuração do escoamento é a reversa da configuração diurna, levando a movimento subsidente encosta abaixo ao longo das encostas das montanhas e movimento ascendente sobre os vales Os ventos vale-montanha desempenham um papel importante na determinação da hora do dia em que ocorre precipitação convectiva. A maioria das áreas dos vales experimenta uma precipitação máxima durante a noite, enquanto em regiões montanhosas tem um máximo de precipitação durante o dia.

16 Ventos Vale-Montanha (cont.) DIA Encosta Acima QuenteFrio BA BA NOITE Encosta Abaixo Quente Frio BA B A

17 Ventos Vale-Montanha (cont.) DIA Encosta Acima- Vento Anabático QuenteFrio BA BA NOITE Encosta Abaixo– Vento Catabático Quente Frio BA B A

18 Ciclo Diurno de Precipitação Baseado no CMORPH Vernon E. Kousky, John E. Janowiak e Robert Joyce Climate Prediction Center, NOAA

19 O CMORPH utiliza os dados IR, juntamente com dados de microondas passivas, e produz análises de precipitação global (60N-60S) de alta resolução espacial e temporal. CMORPH usa IR apenas como um veículo de transporte, ou seja, dados de IR não são usados para fazer estimativas de precipitação quando os dados de microondas passivas não estão disponíveis. CMORPH (CPC técnica Morphing) For more information about CMORPH: For more information about CMORPH:

20 Comparação: CMORPH and Análises Gradeadas (DJF ) CMORPHGridded CMORPH superestima precipitação por 40-50% sobre o Brasil

21 Metodologia As taxas de precipitação sazonais médias, do CMORPH, são calculadas para cada intervalo de tempo (1-h ou 3-h). As taxas médias de precipitação diárias são calculadas somando-se as taxas de 1-h no período de 24 h. Na ausência de qualquer variabilidade diurna, a mesma quantidade de precipitação seria esperada durante cada intervalo de tempo (por exemplo, 100/24 = 4,2% para intervalos de 1-h e 100/8% = 12,5 para intervalos de 3-h). As cores marrom (verde) são usadas para mostrar as horas em que o % observado é menor (mais) do que os valores esperados (precipitação uniformemente distribuída ao longo do período de 24 h).

22 Ámérica do Sul: DJF (1mm/d mask)

23 DJF - Ámérica do Sul (1mm mask)

24

25 Horário (HLP) de Precipitação Máxima: Ámérica do Sul - DJF HLP HLP HLP HLP HLP HLP HLP HLP: Horário Local Padrão

26 Tempo-Longitude Ciclo Diurno: EQ DJF

27 Tempo-Longitude Ciclo Diurno: 25S DJF

28 Tempo-Longitude Ciclo Diurno: 30S DJF

29 MAM Ciclo Diurno Médio – EQ-5N Costa Leste Costa Oeste Sistemas convectivos de precipitação começam ao longo da costa leste no dia-1 e se propagam para oeste, atingindo o oeste da Amazônia no dia-3. Dia 1 Dia 2 Dia 3 Dia 4

30 Ciclo Diurno DJF

31

32 Variações sazonais do ciclo diurno de precipitação sobre a Bacia Amazônica

33 Seasonally varying diurnal cycle of preciitation (area averaged 2x2 degrees), 2S. 55W52W49W46W Sistemas convectivos propagando para oeste ocorrem principalmente nos meses de fevereiro a maio.

34 % de Precipitação Total : Ciclo Diurno DJF La Plata Basin

35 Secção Tempo-Longitude (20-30S) Ciclo Diurno de Precipitação Noturno máximo ao leste dos Andes Máximo à tarde sobre o sul do Brasil

36

37

38 Ciclo diurno de precipitação sobre a América do Norte e a América Central: junho-agosto

39 Land Areas Várias áreas no continente recebem minima precipitação durante o final da noite e começo da manha, e recebem maxima precipitação durante final da tarde e começo da noite. (5-8 LT) (17-20 LT) As Cores indicam % da precipitação total diária que cai em um dado período de 3 horas.

40 (5-8 LT) (17-20 LT) Várias áreas no oceano adjacente recebem maxima precipitação durante o final da noite e começo da manha, e recebem minima precipitação durante final da tarde e começo da noite.

41 América do Norte e América Central: JJA 0304 (1mm/d mask)

42 Noroeste do México: JJA 0304 (amounts)

43 Precipitação - Desvios da Média: 28N Mts (SMO) 28N

44 Secção Tempo-Longitude - Ciclo Diurno 35N JJA EUA Costa Leste Um forte ciclo diurno de precipitação ocorre sobre Rocky Mts. Precipitação desloca para leste e enfraquece durante a noite. Precipitação é máxima durante o dia sobre o Sudeste dos EUA, enquanto que no final da noite / madrugada a máxima é encontrada sobre o Atlântico

45 O ciclo diurno em outras regiões Indonésia / Malásia Australia Índia África As seguintes animações do ciclo diurno médio mostram o percentual diário de precipitação que caem em um hora específica. Percentuais maiores que 4,2% (percentuais de precipitação esperados em qualquer hora, se a precipitação está bem distribuída ao longo do dia - 24 horas) são indicadas pelo sombreado verde. As áreas com percentuais menores que 4,2% são indicadas pelo sombreamento marrom.

46 Diurnal Cycle over the Maritime Continent (Malaysia/ Indonesia)

47

48

49


Carregar ppt "Ciclo Diurno e Sistemas de Ventos Locais Lecture 7."

Apresentações semelhantes


Anúncios Google