Circulação Geral da Atmosfera Fundamentos de Meteorologia – EAM 10 Prof. Dr. Marcelo de Paula Corrêa IRN/UNIFEI

Escalas de sistemas meteorológicos Tipo Dimensão Tempo rajadas ~cm ~s redemoinhos ~m ~min tempestades km ~1h linhas de instabilidade 10-100 km ~1 dia ciclones/anti-ciclones 100-1000 km vários dias ondas planetárias globo sazonais

Circulação idealizada da Terra sem rotação 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. Hadley, 1735

Modelo de Circulação Geral (1920) (Modelo de 3 células) B A alíseos de NE alíseos de SE ventos de O ventos de L Células de Hadley Células de Ferrel Células Polares 1 2 1 – 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: Aumento da densidade da massa de ar pelo resfriamento. 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 Entre 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 altitude Observações mostram que também há ventos de oeste em altitude  Um “furo” no modelo ! Células Polares Pouco 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 zona da frente polar zona subtropical de alta pressão Região de convergência zona subtropical de alta pressão zona da frente polar baixa subpolar: zona de convergência formada pelo encontro de ventos de leste polares e ventos de oeste de latitudes médias ZCIT: Região de maior precipitação devido ao encontro dos alísios Alta subtropical: origem dos alísios e ventos de oeste regiões de subsidência e vento divergente

Pressão e circulação em superfície Note que as configurações de pressão são celulares ao invés de zonais. variações sazonais de pressão Janeiro ALTAS SUBTROPICAIS (mais p/L dos oceanos  influencia clima a O dos continentes)

Pressão e circulação em superfície Note que as configurações de pressão são celulares ao invés de zonais. variações sazonais de pressão ALTAS SUBTROPICAIS (mais p/L dos oceanos  influencia clima a O dos continentes) Julho

Escalas de sistemas meteorológicos Sistemas de ventos locais Brisas de terra e mar Brisas de montanha e vale Ventos drenados Ventos Foehn ou Chinook Ventos locais: Siroco (África-Itália), Khamsin (Egito), Simum (Arábia), Bise (França), Levante (Espanha) Sistemas globais de ventos Circulação geral Correntes de jato Ventos 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 ? 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 ? po p FGP Fco S N PS EQ p < po

Correntes de Jato ΔT grande em spf ventos fortes em 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 Jato desviado para o equador  forma um cavado Jato desviado para o pólo  forma uma crista (alta) Isolinhas de > valor indicam pressão > (a spf 500mb decresce para os pólos) Isolinhas em 500mb

Ondas nos ventos de oeste B 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 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.