O documento descreve os principais processos físicos que afetam o clima e o tempo, incluindo a radiação solar, a circulação atmosférica, a Zona de Convergência Intertropical, frentes frias, vórtices ciclônicos de alto nível e brisas.

1. PARTE II
PROCESSOS FÍSICOS

2. • Tempo
• Clima

4. • Forçantes Externas - Energia solar recebida impulsiona o sistema climático, os vulcões modificar o
sistema climático.
• Forçantes Internas - O vapor de água e outros gases governar como a atmosfera reage à energia
solar, produzindo o efeito "estufa" que mantém o
terra habitável
.
Feedback
Climático
Forças que
atuam no clima
Respostas
Climáticas
Impactos

6. Radiação solar - maior fonte de
energia para a Terra, principal
elemento meteorológico e um
dos fatores determinantes do
tempo e do clima. Além disso,
afeta diversos processos:
• Físicos
(aquecimento/evaporação)
• Bio-físicos (transpiração) e
• Biológicos (fotossíntese)

8. A radiação solar no topo da
atmosfera, medida por satélites,
é da ordem de 1366 W.m-2.
Sobre a superfície da terra esta
energia atinge áreas diferentes,
de acordo com a latitude e a
época do ano.

10. Circulação idealizada Circulação real
Zonas de pressão atmosférica

12. From IRI

13. H
H
H HH
> Altas sobre o oceano Subtropical
LL
> Baixas Subpolares

15. Inverno Verão
• Desaparecimento da baixa subpolar
• Permanência das altas subtropicais
• Zona de máximo aquecimento
deslocado para o norte
• Fraco gradiente de temperatura
Thermal Imbalance is the Driver
• Forte desequilíbrio térmico
• Forte gradiente de pressão
• Fortes ventos
• Forte gradiente de
temperatura

16. Março
Maio
Dezembro

18. Figure - Average solar radiation on a disk and sphere.

21. • Pequeno aumento na temperatura
resulta em um grande aumento na
quantidade de radiação emitida.
Dobrar a temperatura absoluta de
um objeto aumenta a radiação por
um fator de 16.
• A Lei de Wien's é uma lei segundo o
qual o comprimento de onda da
radiação emitida é inversamente
proporcional à temperatura.

23. • O Sol (6000K) emite seu pico de energia em:
• A Terra (300K) emite seu pico de energia em:
Ondas curtas
Ondas longas

25. Absorvida
RefletidaIncidente
Albedo = Refletida / Incidente

34. PRINCIPAIS SISTEMAS
PRODUTORES DE CHUVA

35. Março
Maio
Dezembro

38. From IRI

39. Eixo de confluência (circundado) dos ventos alísios de sudeste
com os de nordeste – ZCIT.

40. • Um dos sistemas meteorológicos mais
importantes que atuam nos trópicos.
• Parte integrante da circulação geral da
atmosfera.
• Principal fonte de precipitação nos
trópicos.
• Banda de nuvens convectivas alinhadas
na direção leste-oeste identificadas em
imagens de satélite.

41. • Zona da banda de máxima cobertura de nuvens convectivas;
• Zona do cavado equatorial;
• Zona de confluência dos alísios (ZCA);
• Zona de máxima convergência de massa;
• Zona de máxima temperatura da superfície do mar.
OBS.: Essas zonas não se apresentam sobre a mesma faixa de latitude e sim
próximas umas das outras interagindo entre si (Hastenrath e Lamb, 1977;
Hastenrath e Heller, 1977; Estoque e Douglas, 1978).

42. • A ZCIT está localizada no ramo
ascendente da célula de Hadley.
• Essa circulação atua no sentido
de transferir calor e umidade (dos
oceanos) dos níveis inferiores da
atmosfera das regiões tropicais
para os níveis superiores da
troposfera e para médias e altas
latitudes (manutenção do
balanço térmico global).

43. • Diferentes variáveis físicas são utilizadas para se estudar a
ZCIT:
• cobertura de nuvens;
• componente meridional do vento;
• temperatura de brilho;
• radiação de onda longa;
• pressão ao nível médio do mar (PNMM);
• temperatura da superfície do mar.

44. • A ZCIT apresenta uma variabilidade sazonal com relação à sua posição geográfica.
• O conjunto de características que forma a ZCIT possui um deslocamento latitudinal no
decorrer do ano e varia de acordo com o movimento aparente do Sol (equador térmico).
• A ZCIT tem uma dependência direta com o aquecimento da superfície, estando sempre
mais próxima do hemisfério de verão.
• Alcança a posição média mais ao sul (~1ºS) nos meses de março e abril e mais ao norte
(~8ºN) nos meses de agosto e setembro (Uvo, 1989)
• Em média, a ZCIT ao longo do globo fica para o norte do equador durante o verão no HN e
para o sul durante o verão do HS.
• Além da oscilação sazonal, a ZCIT apresenta oscilações com maiores freqüências com
períodos variando de semanas a dias.
• Essa variação na posição da ZCIT pode resultar em períodos de estiagem ou de chuvas
intensas sobre o sertão nordestino durante a estação chuvosa (FMAM) (Kousky, 1985).

45. Posição na superfície da ZCIT em julho e janeiro.
Fonte:
http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:ITCZ_january
-july.png
• A distribuição global dos continentes
influencia os sistemas de ventos de grande
escala nos trópicos.
• Na região dos Oceanos Atlântico e Pacífico,
os continentes têm menor influência,
predominando os ventos alísios de leste
(variação leste-oeste na
termoclina/profundidade das águas).
• A grande quantidade de terra que envolve o
Oceano Índico faz com as monções que
cruzam o equador terrestre sejam mais
proeminentes do que os alísios.

46. • Pequena oscilação latitudinal entre
as longitudes de 160ºW e 10ºE
(Pacífico leste e Atlântico)
• Grande migração da ZCIT nas
longitudes a leste da África,
Austrália e Ásia.

47. • A ZCIT encontra-se sobre todo o
Oceano Atlântico Tropical;
• Numa faixa de latitude de 6ºN - 5ºS;
• A banda convectiva localizada sobre a
região costeira nordestina e africana
confunde-se com a convecção tropical
sobre os continentes e também com os
sistemas frontais da AS no mês de
março.

48. É o sistema mais importante na
determinação de quão
abundante ou deficiente serão
as chuvas no setor norte do
Nordeste do Brasil.

49. Esse sistema é visualizado na imagem de satélite como uma
banda de nuvens convectivas que se estende em uma faixa
ao longo da região equatorial.
31/03/2008

50. Frentes Frias

52. ZCIT
Frentes
Frentes
CONTI, FURLAN In: ROSS (org), p. 95.
Distribuição Zonal (norte-Sul) das chuvas na Superfície Terrestre

53. El Niño

54. Leste do
Pacífico
Frio
Oeste do
Pacífico
Quente

56. ▪ El Nino - warm events, oceanic
signature
▪ Southern Oscillation - atmospheric
signature
> 2 - 7 year cycle
> trade winds weaken or reverse
El Nino
La Nina

57. La NiñaAverage Conditions

58. Anos de
El Nino

59. Anos de
La Nina

62. A ZCIT é mais significativa sobre os oceanos e por isso, a TSM é um dos fatores
determinantes na sua posição e intensidade. Normalmente ela migra sazonalmente de
sua posição mais ao norte em agosto-setembro para posições mais ao sul em março-
abril.
Anos Secos no NEB Anos Chuvosos no NEB

63. Balanço de Energia

64. • Balanço de ondas curtas e
ondas longas.
• Balanço solar e térmico.
Rnet = (Rsw - Rsw ) + (Rlw - Rlw )

65. • -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

66. • O saldo da radiação é dividido em
diferentes processos:
• Físicos – Aquecimento do ar (H),
do solo (G) e da evaporação (LE)
• Bio - físicos - Transpiração (LE)
• Bio-químico – Fotossíntese (F)

67. Balanço Global de Energia na Superfície

69. Janeiro
Julho

71. Vórtice Ciclônico de Alto Nível

72. São sistemas meteorológicos
caracterizados por centros
de pressão relativamente
baixa que se originam na alta
troposfera.
VCNA no NEB (24/02/1980).

73. Os VCANs observado pelas imagens de satélite, têm a forma aproximada de um círculo
girando no sentido horário. Na sua periferia há formação de nuvens causadoras de
chuva e no centro há movimentos de ar de cima para baixo (subsidência), aumentando
a pressão e inibindo a formação de nuvens.

74. (a) Bandas de nebulosidade associada a um VCNA no NEB;
(b) Linhas de corrente do campo de vento no nível 200hPa,
ilustrando um padrão de nebulosidade tipo Y.

75. Ilustração do processo de
formação de um VCNA
clássico.

77. São aglomerados de nuvens que se formam devido às
condições locais favoráveis como temperatura, relevo, etc.,
e provocam chuvas fortes e de curta duração.

78. Atuam durante o ano todo sobre o
Brasil com frequências maiores nas
latitudes mais altas e menores nas
latitudes mais baixas e, são um dos
maiores causadores de distúrbios
meteorológicos sobre o país.
Agem no sentido de diminuir o
gradiente horizontal de temperatura
(levando o ar polar para a região
tropical e ar tropical para a região
polar).

79. É composto por uma frente fria, uma frente quente e um centro de
baixa pressão em superfície, denominado ciclone.
(a) Início da formação da onda frontal. (b) Sistema frontal desenvolvido

80. É definida como sendo uma
faixa de nebulosidade
persistente que se estende do
Atlântico Sul Central ao sul da
Amazônia, está associada a uma
zona de convergência na baixa
troposfera e é orientada no
sentido noroeste-sudeste
ficando bem caracterizada no
verão.

81. É a responsável por períodos de
enchentes na região sudeste e
veranicos (períodos de
estiagem, acompanhada por
calor intenso em plena estação
fria com duração de mais de
quatro dias, baixa umidade
relativa e forte insolação) na
região sul do Brasil.

82. São bandas de nuvens
causadoras de chuva,
normalmente do tipo cumulus.
Sua formação se dá
basicamente pelo fato de que
com a grande quantidade de
radiação solar incidente sobre a
região tropical ocorre o
desenvolvimento das nuvens
cumulus.

83. Os ciclones representam um
mecanismo importante no
balanço de energia e vapor de
água da atmosfera, sendo
responsáveis pelo transporte de
calor e umidade.
Ciclogênese é o processo de
abaixamento da pressão
atmosférica de superfície com
consequente formação de
circulação ciclônica.

84. Dia 09/08/2005 às 12UTC: a) Imagem de satélite do GOES-12 no visível; b) PNMM (hPa) e vorticidade relativa em
1000hPa (10-5s-1); c) altura geopotencial e vorticidade relativa em 500hPa (10-5s-1); d) vento em 925hPa e temperatura
em 1000hPa; advecção de vorticidade ciclônica (10-10s-2) e geopotencial em 500hPa; seção vertical de vorticidade
ciclônica (10-5s-1) e vento meridional (m/s). Fonte: Dias Pinto e Rocha, 2006.

86. São ondas que se formam no
campo de pressão
atmosférica, na faixa tropical
do globo terrestre, na área
de influência dos ventos
alísios, e se deslocam de
oeste para leste, ou seja,
desde a costa da África até o
litoral leste do Brasil.

88. ➢Brisa Marítima e Terrestre
➢Brisa de Vale e de Montanha

89. Durante o dia o continente na
região litorânea aquece mais
rapidamente que o oceano
adjacente. Isto ocorre em razão da
capacidade de cada superfície em
absorver e liberar calor, conhecido
como calor específico.
Como o oceano demora mais a
aquecer ele se torna relativamente
mais frio do que o continente.

90. A diferença espacial de pressão
estabelecida entre o oceano e o
continente origina uma
circulação do ar, próxima à
superfície, em direção ao litoral.
Se a atmosfera estiver instável
na região litorânea a presença
da brisa marítima contribuirá
com a formação de nuvens
locais.

91. À noite o resfriamento do
continente é mais intenso do
que o do oceano,
estabelecendo assim um
centro relativo de alta
pressão sobre o continente e
um de baixa pressão sobre o
oceano.

92. Ocorre durante o dia, devido
à diferença de temperatura
entre o vale (>) e os
espigões (<). Auxilia na
formação de nuvens.

93. Durante a noite, as encostas
das montanhas arrefecem. Este
ar frio desce a montanha por
ação da gravidade. Assim, ao
amanhecer, o ar mais frio pode
ser encontrado no vale.

94. Ventos fortes e secos que se
formam a sotavento de
barreiras orográficas. Muito
comum nos Andes (América do
Sul) e nas Montanhas rochosas
(América do Norte).