Aula de 07/11/2013Equação da Vorticidade

Estrutura da aula de hoje:

O que é vorticidade?

Porque é importante estudar vorticidade?

Definição de vorticidade.

Definição matemática.

Equação da vorticidade.

Análise dos termos da equação da vorticidade.

Aplicação prática.

O que é vorticidade?

Margem de um riot0 t1 t2 t3

. .... . .

.x

y

.z

Rotação do eixo z

Figura 12.22 - Meteorology Today

y

z

.x

Porque estudar vorticidade?

Tornados, furacões, ciclones e anticiclones extratropicais são caracterizados pelo grau de variação da rotação dos ventos;

Para entender a dinâmica deste fenômenos meteorológicos é interessante mensurar esta rotação associada aos fenômenos;

A vorticidade é um conceito que mensura a rotação;

Se entendermos os mecanismos que levam as mudanças de vorticidade podemos conceitualizar o desenvolvimento e decaimento de muitos sistemas meteorológicos que tem rotação.

Definição de vorticidade

Vorticidade é uma medida local da rotação sobre um dado eixo de coordenada.

Definição matemática

Vorticidade é o rotacional do campo de vento

V

kwjviuV

kyu

xvj

xw

zui

zv

ywV

kji

e

Componentes horizontal da vorticidade relativa

Vetor vorticidade relativa

Componentes vertical da vorticidade relativa

Vorticidade absoluta

A componente mais importante e significativa para estudos de fenômenos meteorológicos de escala sinótica

é a componente vertical da vorticidade

fa f É o parâmetro de Coriolis Leva em conta a rotação da Terra

yu

xv

i

jk

Vorticidade nas três componentes

Sentido da rotação

Rotação anti-horária

Rotação horária

0

0

Figura 8.28 - Meteorology Today

Equação da vorticidade

Equação da vorticidade em coordenada (x,y,z)

frkzv

xw

zu

ywpkVV

t HHaaa

..)(

Advecçãohorizontal

Variaçãolocal

Termo dadivergência

Termode solenóide

Termoda inclinação

Termo defricção

Análise dos termos da equação da vorticidade

Termo da advecção horizontal de vorticidade

Adaptado de Holton 2004

Termo da divergência

Figura 12.19 - Meteorology Today

00

0pV

Termo da inclinação

Dias Pinto, 2008

Dias Pinto, 2008

Aplicação prática

Dias Pinto, 2008