9 – Massas de Ar e Frentes - lemma.ufpr.br · polar => família de perturbações ou ciclones 47....

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9 – Massas de Ar e Frentes 9.5 – Desenvolvimento e estrutura dos ciclones extratropicais Teoria ondulatória dos ciclones Proposta por Bjerknes Limites das massas de ar polar são irregulares, com movimentos ondulatórios, de avanço e retrocesso, sob influência das correntes de jato 1 influência das correntes de jato Os limites das massas de ar polar não são contínuos ao redor da Terra Frente polar Limite ou fronteira equatorial do ar polar Pode ter características de frente quente ou fria, dependendo do sentido de deslocamento

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9 Massas de Ar e Frentes9.5 Desenvolvimento e estrutura dos ciclones extratropicais

Teoria ondulatria dos ciclones Proposta por Bjerknes Limites das massas de ar polar so irregulares, com

movimentos ondulatrios, de avano e retrocesso, sobinfluncia das correntes de jato Os limites das massas de ar polar no so contnuos ao

redor da Terra Frente polar Limite ou fronteira equatorial do ar polar Pode ter caractersticas de frente quente ou fria,

dependendo do sentido de deslocamento

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Teoria ondulatria dos ciclones Proposta por Bjerknes Limites das massas de ar polar so irregulares, com

movimentos ondulatrios, de avano e retrocesso, sobinfluncia das correntes de jato Os limites das massas de ar polar no so contnuos ao

redor da Terra Frente polar Limite ou fronteira equatorial do ar polar Pode ter caractersticas de frente quente ou fria,

dependendo do sentido de deslocamento

9 Massas de Ar e Frentes9.5 Desenvolvimento e estrutura dos ciclones extratropicais

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9 Massas de Ar e Frentes9.5 Desenvolvimento e estrutura dos ciclones extratropicais

Frente polar Limite ou fronteira equatorial do ar polar Pode ter caractersticas de frente quente ou fria,

dependendo do sentido de deslocamento As cristas, na representao idealizada, so

direcionadas para os plos As ondas podem ter diferentes comprimentos As ondas que se desenvolvem, so instveis, e as que no

evoluem no ciclo completo de desenvolvimento soestveis Nos perodos de crescimento e maturidade as ondas

instveis transportam grandes quantidades de ar apartir de suas regies fonte 4

Frente polar Limite ou fronteira equatorial do ar polar Pode ter caractersticas de frente quente ou fria,

dependendo do sentido de deslocamento As cristas, na representao idealizada, so

direcionadas para os plos As ondas podem ter diferentes comprimentos As ondas que se desenvolvem, so instveis, e as que no

evoluem no ciclo completo de desenvolvimento soestveis Nos perodos de crescimento e maturidade as ondas

instveis transportam grandes quantidades de ar apartir de suas regies fonte

9 Massas de Ar e Frentes9.5 Desenvolvimento e estrutura dos ciclones extratropicais

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9 Massas de Ar e Frentes9.5 Desenvolvimento e estrutura dos ciclones extratropicais

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9 Massas de Ar e Frentes

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9 Massas de Ar e Frentes9.4 Caractersticas principais das massas de ar

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9 Massas de Ar e Frentes9.4 Caractersticas principais das massas de ar

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9 Massas de Ar e Frentes9.5 Desenvolvimento e estrutura dos ciclones extratropicais

Desenvolvimento dos ciclones: ciclognese A maior parte das tempestades em latitudes mdias se desenvolve a

partir de ondas instveis na frente polar Outras formas de ciclognese so, em geral, localizadas: ondas de

sotavento ou baixas trmicas, por exemplo. Em geral, h um grande contraste de caractersticas entre massas

de ar polar e tropical, tanto do ponto de vista termodinmicoquanto dinmico

Sempre que fluidos de caractersticas distintas entram em contato,a superfcie entre eles uma zona de instabilidade, favorecendo odesenvolvimento de perturbaes (instabilidade hidrodinmica)

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Desenvolvimento dos ciclones: ciclognese A maior parte das tempestades em latitudes mdias se desenvolve a

partir de ondas instveis na frente polar Outras formas de ciclognese so, em geral, localizadas: ondas de

sotavento ou baixas trmicas, por exemplo. Em geral, h um grande contraste de caractersticas entre massas

de ar polar e tropical, tanto do ponto de vista termodinmicoquanto dinmico

Sempre que fluidos de caractersticas distintas entram em contato,a superfcie entre eles uma zona de instabilidade, favorecendo odesenvolvimento de perturbaes (instabilidade hidrodinmica)

9 Massas de Ar e Frentes9.5 Desenvolvimento e estrutura dos ciclones extratropicais

Desenvolvimento dos ciclones: ciclognese O desenvolvimento de uma onda ciclnica instvel

iniciado por movimento do ar polar no sentido daslatitudes mdias No seu movimento, vai se tornando instvel, at que

uma perturbao inicial deforme a superfcie frontal: Topografia Vrtices de origem trmica Irregularidades no escoamento Forantes no ar superior

Essas perturbaes provocam uma ondulao (atraso)no deslocamento do ar polar

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Desenvolvimento dos ciclones: ciclognese O desenvolvimento de uma onda ciclnica instvel

iniciado por movimento do ar polar no sentido daslatitudes mdias No seu movimento, vai se tornando instvel, at que

uma perturbao inicial deforme a superfcie frontal: Topografia Vrtices de origem trmica Irregularidades no escoamento Forantes no ar superior

Essas perturbaes provocam uma ondulao (atraso)no deslocamento do ar polar

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Desenvolvimento dosciclones: ciclognese A perturbao se

manifesta nas 3dimenses, noapenas na superfcie

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Desenvolvimento dosciclones: ciclognese A perturbao se

manifesta nas 3dimenses, noapenas na superfcie

9 Massas de Ar e Frentes9.5 Desenvolvimento e estrutura dos ciclones extratropicais

Desenvolvimento dos ciclones: ciclognese A latitude onde ocorre a perturbao inicial varia com a

estao, controlada pela corrente de jato Podem ocorrer em latitudes em torno de 30 Quando as condies so favorveis (instabilidade) a

perturbao inicial amplificada e se desloca no sentidogeral leste, ao longo da frente polar

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Desenvolvimento dos ciclones: ciclognese A latitude onde ocorre a perturbao inicial varia com a

estao, controlada pela corrente de jato Podem ocorrer em latitudes em torno de 30 Quando as condies so favorveis (instabilidade) a

perturbao inicial amplificada e se desloca no sentidogeral leste, ao longo da frente polar

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Desenvolvimento dos ciclones: ciclognese O movimento do ar quase linear e uniforme ao longo a

frente polar, com sentidos opostos A perturbao inicia uma circulao, que leva

formao de um centro de baixa presso A baixa se intensifica medida que a circulao ao redor

da perturbao aumenta A parte ocidental (oeste) da onda, adiante do ar frio, se

move mais rpido que a parte oriental (leste), atrs dafrente quente, causando assimetria na perturbao

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Desenvolvimento dos ciclones: ciclognese O movimento do ar quase linear e uniforme ao longo a

frente polar, com sentidos opostos A perturbao inicia uma circulao, que leva

formao de um centro de baixa presso A baixa se intensifica medida que a circulao ao redor

da perturbao aumenta A parte ocidental (oeste) da onda, adiante do ar frio, se

move mais rpido que a parte oriental (leste), atrs dafrente quente, causando assimetria na perturbao

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Desenvolvimento dos ciclones: ciclognese H uma gradativa modificao nos campos de presso e

tambm no gradiente (horizontal) de presso, com adeformao das isbaras A estrutura inicialmente (quase) linear e paralela

frente passa a ser circular, com descontinuidades sobre afrente

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Desenvolvimento dos ciclones: ciclognese H uma gradativa modificao nos campos de presso e

tambm no gradiente (horizontal) de presso, com adeformao das isbaras A estrutura inicialmente (quase) linear e paralela

frente passa a ser circular, com descontinuidades sobre afrente

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Desenvolvimento dos ciclones: ciclognese O ciclo de evoluo leva de 12 a 24 horas O perodo desde a perturbao inicial at a formao do

sistema, com as frentes caractersticas, e o tempoassociado, que definem o ciclone maduro, chamado deciclognese

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Desenvolvimento dos ciclones: ciclognese O ciclo de evoluo leva de 12 a 24 horas O perodo desde a perturbao inicial at a formao do

sistema, com as frentes caractersticas, e o tempoassociado, que definem o ciclone maduro, chamado deciclognese

9 Massas de Ar e Frentes9.5 Desenvolvimento e estrutura dos ciclones extratropicais

O ciclone maduro Estrutura idealizada Nesse ciclone h (pelo menos) duas massas de ar

distintas Predomina o ar frio junto ao solo O ar quente se estende no sentido do ar polar, no

sentido do plo da baixa: setor quente As isbaras apresentam quinas ao cruzar os limites do

setor quente: as isbaras no so mais circulares, comono modelo clssico do centro de baixa anteriormentevisto As isbaras, no setor quente bem desenvolvido, so

(quase) retas paralelas20

O ciclone maduro Estrutura idealizada Nesse ciclone h (pelo menos) duas massas de ar

distintas Predomina o ar frio junto ao solo O ar quente se estende no sentido do ar polar, no

sentido do plo da baixa: setor quente As isbaras apresentam quinas ao cruzar os limites do

setor quente: as isbaras no so mais circulares, comono modelo clssico do centro de baixa anteriormentevisto As isbaras, no setor quente bem desenvolvido, so

(quase) retas paralelas

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O ciclone maduro Devido existncia de duas massas de ar distintas, h

uma mudana significativa na direo do vento aocruzar as frentes O movimento horizontal do ar leva formao das

frentes, desde a ciclognese

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O ciclone maduro Devido existncia de duas massas de ar distintas, h

uma mudana significativa na direo do vento aocruzar as frentes O movimento horizontal do ar leva formao das

frentes, desde a ciclognese

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O ciclone maduro As sees retas mostram as condies tpicas de

nebulosidade e precipitao Principais reas so associadas ao movimento

ascendente do ar: frentes quente e fria rea de precipitao muito maior que as das prprias

frentes Aproximao da tempestade indicada por nuvens Ci

=> Cs => As, adiante da frente quente Precipitao no setor frio ( frente da frente quente)

pode levar saturao e formao de nuvens e nevoeirofrontal

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O ciclone maduro As sees retas mostram as condies tpicas de

nebulosidade e precipitao Principais reas so associadas ao movimento

ascendente do ar: frentes quente e fria rea de precipitao muito maior que as das prprias

frentes Aproximao da tempestade indicada por nuvens Ci

=> Cs => As, adiante da frente quente Precipitao no setor frio ( frente da frente quente)

pode levar saturao e formao de nuvens e nevoeirofrontal

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O ciclone maduro No setor quente, pode haver movimento ascendente do

ar, por forantes locais (aquecimento ou topografia),com a formao de nuvens cumuliformes: precipitaolocal Na frente fria, rea de nebulosidade e chuva mais

estreita que na frente quente Precipitao intensa, com nuvens cumulus e

cumulonimbus Precipitao tipo pancada, de durao mais curta que

na frente quente

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O ciclone maduro No setor quente, pode haver movimento ascendente do

ar, por forantes locais (aquecimento ou topografia),com a formao de nuvens cumuliformes: precipitaolocal Na frente fria, rea de nebulosidade e chuva mais

estreita que na frente quente Precipitao intensa, com nuvens cumulus e

cumulonimbus Precipitao tipo pancada, de durao mais curta que

na frente quente

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O ciclone maduro A aproximao da frente fria, linha de nuvens

cumuliformes, vento forte e precipitao intensa vindode oeste Aps a passagem, o observador estar no setor frio:

conveco local pode formar nuvens cumulus (bomtempo), planos e rasos

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O ciclone maduro A aproximao da frente fria, linha de nuvens

cumuliformes, vento forte e precipitao intensa vindode oeste Aps a passagem, o observador estar no setor frio:

conveco local pode formar nuvens cumulus (bomtempo), planos e rasos

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O ciclone maduro A aproximao da frente fria, linha de nuvens

cumuliformes, vento forte e precipitao intensa vindo deoeste Aps a passagem, o observador estar no setor frio:

conveco local pode formar nuvens cumulus (bomtempo), planos e rasos

Frente fria secundria Pode se formar, se a massa de ar frio logo aps a frente, ao

passar sobre o solo se modifica, e contrasta com o ar frioque vem atrs: frente entre a massa modificada e aprincipal Identificada por variaes em presso, vento e

temperatura Condies menos rigorosas que na frente fria principal

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O ciclone maduro A aproximao da frente fria, linha de nuvens

cumuliformes, vento forte e precipitao intensa vindo deoeste Aps a passagem, o observador estar no setor frio:

conveco local pode formar nuvens cumulus (bomtempo), planos e rasos

Frente fria secundria Pode se formar, se a massa de ar frio logo aps a frente, ao

passar sobre o solo se modifica, e contrasta com o ar frioque vem atrs: frente entre a massa modificada e aprincipal Identificada por variaes em presso, vento e

temperatura Condies menos rigorosas que na frente fria principal

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O Ciclone Ocludo A parte da onda ciclnica correspondente frente fria se

desloca mais rpido que a frente quente O desenvolvimento progressivo do ciclone leva o ar frio

a alcanar e ultrapassar o ar quente A ocluso inicia no pice da onda e se propaga no

sentido do setor mais aberto da onda, at que o setorquente elevado, produzindo um sistema totalmenteocludo A ocluso pode ser quente ou fria, dependendo das

caractersticas das massas de ar

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O Ciclone Ocludo A parte da onda ciclnica correspondente frente fria se

desloca mais rpido que a frente quente O desenvolvimento progressivo do ciclone leva o ar frio

a alcanar e ultrapassar o ar quente A ocluso inicia no pice da onda e se propaga no

sentido do setor mais aberto da onda, at que o setorquente elevado, produzindo um sistema totalmenteocludo A ocluso pode ser quente ou fria, dependendo das

caractersticas das massas de ar

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O Ciclone Ocludo O perodo de mxima atividade do ciclone (presso

mnima e circulao mxima) ocorre na fase de ocluso As perturbaes so mais intensas prximo ao ponto de

ocluso Aps a ocluso, as massas de ar se misturam atravs da

frente => caractersticas ficam mais homogneas =>frontlise => baixa enfraquece (enche) Ciclo de vida dura de 5 a 7 dias

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O Ciclone Ocludo O perodo de mxima atividade do ciclone (presso

mnima e circulao mxima) ocorre na fase de ocluso As perturbaes so mais intensas prximo ao ponto de

ocluso Aps a ocluso, as massas de ar se misturam atravs da

frente => caractersticas ficam mais homogneas =>frontlise => baixa enfraquece (enche) Ciclo de vida dura de 5 a 7 dias

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Trajetrias e Movimento dos Ciclones A direo e velocidade do movimento dos ciclones pode

variar amplamente, pois depende da distribuio dapresso, temperatura e da circulao no ar superior Velocidade de deslocamento: 30 50 km/h Velocidades so maiores no inverno, devido

intensificao da frente polar nesse perodo Os ciclones tendem a se mover ao longo da direo das

isbaras no setor quente A corrente de jato controla as ondas ciclnicas da frente

polar, que se localiza, em geral, sob o jato

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Trajetrias e Movimento dos Ciclones A direo e velocidade do movimento dos ciclones pode

variar amplamente, pois depende da distribuio dapresso, temperatura e da circulao no ar superior Velocidade de deslocamento: 30 50 km/h Velocidades so maiores no inverno, devido

intensificao da frente polar nesse perodo Os ciclones tendem a se mover ao longo da direo das

isbaras no setor quente A corrente de jato controla as ondas ciclnicas da frente

polar, que se localiza, em geral, sob o jato

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Trajetrias e Movimento dos Ciclones O movimento geral dos ciclone de oeste para leste =>

movimento das ondas planetrias Na figura a seguir, trajetrias tpicas: Linhas pretas: ciclones extratropicais Linhas verdes: ciclones tropicais

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Trajetrias e Movimento dos Ciclones O movimento geral dos ciclone de oeste para leste =>

movimento das ondas planetrias Na figura a seguir, trajetrias tpicas: Linhas pretas: ciclones extratropicais Linhas verdes: ciclones tropicais

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Famlias de ciclones Frequentemente ocorre o desenvolvimento de uma

nova baixa na borda da depresso original Em geral ao longo da frente fria Ciclone secundrio A cada invaso de ar polar nas latitudes mdias, no se

produz apenas uma onda e sim uma srie delas, aolongo da frente polar Cada uma delas forma sua prpria perturbao

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Famlias de ciclones Frequentemente ocorre o desenvolvimento de uma

nova baixa na borda da depresso original Em geral ao longo da frente fria Ciclone secundrio A cada invaso de ar polar nas latitudes mdias, no se

produz apenas uma onda e sim uma srie delas, aolongo da frente polar Cada uma delas forma sua prpria perturbao

9 Massas de Ar e Frentes9.5 Desenvolvimento e estrutura dos ciclones extratropicais

Famlias de ciclones A depresso mais a oeste estar em uma fase mais

inicial de desenvolvimento medida que uma onda se desenvolve, o ar polar a

oeste continua se movendo no sentido do ar tropical H uma nova interao entre as massas de ar polar e

tropical => formao de nova onda ciclnica Podem-se produzir 3 a 5 ondas ao longo de uma frente

polar => famlia de perturbaes ou ciclones

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Famlias de ciclones A depresso mais a oeste estar em uma fase mais

inicial de desenvolvimento medida que uma onda se desenvolve, o ar polar a

oeste continua se movendo no sentido do ar tropical H uma nova interao entre as massas de ar polar e

tropical => formao de nova onda ciclnica Podem-se produzir 3 a 5 ondas ao longo de uma frente

polar => famlia de perturbaes ou ciclones

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