9 – Massas de Ar e Frentes9.5 – 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, sobinfluência 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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Teoria ondulatória dos ciclones Proposta por Bjerknes Limites das massas de ar polar são irregulares, com

movimentos ondulatórios, de avanço e retrocesso, sobinfluência 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

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 Frentes9.5 – Desenvolvimento e estrutura dos ciclones extratropicais

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

dependendo do sentido de deslocamento As cristas, na representação idealizada, são

direcionadas para os pólos As ondas podem ter diferentes comprimentos As ondas que se desenvolvem, são instáveis, e as que não

evoluem no ciclo completo de desenvolvimento sãoestáveis Nos períodos de crescimento e maturidade as ondas

instáveis transportam grandes quantidades de ar apartir de suas regiões fonte 4

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

dependendo do sentido de deslocamento As cristas, na representação idealizada, são

direcionadas para os pólos As ondas podem ter diferentes comprimentos As ondas que se desenvolvem, são instáveis, e as que não

evoluem no ciclo completo de desenvolvimento sãoestáveis Nos períodos de crescimento e maturidade as ondas

instáveis transportam grandes quantidades de ar apartir de suas regiões 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 – Características principais das massas de ar

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9 – Massas de Ar e Frentes9.4 – Características 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: ciclogênese A maior parte das tempestades em latitudes médias se desenvolve a

partir de ondas instáveis na frente polar Outras formas de ciclogênese são, em geral, localizadas: ondas de

sotavento ou baixas térmicas, por exemplo. Em geral, há um grande contraste de características entre massas

de ar polar e tropical, tanto do ponto de vista termodinâmicoquanto dinâmico

Sempre que fluidos de características distintas entram em contato,a superfície entre eles é uma zona de instabilidade, favorecendo odesenvolvimento de perturbações (instabilidade hidrodinâmica)

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Desenvolvimento dos ciclones: ciclogênese A maior parte das tempestades em latitudes médias se desenvolve a

partir de ondas instáveis na frente polar Outras formas de ciclogênese são, em geral, localizadas: ondas de

sotavento ou baixas térmicas, por exemplo. Em geral, há um grande contraste de características entre massas

de ar polar e tropical, tanto do ponto de vista termodinâmicoquanto dinâmico

Sempre que fluidos de características distintas entram em contato,a superfície entre eles é uma zona de instabilidade, favorecendo odesenvolvimento de perturbações (instabilidade hidrodinâmica)

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

Desenvolvimento dos ciclones: ciclogênese O desenvolvimento de uma onda ciclônica instável é

iniciado por movimento do ar polar no sentido daslatitudes médias No seu movimento, vai se tornando instável, até que

uma perturbação inicial deforme a superfície frontal: Topografia Vórtices de origem térmica Irregularidades no escoamento Forçantes no ar superior

Essas perturbações provocam uma ondulação (atraso)no deslocamento do ar polar

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Desenvolvimento dos ciclones: ciclogênese O desenvolvimento de uma onda ciclônica instável é

iniciado por movimento do ar polar no sentido daslatitudes médias No seu movimento, vai se tornando instável, até que

uma perturbação inicial deforme a superfície frontal: Topografia Vórtices de origem térmica Irregularidades no escoamento Forçantes no ar superior

Essas perturbações provocam uma ondulação (atraso)no deslocamento do ar polar

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

Desenvolvimento dosciclones: ciclogênese A perturbação se

manifesta nas 3dimensões, nãoapenas na superfície

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Desenvolvimento dosciclones: ciclogênese A perturbação se

manifesta nas 3dimensões, nãoapenas na superfície

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

Desenvolvimento dos ciclones: ciclogênese A latitude onde ocorre a perturbação inicial varia com a

estação, controlada pela corrente de jato Podem ocorrer em latitudes em torno de 30° Quando as condições são favoráveis (instabilidade) a

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

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Desenvolvimento dos ciclones: ciclogênese A latitude onde ocorre a perturbação inicial varia com a

estação, controlada pela corrente de jato Podem ocorrer em latitudes em torno de 30° Quando as condições são favoráveis (instabilidade) a

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

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

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

frente polar, com sentidos opostos A perturbação inicia uma circulação, que leva à

formação de um centro de baixa pressão A baixa se intensifica à medida que a circulação ao redor

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

move mais rápido que a parte oriental (leste), atrás dafrente quente, causando assimetria na perturbação

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

frente polar, com sentidos opostos A perturbação inicia uma circulação, que leva à

formação de um centro de baixa pressão A baixa se intensifica à medida que a circulação ao redor

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

move mais rápido que a parte oriental (leste), atrás dafrente quente, causando assimetria na perturbação

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

Desenvolvimento dos ciclones: ciclogênese Há uma gradativa modificação nos campos de pressão e

também no gradiente (horizontal) de pressão, com adeformação das isóbaras A estrutura inicialmente (quase) linear e paralela à

frente passa a ser circular, com descontinuidades sobre afrente

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Desenvolvimento dos ciclones: ciclogênese Há uma gradativa modificação nos campos de pressão e

também no gradiente (horizontal) de pressão, com adeformação das isóbaras A estrutura inicialmente (quase) linear e paralela à

frente passa a ser circular, com descontinuidades sobre afrente

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

Desenvolvimento dos ciclones: ciclogênese O ciclo de evolução leva de 12 a 24 horas O período desde a perturbação inicial até a formação do

sistema, com as frentes características, e o tempoassociado, que definem o ciclone maduro, é chamado deciclogênese

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Desenvolvimento dos ciclones: ciclogênese O ciclo de evolução leva de 12 a 24 horas O período desde a perturbação inicial até a formação do

sistema, com as frentes características, e o tempoassociado, que definem o ciclone maduro, é chamado deciclogênese

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

O ciclone maduro Estrutura idealizada Nesse ciclone há (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 pólo da baixa: setor quente As isóbaras apresentam “quinas” ao cruzar os limites do

setor quente: as isóbaras não são mais circulares, comono modelo clássico do centro de baixa anteriormentevisto As isóbaras, no setor quente bem desenvolvido, são

(quase) retas paralelas20

O ciclone maduro Estrutura idealizada Nesse ciclone há (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 pólo da baixa: setor quente As isóbaras apresentam “quinas” ao cruzar os limites do

setor quente: as isóbaras não são mais circulares, comono modelo clássico do centro de baixa anteriormentevisto As isóbaras, no setor quente bem desenvolvido, são

(quase) retas paralelas

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

O ciclone maduro Devido à existência de duas massas de ar distintas, há

uma mudança significativa na direção do vento aocruzar as frentes O movimento horizontal do ar leva à formação das

frentes, desde a ciclogênese

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O ciclone maduro Devido à existência de duas massas de ar distintas, há

uma mudança significativa na direção do vento aocruzar as frentes O movimento horizontal do ar leva à formação das

frentes, desde a ciclogênese

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 Frentes9.5 – Desenvolvimento e estrutura dos ciclones extratropicais

O ciclone maduro As seções retas mostram as condições típicas de

nebulosidade e precipitação Principais áreas são associadas ao movimento

ascendente do ar: frentes quente e fria Área de precipitação muito maior que as das próprias

frentes Aproximação da tempestade é indicada por nuvens Ci

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

pode levar à saturação e formação de nuvens e nevoeirofrontal

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O ciclone maduro As seções retas mostram as condições típicas de

nebulosidade e precipitação Principais áreas são associadas ao movimento

ascendente do ar: frentes quente e fria Área de precipitação muito maior que as das próprias

frentes Aproximação da tempestade é indicada por nuvens Ci

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

pode levar à saturação e formação de nuvens e nevoeirofrontal

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

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

ar, por forçantes locais (aquecimento ou topografia),com a formação de nuvens cumuliformes: precipitaçãolocal Na frente fria, área de nebulosidade e chuva mais

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

cumulonimbus Precipitação tipo pancada, de duração mais curta que

na frente quente

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

ar, por forçantes locais (aquecimento ou topografia),com a formação de nuvens cumuliformes: precipitaçãolocal Na frente fria, área de nebulosidade e chuva mais

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

cumulonimbus Precipitação tipo pancada, de duração mais curta que

na frente quente

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

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

cumuliformes, vento forte e precipitação intensa vindode oeste Após a passagem, o observador estará no setor frio:

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

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

cumuliformes, vento forte e precipitação intensa vindode oeste Após a passagem, o observador estará no setor frio:

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

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

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

cumuliformes, vento forte e precipitação intensa vindo deoeste Após a passagem, o observador estará no setor frio:

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

Frente fria secundária Pode se formar, se a massa de ar frio logo após a frente, ao

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

temperatura Condições menos rigorosas que na frente fria principal

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

cumuliformes, vento forte e precipitação intensa vindo deoeste Após a passagem, o observador estará no setor frio:

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

Frente fria secundária Pode se formar, se a massa de ar frio logo após a frente, ao

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

temperatura Condições menos rigorosas que na frente fria principal

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

O Ciclone Ocluído A parte da onda ciclônica correspondente à frente fria se

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

a alcançar e ultrapassar o ar quente A oclusão inicia no ápice da onda e se propaga no

sentido do setor mais aberto da onda, até que o setorquente é elevado, produzindo um sistema totalmenteocluído A oclusão pode ser quente ou fria, dependendo das

características das massas de ar

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O Ciclone Ocluído A parte da onda ciclônica correspondente à frente fria se

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

a alcançar e ultrapassar o ar quente A oclusão inicia no ápice da onda e se propaga no

sentido do setor mais aberto da onda, até que o setorquente é elevado, produzindo um sistema totalmenteocluído A oclusão pode ser quente ou fria, dependendo das

características das massas de ar

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

O Ciclone Ocluído O período de máxima atividade do ciclone (pressão

mínima e circulação máxima) ocorre na fase de oclusão As perturbações são mais intensas próximo ao ponto de

oclusão Após a oclusão, as massas de ar se misturam através da

frente => características ficam mais homogêneas =>frontólise => baixa enfraquece (“enche”) Ciclo de vida dura de 5 a 7 dias

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O Ciclone Ocluído O período de máxima atividade do ciclone (pressão

mínima e circulação máxima) ocorre na fase de oclusão As perturbações são mais intensas próximo ao ponto de

oclusão Após a oclusão, as massas de ar se misturam através da

frente => características ficam mais homogêneas =>frontólise => baixa enfraquece (“enche”) Ciclo de vida dura de 5 a 7 dias

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

Trajetórias e Movimento dos Ciclones A direção e velocidade do movimento dos ciclones pode

variar amplamente, pois depende da distribuição dapressão, temperatura e da circulação no ar superior Velocidade de deslocamento: 30 – 50 km/h Velocidades são maiores no inverno, devido à

intensificação da frente polar nesse período Os ciclones tendem a se mover ao longo da direção das

isóbaras no setor quente A corrente de jato controla as ondas ciclônicas da frente

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

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Trajetórias e Movimento dos Ciclones A direção e velocidade do movimento dos ciclones pode

variar amplamente, pois depende da distribuição dapressão, temperatura e da circulação no ar superior Velocidade de deslocamento: 30 – 50 km/h Velocidades são maiores no inverno, devido à

intensificação da frente polar nesse período Os ciclones tendem a se mover ao longo da direção das

isóbaras no setor quente A corrente de jato controla as ondas ciclônicas da frente

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

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

movimento das ondas planetárias Na figura a seguir, trajetórias típicas: Linhas pretas: ciclones extratropicais Linhas verdes: ciclones tropicais

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

movimento das ondas planetárias Na figura a seguir, trajetórias típicas: Linhas pretas: ciclones extratropicais Linhas verdes: ciclones tropicais

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

Famílias de ciclones Frequentemente ocorre o desenvolvimento de uma

nova baixa na borda da depressão original Em geral ao longo da frente fria Ciclone secundário A cada invasão de ar polar nas latitudes médias, não se

produz apenas uma onda e sim uma série delas, aolongo da frente polar Cada uma delas forma sua própria perturbação

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Famílias de ciclones Frequentemente ocorre o desenvolvimento de uma

nova baixa na borda da depressão original Em geral ao longo da frente fria Ciclone secundário A cada invasão de ar polar nas latitudes médias, não se

produz apenas uma onda e sim uma série delas, aolongo da frente polar Cada uma delas forma sua própria perturbação

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

Famílias de ciclones A depressão mais a oeste estará em uma fase mais

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

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

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

polar => família de perturbações ou ciclones

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Famílias de ciclones A depressão mais a oeste estará em uma fase mais

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

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

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

polar => família de perturbações ou ciclones

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