Massas de Ar e Frentes

Propriedades das Massas de Ar

• Massas de Ar adquirem as propriedades da superfície subjacente

• As massas de ar são classificadas de acordo com seu local de origem

• Características Geográficas– Tropical, Polar, Ártica, Antártica

• Propriedades na superfície– marítima, continental

• As características da região fonte prevalecem mais se a massa de ar permanece sobre a região fonte por um longo período

Classificação das Massas de Ar

• cP - Polar continental– fria, seca, estável– cP extremamente fria pode ser designada como cA (continental Ártica)

• mP - Polar marítimafria, úmida, instável

• mT - Tropical marítima– quente, úmida, comumente instável

• cT - Tropical continental– quente, seca– Ar superior estável, ar superficial instável

cPk – ar continental polar seco e frio que move-se sobre uma superfíciemais quente torna-se então mais instável

mPw – ar polar marítimo e úmido que está sendo resfriado por uma superfície mais fria tornando-se estável

Classificação (de acordo com sua região de origem)

características térmicas:quente (Equatorial-E e Tropical-T) fria (Polar-P, Ártica ou Antártica - A)características de umidade: muita umidade (marítima-m)pouca umidade (continental-c)

Polar continental (cP)• forma-se na Antártica. É fria, seca, estável e rasa ( 3 a 4 km) • por condução, o ar em contato com a superfície se esfria • ocorre resfriamento do topo por divergência do fluxo radiativo,

aprofundando a camada• Esta massa de ar não se inclui nas características da América

do Sul pois sofre grandes transformações ao cruzar o oceano.

Polar marítima (mP)• forma-se sobre áreas oceânicas em latitudes altas como

transformação da polar continental • fria, úmida, instável e profunda (estende-se através da

troposfera) • penetra no continente sul-americano pelo oeste ou pelo

sul/sudoeste

Tropical marítima (Tm)• formada sobre o Atlântico Tropical de 10°N a 25°S, sendo

suprida de calor e umidade por baixo • quente, úmida, instável e profunda • por ser condicionalmente instável, por levantamento pode

se tornar convectivamente instável

Tropical continental (Tc)• originada sobre a região central da América do Sul • quente, seca, instável e profunda

Regiões de Origem das Massas de Ar na América do Norte

Somenteverão

mPmP

cA

cP

mT

cT

mT

Modificação das massas de ar

Termodinâmica- aquecida ou resfriada por baixo

aumenta ou diminui a instabilidade- aumento da umidade

pela spf subjacenteprecipitação de uma camada superior

- diminuição da umidadepor condensação/pcp

- adição ou remoção de calor latente por condensação ou evaporação

Modificação das massas de ar

Dinâmica• mistura turbulenta em baixos níveis

transferência de calor e umidade para cima• levantamento de grande escala

- a montante de uma cadeia de montanhas- convergência em baixos níveis

• subsidência de grande escala de uma camada- a jusante de uma cadeia de montanhas (aquece)- convergência em altos níveis

Na alta e média troposfera os fatores dinâmicos são os mais importantes na modificação das massas de ar

As características das massas de ar podem diferir enormemente

Abril/1976Contrastes de temperatura

90 oF=32 oC

30 oF=-1 oC

Exemplo de modificação das massas de ar

• O ar cP da Ásia e de regiões polares geladas é carregado por sobre o Pacífico, circulando em torno da baixa da Aleuta

• O contato com o oceano aquece e umidece o ar próximo à superfície, transformando a massa de ar mP instável

• Conforme a mP move-se para dentro do continente, cruza várias cadeias de montanhas, removendo umidade na forma de precipitação

• A massa de ar mP mais seca é transformada novamente em cP conforme desloca-se para o interior frio e elevado do continente dos EUA.

úmidofrio

OESTE LESTE

chuva tempestade

Ar marítimo secomodificado

seco

chuva forte

mP

Exemplo de modificação das massas de ar

• Grandes Lagos nos EUA

- início do inverno o lago ainda não está congelado

- a massa de ar frio de norte passa sobre o lago e recebe calor e umidade

grandes nevascas no lado leste do lago

Frentes

Frente Quente

Frente Fria

Frente Estacionária

Frente Oclusa

Frente - é o limite entre massas de ar; normalmente refere-seà região onde esta interface intercepta o chão.Em todos os casos, exceto em frentes estacionárias,os símbolos apontam na direção de movimento dainterface (frente)

Características das Frentes

• Na região da frente olhe para o seguinte:– Variação da Temperatura

– Variação da umidade• UR, Td

– Variação da direção do Vento

– Variação da direção do gradiente de pressão

– Característica dos padrões de precipitação

Como decidimos qual é o tipo de frente?

Do chão:• Se ar quente substitui ar mais frio, a frente é uma

frente quente

• Se ar frio substitui ar mais quente, a frente é uma frente fria

• Se a frente não se move, é uma frente estacionária

• Frentes oclusas não interceptam o chão, a interface delas ocorre nas camadas superiores

Estrutura Típica de Frente Fria• Ar frio substitui ar quente; inclinação maior em baixos níveis

devido à fricção em baixos níveis– Forte movimento vertical e ar instável formam as nuvens

cumuliformes– Ventos de altos níveis sopram cristais de gelo, criando Ci e Cs

• Frentes mais lentas apresentam superfícies menos inclinadas e nuvens menos desenvolvidas verticalmente devido à TVVT ser menor (mais estável)

Ventos superiores

13 oC10 oC

5 oC4 oC-4 oC

Estrutura Típica de Frente Quente

• Numa frente quente que avança, o ar quente sobe sobre o ar frio; a inclinação não é muito forte

• Ar quente em ascenção produz nuvens e precipitação bem a frente do limite em superfície

• Em diferentes pontos ao longo da interface de ar frio/quente, a precipitação tem temperaturas diferentes

-5 oC

0 oC11 oC

Ar frio

Ar quente

Frente friaFrente quente

Ar frioB

Estrutura Frontal de Latitudes MédiasHS

Estrutura Frontal de Latitudes MédiasHN

Jato Subtropical e jato Polar

FIM

SISTEMAS FRONTAIS• Causam variações na distribuição de precipitação e temperatura; • Estão associados às ondas baroclínicas de latitudes médias (o cisalhamento vertical do vento está diretamente ligado a gradientes horizontais de temperatura); • 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).

• De uma maneira geral, o clima de uma dada região é o resultado “médio” da interação da circulação geral da atmosfera com as características locais, podendo ou não apresentar variações segundo a época do ano. Isto significa que o clima não pode ser alterado em curtos períodos de tempo. Por outro lado, as variações do tempoem determinada região dependem

(i) da grande escala: representando o ambiente médio (relacionado à época do ano) e a penetração de sistemas frontais (da ordem de alguns dias), e

(ii) da meso e pequena escala: caracterizado pelas condições locais e os correspondentes movimentos atmosféricos induzidos (da ordem de poucas dezenas de horas)

CLIMA

INVERNO

VERÃO

Desenvolvimento de um Ciclone

HN

Família de Depressões

JANEIRO

JULHO

PRINCIPAIS ZONAS FRONTAIS

VERÃOINVERNO

PRINCIPAIS ZONAS FRONTAIS

I

V

MECANISMO DE DESENVOLVIMENTODE ONDA LONGA

NOS VENTOS DE OESTE DA TROPOSFERA

HSvort maior na alta (> 0)vort menor na baixa (< 0)f aumenta para norte

se f aumenta vort relat diminui (baixa pressão)se f diminui vort relat aumenta (alta pressão)

DESENVOLVIMENTO DE BAIXA PRESSÃO A LESTE DO CAVADO

vort superfície = advec vort 500 mb + adevc ar frio na coluna +resfr/aquec adiabático

Modelo QG

BAIXAS A LESTE DO CAVADO

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