9 – Massas de Ar e Frentes9.1 – Massas de Ar

Massa de ar: corpo de ar, caracterizado por umagrande extensão horizontal, homogênea.

A homogeneidade é caracterizada pela uniformidadena temperatura e umidade do ar.

Cobrem centenas a milhares de quilômetrosquadrados, horizontalmente, e quilômetros dealtitude.

Massa de ar: corpo de ar, caracterizado por umagrande extensão horizontal, homogênea.

A homogeneidade é caracterizada pela uniformidadena temperatura e umidade do ar.

Cobrem centenas a milhares de quilômetrosquadrados, horizontalmente, e quilômetros dealtitude.

1

9 – Massas de Ar e Frentes9.1 – Massas de Ar

A identificação de diferentes massas de ar é feita,principalmente, pela análise de temperatura eumidade do ar.

É facilmente perceptível a movimentação de massas dear pelas mudanças nos elementos do tempo

Análise de massas de ar: estudo das características ecomportamento das massas de ar

A identificação de diferentes massas de ar é feita,principalmente, pela análise de temperatura eumidade do ar.

É facilmente perceptível a movimentação de massas dear pelas mudanças nos elementos do tempo

Análise de massas de ar: estudo das características ecomportamento das massas de ar

2

9 – Massas de Ar e Frentes9.1 – Massas de Ar – Origem e Tipos

As massas de ar adquirem suas propriedades emcontato com as superfícies que as formam: temperaturae umidade são determinadas pela natureza dasuperfície subjacente.

Formação de massas de ar não ocorre rapidamente: Grande volume Baixa condutividade calorífica do ar

Volume de ar deve permanecer (quase) estático ou sedeslocar (lentamente) sobre superfície decaracterísticas uniformes, adquirindo-as,gradualmente.

As massas de ar adquirem suas propriedades emcontato com as superfícies que as formam: temperaturae umidade são determinadas pela natureza dasuperfície subjacente.

Formação de massas de ar não ocorre rapidamente: Grande volume Baixa condutividade calorífica do ar

Volume de ar deve permanecer (quase) estático ou sedeslocar (lentamente) sobre superfície decaracterísticas uniformes, adquirindo-as,gradualmente.

3

9 – Massas de Ar e Frentes9.1 – Massas de Ar – Origem e Tipos

Há regiões mais propícias à formação de massas de ar:regiões fonte.

Nome Origem Propriedades SímboloÁrtica/Antártica Regiões polares Fria; q baixa, porém UR alta no

verão, as mais frias no invernoA/AA

Polarcontinental

Áreas continentaissubpolares

Frias, aquecendo ao se deslocar; qbaixa, constante

cP

Há regiões mais propícias à formação de massas de ar:regiões fonte.

4

Polarcontinental

Áreas continentaissubpolares

Frias, aquecendo ao se deslocar; qbaixa, constante

cP

Polar marítima Áreas supolares e ártica /antártica

Frias, aquecendo ao se deslocar; qmais elevada

mP

Tropicalcontinental

Zonas terrestressubtropicais, anticiclones

Mais quentes, baixa q cT

Tropicalmarítima

Zonas marítimas, limitesanticiclones no sentidodos pólos

Temperadas, elevadas q e UR mT

Equatorial Mares tropicais eequatoriais

Mais quentes, q e UR elevadas E

9 – Massas de Ar e Frentes9.1 – Massas de Ar – Origem e Tipos

5

9 – Massas de Ar e Frentes9.1 – Massas de Ar – Movimento

Para que haja formação de massas de ar: pouco (ounenhum) movimento durante um período considerável A circulação atmosférica, eventualmente, movimenta

as massas de ar Ao se afastar de sua região fonte, a massa de ar sofre

modificações Regiões que estão permanentemente nos limites de

massas de ar (regiões fonte tropicais ou polares) têmcondições de tempo relativamente uniformes. Áreas fora das regiões fonte (latitudes médias, cinturão

dos predominantes de oeste) estão sujeitas a mudançascontínuas das condições de tempo

Para que haja formação de massas de ar: pouco (ounenhum) movimento durante um período considerável A circulação atmosférica, eventualmente, movimenta

as massas de ar Ao se afastar de sua região fonte, a massa de ar sofre

modificações Regiões que estão permanentemente nos limites de

massas de ar (regiões fonte tropicais ou polares) têmcondições de tempo relativamente uniformes. Áreas fora das regiões fonte (latitudes médias, cinturão

dos predominantes de oeste) estão sujeitas a mudançascontínuas das condições de tempo

6

9 – Massas de Ar e Frentes9.1 – Massas de Ar – Movimento

O deslocamento provoca mudanças nas propriedadesdas massas de ar, que dependem: Do tipo e condições da superfície sobre a qual ela se

desloca Da velocidade de deslocamento

Ex: Ar cP pode se transformar em mP após longo

deslocamento sobre o mar Ar mT pode ser muito seco em níveis elevados, originado

da transformação de ar cT.

O deslocamento provoca mudanças nas propriedadesdas massas de ar, que dependem: Do tipo e condições da superfície sobre a qual ela se

desloca Da velocidade de deslocamento

Ex: Ar cP pode se transformar em mP após longo

deslocamento sobre o mar Ar mT pode ser muito seco em níveis elevados, originado

da transformação de ar cT.

7

9 – Massas de Ar e Frentes9.1 – Massas de Ar – Movimento

8

9 – Massas de Ar e Frentes9.1 – Massas de Ar – Propriedades

As condições em uma massa de ar em movimentodependem das condições na superfície inferior Sobre superfície + fria: massa de ar quente (w) Sobre superfície + quente: massa de ar fria (k)

As condições em uma massa de ar em movimentodependem das condições na superfície inferior Sobre superfície + fria: massa de ar quente (w) Sobre superfície + quente: massa de ar fria (k)

9

9 – Massas de Ar e Frentes9.1 – Massas de Ar – Propriedades

Massas de ar frio Ar polar Ar frio marítimo sobre continente quente Ar frio continental sobre mar quente

Desenvolvimento de convecção (instabilidade) eturbulência Nuvens tipo cumulus Precipitação intensa, na forma de pancadas: trovoadas

de massa de ar Boa visibilidade

Massas de ar frio Ar polar Ar frio marítimo sobre continente quente Ar frio continental sobre mar quente

Desenvolvimento de convecção (instabilidade) eturbulência Nuvens tipo cumulus Precipitação intensa, na forma de pancadas: trovoadas

de massa de ar Boa visibilidade

10

9 – Massas de Ar e Frentes9.1 – Massas de Ar – Propriedades

Massas de ar quente Origem tropical, deslocadas para latitudes mais altas Ar marítimo quente sobre continente frio Ar continental quente sobre mar frio

Resfriamento gradativo da massa de ar, a partir dasuperfície Estratificação do ar Ausência de convecção ou turbulência Nuvens estratiformes Precipitação fraca Visibilidade limitada: névoa seca e úmida e nevoeiro

Massas de ar quente Origem tropical, deslocadas para latitudes mais altas Ar marítimo quente sobre continente frio Ar continental quente sobre mar frio

Resfriamento gradativo da massa de ar, a partir dasuperfície Estratificação do ar Ausência de convecção ou turbulência Nuvens estratiformes Precipitação fraca Visibilidade limitada: névoa seca e úmida e nevoeiro

11

9 – Massas de Ar e Frentes9.2 – Frentes

Dentro das massas de ar as propriedades são bastanteuniformes Quando duas massas de ar de propriedades distintas se

encontram , há uma brusca variação de propriedadesatravés da superfície que as separa, e também dascondições meteorológicas Superfície frontal: superfície tridimensional que separa

duas massas de ar adjacentes Frente: interseção da superfície frontal com a superfície

(solo ou mar)

Dentro das massas de ar as propriedades são bastanteuniformes Quando duas massas de ar de propriedades distintas se

encontram , há uma brusca variação de propriedadesatravés da superfície que as separa, e também dascondições meteorológicas Superfície frontal: superfície tridimensional que separa

duas massas de ar adjacentes Frente: interseção da superfície frontal com a superfície

(solo ou mar)

12

9 – Massas de Ar e Frentes9.2 – Frentes

13

9 – Massas de Ar e Frentes9.2 – Frentes – Características gerais

Ar frio penetra em forma de cunha sob o ar quente, queé obrigado a subir ao longo da superfície inclinada queo separa do ar frio A inclinação da superfície frontal é pequena: entre

1:100 e 1:500, dependendo da massa de ar Entre massas de ar existe uma zona de transição, com

espessura de centenas a milhares de metros Quanto maior a diferença de propriedades, menor a

mistura entre elas, e mais fina será a zona de transição A região de interseção da zona de transição (superfície

frontal) com a superfície pode abranger centenas dequilômetros quadrado, devido à pequena inclinação

Ar frio penetra em forma de cunha sob o ar quente, queé obrigado a subir ao longo da superfície inclinada queo separa do ar frio A inclinação da superfície frontal é pequena: entre

1:100 e 1:500, dependendo da massa de ar Entre massas de ar existe uma zona de transição, com

espessura de centenas a milhares de metros Quanto maior a diferença de propriedades, menor a

mistura entre elas, e mais fina será a zona de transição A região de interseção da zona de transição (superfície

frontal) com a superfície pode abranger centenas dequilômetros quadrado, devido à pequena inclinação

14

9 – Massas de Ar e Frentes9.2 – Frentes – Características gerais

Temperatura Variação através de uma frente depende do contraste

térmico entre as massas de ar Quanto maior o contraste, mais brusca será a variação Ao longo da superfície frontal, na vertical, deve haver

uma região de inversão

Temperatura Variação através de uma frente depende do contraste

térmico entre as massas de ar Quanto maior o contraste, mais brusca será a variação Ao longo da superfície frontal, na vertical, deve haver

uma região de inversão

15

9 – Massas de Ar e Frentes9.2 – Frentes – Características gerais

Pressão Em lados opostos da frente há variação na pressão e

também no gradiente de pressão As frentes se situam sobre os cavados, que se estende

desde um centro de baixa pressão As isóbaras, sobre a frente, sofrem uma variação brusca

na direção

Cavado: faixa/linha ao longo da qual a pressão (oualtura) émenor que nos pontos laterais adjacentes Crista: faixa/linha ao longo da qual a pressão (ou

altura) émaior que nos pontos laterais adjacentes

Pressão Em lados opostos da frente há variação na pressão e

também no gradiente de pressão As frentes se situam sobre os cavados, que se estende

desde um centro de baixa pressão As isóbaras, sobre a frente, sofrem uma variação brusca

na direção

Cavado: faixa/linha ao longo da qual a pressão (oualtura) émenor que nos pontos laterais adjacentes Crista: faixa/linha ao longo da qual a pressão (ou

altura) émaior que nos pontos laterais adjacentes

16

9 – Massas de Ar e Frentes9.3 – Frentes Quentes

17

9 – Massas de Ar e Frentes9.2 – Frentes – Características gerais

Nuvens e precipitação Resfriamento adiabático do ar quente ascendente pode

levar à saturação, condensação e precipitação Natureza da nebulosidade e precipitação dependerá da

umidade do ar e da inclinação da superfície frontal Extensão da região de nuvens e precipitação abrange

centenas de km A principal parte das nuvens se desenvolve sobre o ar frio A precipitação tem origem nas nuvens formadas no ar

quente Nuvens no ar frio são tipo cumulus, por aquecimento

local

Nuvens e precipitação Resfriamento adiabático do ar quente ascendente pode

levar à saturação, condensação e precipitação Natureza da nebulosidade e precipitação dependerá da

umidade do ar e da inclinação da superfície frontal Extensão da região de nuvens e precipitação abrange

centenas de km A principal parte das nuvens se desenvolve sobre o ar frio A precipitação tem origem nas nuvens formadas no ar

quente Nuvens no ar frio são tipo cumulus, por aquecimento

local

18

9 – Massas de Ar e Frentes9.2 – Frentes – Características gerais

Vento Em virtude da variação na direção das isóbaras há uma

significativa mudança na direção dos ventos ao longo dasfrentes Também há mudanças na velocidades do vento, em razão

das mudanças nos gradientes Linha de descontinuidade do vento

Vento Em virtude da variação na direção das isóbaras há uma

significativa mudança na direção dos ventos ao longo dasfrentes Também há mudanças na velocidades do vento, em razão

das mudanças nos gradientes Linha de descontinuidade do vento

19

9 – Massas de Ar e Frentes9.2 – Frentes – Características gerais

Formação de uma frente: frontogênese Dissipação de uma frente: frontólise

Deformação do campo de temperatura pelo campo devento provoca estreitamento da região de contraste detemperatura, levando à quase descontinuidade detemperatura: frente

Formação de uma frente: frontogênese Dissipação de uma frente: frontólise

Deformação do campo de temperatura pelo campo devento provoca estreitamento da região de contraste detemperatura, levando à quase descontinuidade detemperatura: frente

20

9 – Massas de Ar e FrentesTipos de Frentes

Diferentes tipos de frentes se desenvolvem a partir domovimento relativo das massas de ar em contato

A cada tipo de frente associam-se condições distintas

As frentes são classificadas, de forma geral, em 4 tipos: Quentes Frias Estacionárias Oclusas

Diferentes tipos de frentes se desenvolvem a partir domovimento relativo das massas de ar em contato

A cada tipo de frente associam-se condições distintas

As frentes são classificadas, de forma geral, em 4 tipos: Quentes Frias Estacionárias Oclusas

21

9 – Massas de Ar e Frentes9.3 – Frentes Quentes

Frente quente

Há substituição de ar frio por ar quente

Representa-se graficamente (2-D) por linha de semi-círculos vermelhos, apontados para o sentido dedeslocamento da frente (ar frio)

Adiante da frente: mudanças nos elementos do tempo

Atrás da frente: tempo típico de massa de ar tropical

Frente quente

Há substituição de ar frio por ar quente

Representa-se graficamente (2-D) por linha de semi-círculos vermelhos, apontados para o sentido dedeslocamento da frente (ar frio)

Adiante da frente: mudanças nos elementos do tempo

Atrás da frente: tempo típico de massa de ar tropical

22

9 – Massas de Ar e Frentes9.3 – Frentes Quentes

23

9 – Massas de Ar e Frentes9.3 – Frentes Quentes

Ar frio forma uma superfície inclinada, ascendente nosentido de deslocamento do ar Ar quente sobe ao longo da superfície frontal Região com nebulosidade estende-se, horizontalmente,

por mais de 1000 km Nuvens altas (cirrus) antecedem a frente Sequência de nuvens: cirrus, cirrustratus, altostratus,

stratus, nimbustratus Nuvens de desenvolvimento horizontal Parte mais espessa da nebulosidade: precipitação contínua,

adiante da frente Após a passagem da frente, redução da nebulosidade e

precipitação

Ar frio forma uma superfície inclinada, ascendente nosentido de deslocamento do ar Ar quente sobe ao longo da superfície frontal Região com nebulosidade estende-se, horizontalmente,

por mais de 1000 km Nuvens altas (cirrus) antecedem a frente Sequência de nuvens: cirrus, cirrustratus, altostratus,

stratus, nimbustratus Nuvens de desenvolvimento horizontal Parte mais espessa da nebulosidade: precipitação contínua,

adiante da frente Após a passagem da frente, redução da nebulosidade e

precipitação24

9 – Massas de Ar e Frentes9.3 – Frentes Quentes

25

9 – Massas de Ar e Frentes9.3 – Frentes Frias

Frente fria

Há substituição de ar quente por ar frio

Representa-se graficamente (2-D) por linha detriângulos azuis, apontados para o sentido dedeslocamento da frente (ar quente)

Próximo da frente: mudanças nos elementos do tempo

Atrás da frente: tempo típico de massa de ar polar

Frente fria

Há substituição de ar quente por ar frio

Representa-se graficamente (2-D) por linha detriângulos azuis, apontados para o sentido dedeslocamento da frente (ar quente)

Próximo da frente: mudanças nos elementos do tempo

Atrás da frente: tempo típico de massa de ar polar

26

9 – Massas de Ar e Frentes9.3 – Frentes Frias

27

9 – Massas de Ar e Frentes9.3 – Frentes Quentes

28

9 – Massas de Ar e Frentes9.3 – Frentes Frias

Ar frio forma uma superfície inclinada, descendente nosentido de deslocamento do ar Ar quente sobe ao longo da superfície frontal Inclinação da superfície frontal é maior próximo à

superfície: maiores velocidades do vento em níveissuperiores que inferiores, devido ao atrito Inclinação dependerá do perfil de vento Em geral, o ar frio se desloca mais rápido que o ar quente: ar

quente é forçado a ascender rapidamente ao longo dasuperfície frontal Rápido resfriamento do ar em toda a coluna

Ar frio forma uma superfície inclinada, descendente nosentido de deslocamento do ar Ar quente sobe ao longo da superfície frontal Inclinação da superfície frontal é maior próximo à

superfície: maiores velocidades do vento em níveissuperiores que inferiores, devido ao atrito Inclinação dependerá do perfil de vento Em geral, o ar frio se desloca mais rápido que o ar quente: ar

quente é forçado a ascender rapidamente ao longo dasuperfície frontal Rápido resfriamento do ar em toda a coluna

29

9 – Massas de Ar e Frentes9.3 – Frentes Frias

Formação de nuvens de desenvolvimento vertical: cumulus ecumulonimbus Precipitação moderada a forte, na forma de pancadas Podem-se formar condições de tempo severas: trovoadas ao

longo de toda a frente A precipitação abrange extensão relativamente pequena,

próximo à frente Quanto menor a inclinação, maior a largura de abrangência e

menor a intensidade da precipitação Resfriamento na passagem da frente fria não é causado pela

chuva, e sim pela presença do ar mais frio pós-frontal Após a passagem da frente, é comum a formação de nuvens tipo

cumulus rasas: cumulus de bom tempo (ar frio e solo quente)

Formação de nuvens de desenvolvimento vertical: cumulus ecumulonimbus Precipitação moderada a forte, na forma de pancadas Podem-se formar condições de tempo severas: trovoadas ao

longo de toda a frente A precipitação abrange extensão relativamente pequena,

próximo à frente Quanto menor a inclinação, maior a largura de abrangência e

menor a intensidade da precipitação Resfriamento na passagem da frente fria não é causado pela

chuva, e sim pela presença do ar mais frio pós-frontal Após a passagem da frente, é comum a formação de nuvens tipo

cumulus rasas: cumulus de bom tempo (ar frio e solo quente)

30

9 – Massas de Ar e Frentes9.3 – Frentes Estacionárias

Não há movimento relativo significativo entre duas massas dear Representada graficamente por combinação dos símbolos de

frente quente e fria, com sentidos opostos Resulta da desaceleração de uma frente, quente ou fria Tempo terá as características do sistema original

Não há movimento relativo significativo entre duas massas dear Representada graficamente por combinação dos símbolos de

frente quente e fria, com sentidos opostos Resulta da desaceleração de uma frente, quente ou fria Tempo terá as características do sistema original

31

9 – Massas de Ar e Frentes9.3 – Frentes Estacionárias

32

9 – Massas de Ar e Frentes9.3 – Frentes Oclusas

Frente oclusa: forma-se do encontro de uma frente fria e umafrente quente O ar frio, em geral, desloca-se mais rápido que o ar quente, que

se encontra à frente Existem, então, três massas de ar: fria, quente e fria; havendo,

portanto, duas frentes Devido ao movimento da frente fria ser mais rápido que o da

frente quente, a frente fria pode alcançá-la, produzindo umaoclusão Representada graficamente pela combinação dos símbolos de

frente fria e quente, porém direcionados no sentido dodeslocamento da frente

Frente oclusa: forma-se do encontro de uma frente fria e umafrente quente O ar frio, em geral, desloca-se mais rápido que o ar quente, que

se encontra à frente Existem, então, três massas de ar: fria, quente e fria; havendo,

portanto, duas frentes Devido ao movimento da frente fria ser mais rápido que o da

frente quente, a frente fria pode alcançá-la, produzindo umaoclusão Representada graficamente pela combinação dos símbolos de

frente fria e quente, porém direcionados no sentido dodeslocamento da frente

33

9 – Massas de Ar e Frentes9.3 – Frentes Oclusas

34

9 – Massas de Ar e Frentes9.3 – Frentes Quentes

35

9 – Massas de Ar e Frentes9.3 – Frentes Quentes

36

9 – Massas de Ar e Frentes9.3 – Frentes Oclusas

O ar quente é levantado pelas duas massas de ar mais frias e nãofica em contato com o solo O tipo de oclusão (quente ou fria) depende de qual massa de ar

polar é mais fria: Se for a massa de ar atrás da frente fria: oclusão fria Se for a massa de ar à frente da frente fria: oclusão quente

A frente que permanece na superfície é a referente ao tipode oclusão

O ar quente é levantado pelas duas massas de ar mais frias e nãofica em contato com o solo O tipo de oclusão (quente ou fria) depende de qual massa de ar

polar é mais fria: Se for a massa de ar atrás da frente fria: oclusão fria Se for a massa de ar à frente da frente fria: oclusão quente

A frente que permanece na superfície é a referente ao tipode oclusão

37

38

9 – Massas de Ar e Frentes9.3 – Frentes Oclusas

Em ambos os tipos de oclusão, na aproximação de uma frenteoclusa os elementos do tempo se comportam como naaproximação de uma frente quente

A região da oclusão, no entanto, tem condições muito rigorosas,com precipitação antes e depois da passagem da frente

Na prática, é bastante difícil discernir se a oclusão é do tipoquente ou frio, pois são necessários muitos dados deobservação, em superfície e em ar superior (3-D), para efetuar aanálise

Em ambos os tipos de oclusão, na aproximação de uma frenteoclusa os elementos do tempo se comportam como naaproximação de uma frente quente

A região da oclusão, no entanto, tem condições muito rigorosas,com precipitação antes e depois da passagem da frente

Na prática, é bastante difícil discernir se a oclusão é do tipoquente ou frio, pois são necessários muitos dados deobservação, em superfície e em ar superior (3-D), para efetuar aanálise

39