Ondas de Leste, Ciclones Tropicais / Furacões Lecture 14.

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Ondas de Leste, Ciclones Tropicais / Furacões

Lecture 14

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Tempestades Tropicais / Furacões • Geralmente se desenvolvem em regiões de temperatura da

superfície do mar quente (T> 27C), baixo cisalhamento vertical do vento, e entre latitudes 5N-30N and 5S-30S.

• Os sistemas tropicais se fortalecem devido ao aquecimento diabático (extração de calor do oceano e liberação de calor latente devido à condensação).

• Perturbações tropicais, tais como ondas de leste, aglomerados de nuvens convectivas e sistemas frontais em baixas latitudes, podem iniciar o desenvolvimento do ciclone tropical.

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Ondas de Leste • Perturbação ondulatória migratória dos alisios de leste nos tropicos. É

uma onda dentro da larga corrente de leste e se move de leste para oeste.

• Apesar de ser melhor descrita em termos de suas características ondulatórias no campo de vento, também consiste de um cavado fraco de baixa pressão.

• Ondas de leste não se estendem através do cavado equatorial.

• A oeste do cavado geralmente há divergência, uma camada de umidade superficial, e excepcionalmente bom tempo. A camada húmida sobe rapidamente perto do eixo do cavado, e ao leste do cavado há convergência intensa, muita nebulosidade, e pancadas de chuva fortes. Este padrão assimétrico de tempo pode ser distorcido pelas influências orográficas e diurnas se a onda passa sobre as áreas do continente.

• Ondas de leste ocasionalmente se transformam em ciclones tropicais

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Ondas de Leste - Características

HN

P

Vento Zonal (u)

+−

Os ventos de leste diminuem em amplitude com o aumento da altura. Ondas de leste se movem para oeste a uma velocidade que está perto da média do vento entre a superfície (1000 hPa) e meia troposfera (500 hPa). Assim, os ventos de leste de baixos níveis escomam através do padrão de onda, e a advecção de vorticidade de baixo nível é maior do que a mudança local de vorticidade {AQ ~ Q( V )}.

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Ondas de Leste - Características

• Aplicando a equação da vorticidade AQ ~ Q(V ) numa onda de leste, temos

HN

Advecção de vorticidade anticiclônica (AVA), convergência

Advecção de vorticidade ciclônica (AVC), divergência

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Ondas de Leste - Características

Ventos de leste diminuem em magnitude com o aumento da altura

Ondas de Leste (se movem de leste para oeste):

AVC diminui com a altura associado com movimento descendente

AVA diminui com a altura associado com movimento ascendente

P

x LesteOeste

AVA/ ConvAVC/ Div

Eixo do Cavado

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Ondas de Leste

• Observada durante o verão no HN sobre o Atlântico tropical e o Pacífico tropical

• Pode ser detectada em análises de corrente em níveis baixos (850 hPa), e em secções tempo-longitude de variáveis atmosféricas, tais como o vento meridional, vorticidade, divergência e umidade.

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• As linhas de fase da componente meridional do vento máxima (v) durante Julho e Agosto de 1999 são indicadas por linhas tracejadas na secção tempo-longitude.

• Com o aumento do tempo (sentido para baixo) as ondas se deslocam para o oeste (~ 8 graus de longitude por dia).

• O período das ondas (intervalo de tempo de pico a pico) é de 4-5 dias.

Atlântico Tropical

Tempo

Longitude

Africacosta

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Pacific

Ondas de leste também são observadas sobre o Pacífico tropical.

Longitude

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Ondas de leste no Atlântico Sul?

• Estudos tem documentado distúrbios sobre o Atlântico Sul tropical

• Alguns desses distúrbios causam chuvas fortes ao longo da costa do Nordeste do Brasil

• Será que essas distúrbios têm características de ondas de leste?

Os slides seguintes mostram seções tempo-longitude do vento meridional em 925-hPa em varias latitudes sobre o Atlântico.

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• Várias perturbações podem ser vistas nas secções ao sul do equador.

• No entanto, elas não parecem ocorrer regulamente como as ondas de leste no verão no NH, e

• Elas não têm as mesmas características de propagação de leste para oeste.

• Os distúrbios no Atlântico Sul parecem estar relacionados com as variações na intensidade do anticiclone subtropical do Atlântico Sul (veja próximo slide)

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Baixa (alta) pressão em 30S corresponde a ventos de leste mais fracos (fortes) em 10S.

Estas variações podem ser devidas à passagem de sistemas frontais em latitudes médias do HS. Mais estudos são necessários para determinar a natureza e as causas desses distúrbios nas latitudes baixas do Atlântico Sul.

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Exemplo de um distúrbio no Atlântico Sul

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Cisalhamento Vertical do Vento • Baixo cisalhamento vertical do vento nos trópicos,

combinado com TSMs quentes (geralmente maior que 27 ° C), são condições necessárias para o desenvolvimento do ciclone tropical.

• As regiões de monções fortes experimentam maior atividade de ciclones tropicais durante as estações de transição, quando fraco cisalhamento vertical está presente.

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Cisalhamento Vertical: Maio-Junho

Regiões de desenvolvimento de furacão: Mar da Arábia, Golfo de Bengala, sudoeste do Pacífico Norte (perto das Philippinas), Oceano Índico perto de 10S.

Regiões de desenvolvimento de furacão: Oeste do Pacífico Norte e sudeste do Pacífico Norte (perto da América Central)

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Cisalhamento Vertical: Julho-Agosto

Regiões de desenvolvimento de furacão: Noroeste do Pacífico (a leste das Filipinas), sudeste do Pacífico Norte, Golfo do México, sudoeste do Atlântico Norte.

Regiões de desenvolvimento de furacão: Oeste e Sudeste do Pacífico Norte, Golfo do México, sudoeste do Atlântico Norte, Ilhas de Cabo Verde.

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Cisalhamento Vertical: Setembro-Outubro

Regiões de desenvolvimento de furacão: Oeste e Sudeste do Pacífico Norte, e Atlântico Norte tropical.

Regiões de desenvolvimento de furacão: Oeste e Sudeste do Pacífico Norte, Baía de Bengala, Mar da Arábia, oeste do mar do Caribe.

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Cisalhamento Vertical: Animação

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Furacão • Os ciclones tropicais / furacões geralmente se formam entre junho

e novembro (Atlântico Norte) ou de maio a novembro (sudeste do Pacífico Norte).

• Furacões no Pacific oeste do HN podem se formar a qualquer época do ano.

• Ciclones no Mar da Arábia e a Baía de Bengala geralmente se

formam em maio e outubro/ novembro. • Ciclones no Oceano Índico Sul se formam durante novembro a abril. • Ciclones tropicais perto da Austrália se formam durante novembro

a março.

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Número de tempestades tropicais, furacões e furacões mais fortes

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Junho

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Julho

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Agosto

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Setembro

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Outubro

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Novembro

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Ressaca• A ressaca é o aumento do nivel da àgua do mar ou lago grande

causado pelos ventos fortes associados a um ciclone que se aproxima do continente e, secundariamente, pela baixa pressão da tempestade.

Olho

Olho-parede

P

r

Baixa pressão no olho provoca um aumento do nível do mar

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RessacaVentos forçam a água do mar em direção à costa no quadrante frontal direito do ciclone. À medida que o furacão se aproxima da costa, o nível do mar sobe devido ao efeito combinado de ventos e baixa pressão. O aumento da água resulta em destruição de propriedade, às vezes até vários kilometros continente a dentro.

costa

B

Inundação é a principal causa de perda de vidas e bens, associada com furacões.

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Hurricanes Eye-wall

Eye

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Olga formed as a subtropical low, which gradually developed tropical characteristics

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Tufões

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Ciclones

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Definições • Ciclone Tropical:

Ciclones de centro quente não-frontais de escala sinótica, originados sobre as águas tropicais ou subtropicais, com convecção profunda organizada e uma circulação fechada de vento de superfície sobre um centro bem definido. Uma vez formado, um ciclone tropical se mantém pela extração de energia térmica do oceano em altas temperaturas e à exportação de calor em baixas temperaturas da alta troposfera. Dessa forma, eles se diferem de ciclones extratropicais, que derivam sua energia a partir de contrastes horizontais de temperatura na atmosfera (efeitos baroclínicos).

• Depressão Tropical: Um ciclone tropical em que a velocidade máxima sustentada do vento de superfície é

de 33 kt (38 mph ou 62 km/hr) ou menos.

• Perturbação Tropical: Um sistema de tempo discreto de convecção tropical aparentemente organizada -

geralmente 100-300 milhas náuticas de diâmetro - originado nos trópicos e subtrópicos, tendo um caráter não-frontal migratório, e mantendo a sua identidade por 24 horas ou mais. Pode ou não pode ser associada com uma perturbação detectável no campo de vento.

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Definições • Tempestade Tropical:

– Um ciclone tropical em que a velocidade máxima sustentada do vento de superfície varia de 34 kt (39 mph ou 63 km/hr) até 63 kt (73 mph ou 118 km/hr)

• Furacão / Tufão: – Um ciclone tropical em que a velocidade máxima sustentada do vento

de superfície é de 64 kt (74 mph ou119 km/hr) ou mais. O termo furacão é usado para ciclones tropicais no hemisfério norte a leste da Linha Internacional de Data até o Meridiano de Greenwich. O termo Tufão é usado para ciclones do Pacífico ao norte do Equador à oeste da Linha Internacional de Data. Em outras regiões, termos tais como: ciclone (Baía de Bengala e o Mar da Arábia) e "Willy-Willy" (Austrália) são frequentemente utilizados.

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Intensidade do Furacão• A Escala Saffir-Simpson de Furacão: É uma classificação de 1-5 com base na

intensidade presente do furacão. Esta escala é usada para dar uma estimativa do potencial de danos à propriedade e inundações esperadas ao longo da costa quando o furacão alcança o terra firme. A velocidade do vento é o fator determinante na escala.

• Furacão Categoria 1: – Ventos 74-95 mph (64-82 kt ou 119-153 km/hr). A maré de tempestade geralmente 4-5

pés acima do normal. Nenhum dano real às estruturas dos edifícios. Danos principalmente em casas móveis, arbustos e árvores. Alguns danos as placas de sinais/propaganda mal construídas. Também algumas pequenas inundações na parte costeira.

• • Furacão Categoria 2:

– Ventos 96-110 mph (83-95 kt ou 154-177 km/hr). A maré de tempestade geralmente 6-8 pés acima do normal. Alguns danos em material para telhados, portas e janelas dos edifícios. Prejuízos consideráveis para arbustos e árvores, com algumas árvores derrubadas. Prejuízos consideráveis para casas móveis, placas de sinais/propaganda mal construídas e os cais. Inundações costeiras 2-4 horas antes da chegada do centro do furacão. Danos as embarcações de pequeno porte em ancoradouros desprotegidos.

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Intensidade do Furacão• Furacão Categoria 3:

– Ventos 111-130 mph (96-113 kt ou 178-209 km/hr). Ressaca geralmente 9-12 pés acima do normal. Alguns danos estruturais em residências e pequenos edifícios. Danos à árvores e arbustos com folhagem arrancada e árvores grandes derrubadas. Casas moveis e sinais mal construídos são destruídos. Estradas de fuga são bloqueadas pela subida da água 3-5 horas antes da chegada do centro do furacão. Inundações perto da costa destroem pequenas estruturas e grandes estruturas sao danificadas devido a detritos flutuantes. Terreno continuamente inferior a 5 metros acima do nível médio do mar pode ser inundado por oito milhas (13 km) ou mais. Evacuação de residências perto da costa pode ser necessária.

• Furacão Categoria 4: – Ventos 131-155 mph (114-135 kt ou 210-249 km/hr). Ressaca geralmente 13-18 m acima do normal. O

telhado de residências pequena é compleatamente destruido. Arbustos, árvores e todos os sinais são derrubados A destruição completa de casas móveis. Extenso dano à portas e janelas. Estradas de fuga são bloqueadas pela subida da água 3-5 horas antes da chegada do centro do furacão. Terreno inferior a 10 m acima do nível do mar podem ser inundado requerendo massiva evacuação das áreas residenciais, tanto no interior como à 6 milhas (10 km).

• Furacão Categoria 5: – Ventos superiores a 155 mph (135 kt ou 249 km/hr). Ressaca geralmente superior a 18 m acima do

normal. O telhado de residências e edifícios são danificadas, algumas residências e edifícios destruídos. Todos os arbustos, árvores e sinais são derrubados. A destruição completa de casas móveis. Severo e extenso danos a janelas e portas. Estradas de fuga são bloqueadas pela subida da água 3-5 horas antes da chegada do centro do furacão. Evacuação maciça das zonas residenciais em terrenos baixos dentro de 5-10 milhas (8-16 km) da costa pode ser necessária.