Zona de forte gradiente de temperatura , umidade e vorticidade .

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Zona de forte gradiente de temperatura, umidade e vorticidade. • Uma zona de confluência ao longo da frente. Movimento vertical. • Grande estabilidade estática. • Um mínimo relativo de pressão, isto é, uma baixa. Mudanças rápidas das propriedades das nuvens e da precipitação. • Forte cisalhamento vertical e horizontal ao longo da frente. * Estas propriedades não, necessariamente, coincidem espacialmente ou movem com a mesma velocidade. FRENTES E FRONTOGÊNESE FRENTES E FRONTOGÊNESE – CARACTERÍSTICAS GERAIS – CARACTERÍSTICAS GERAIS
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FRENTES E FRONTOGÊNESE – CARACTERÍSTICAS GERAIS. Zona de forte gradiente de temperatura , umidade e vorticidade . Uma zona de confluência ao longo da frente . Movimento vertical . Grande estabilidade estática . Um mínimo relativo de pressão , isto é, uma baixa . - PowerPoint PPT Presentation

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  • Zona de forte gradiente de temperatura, umidade e vorticidade. Uma zona de confluncia ao longo da frente. Movimento vertical. Grande estabilidade esttica. Um mnimo relativo de presso, isto , uma baixa. Mudanas rpidas das propriedades das nuvens e da precipitao. Forte cisalhamento vertical e horizontal ao longo da frente. Estas propriedades no, necessariamente, coincidem espacialmente ou movem com a mesma velocidade.FRENTES E FRONTOGNESE CARACTERSTICAS GERAIS

  • Esto associadas s ondas baroclnicas de latitudes mdias (o cisalhamento vertical do vento est diretamente ligado a gradientes horizontais de temperatura). Agem no sentido de diminuir o gradiente horizontal de temperatura (levando o ar polar para a regio tropical e ar tropical para a regio polar). Causam variaes na distribuio de precipitao e temperatura em quase todo o pas.FRENTES E FRONTOGNESE DEFINIOImagem de satlite GOES, 24/08/2005 s 12UTC.Fonte: Czarnobai et al., 2006.

  • Zona frontal: quando duas massas de ar de diferentes regies de origem e, portanto com diferentes caractersticas, aproximam-se, formam uma zona de transio chamada zona frontal, caracterizada pelos elevados gradientes horizontais de temperatura e umidade (Kousky e Elias, 1982). Em alguns casos esta zona bastante abrupta enquanto em outros ela pode ser bastante gradual. As frentes so classificadas de acordo com o movimento relativo das massas de ar quente e fria envolvidas: Frente fria (quente): linha de confluncia que define o limite entre uma massa de ar quente homognea e a zona frontal. Borda anterior (posterior) da zona frontal, quando o ar frio (quente) avana e substitui o ar mais quente (frio) (Wallace e Hobbs, 1977).FRENTES E FRONTOGNESE DEFINIOEsquema que ilustra frente fria e frente quente para o Hemisfrio Sul.

  • FRENTES E FRONTOGNESE DEFINIOFrente FriaFrente QuenteSe a massa fria avana em direo massa quente, a frente denominada FRIASe a massa quente avana em direo massa fria, a frente denominada QUENTE Quando ocorre o encontro de duas massas de ar, elas no se misturam imediatamente. A massa mais fria (mais densa) sobreposta pela massa mais quente (menos densa), formando uma zona de transio, denominada de frente.

  • Frente estacionria: quando no h o avano do ar frio e quente relativamente um ao outro. Frente oclusa: ocorre quando o setor frio (move-se mais rpido) de uma frente alcana o setor quente, e o ar quente forado a subir. A camada limite onde a frente fria encontra a frente quente chamada de frente oclusa.FRENTES E FRONTOGNESE DEFINIOEsquema que ilustra frente estacionria para o Hemisfrio Sul.

  • Um sistema frontal clssico geralmente composto de frente fria, frente quente e centro de baixa presso na superfcie (ciclone).FRENTES E FRONTOGNESE CARACTERSTICAS GERAIS

  • Na superfcie frontal, o ar frio e denso ao descer fora o ar quente a subir e se condensar em uma srie de nuvens cumuliformes. O vento de altos nveis desprende cristais de gelo do topo dos Cbs formando uma faixa de cirrus. A inclinao da superfcie frontal est relacionada com a velocidade da frente: para frentes rpidas (12m/s), a inclinao de 1 para 50; para frentes lentas (7m/s), a inclinao de 1 para 100.FRENTES E FRONTOGNESE CARACTERSTICAS GERAIS

  • FRENTES E FRONTOGNESE CARACTERSTICAS GERAIS: SP No inverno, o vento dois dias antes da passagem de noroeste o que implica em um ar quente e seco, como mostra a UR maior para o dia -2 em relao ao dia seguinte. Para o inverno e vero o vento mdio no dia da passagem e nos dois que seguem so de sudeste, trazendo para So Paulo ar frio. Diferentemente do inverno no qual a UR diminui um dia antes da passagem da frente fria, para o vero h um pequeno aumento. A temperatura sofre um aumento um dia antes da passagem e uma diminuio um dia depois. A presso diminui um dia antes da passagem e sobe nos dois dias que seguem. Sntese das variveis meteorolgicas na passagem de frentes frias na cidade de So Paulo (1981-2002).Fonte: Dametto e Rocha, 2006.

  • Mudanas importantes nas condies de tempo so observadas durante a passagem de uma frente fria, tais como: mudana da direo do vento, presena de nuvens e precipitao, variaes no contedo de umidade, decrscimo da temperatura, aumento da presso atmosfrica, forte cisalhamento vertical e horizontal (Petterssen, 1956). Aps a passagem de uma frente fria, normalmente, observa-se queda de temperatura acentuada, aumento de presso, rajadas de vento, quando o gradiente de presso intenso, e a precipitao cessa. Nas Regies Sul e Sudeste do Brasil os ventos em baixos nveis tm direo de nordeste influenciados pela presena da alta subtropical que fica climatologicamente situada sobre o Oceano Atlntico. Numa situao pr-frontal o vento gira tipicamente para noroeste e depois para sudoeste e sudeste na medida em que a frente passa.FRENTES E FRONTOGNESE CARACTERSTICAS GERAISSntese das variveis meteorolgicas na passagem de frentes frias na cidade de So Paulo (1981-2002).Fonte: Dametto e Rocha, 2006.

  • As frentes frias que atingem o Sudeste do Brasil so orientadas na direo noroeste-sudeste com deslocamento tpico de sudoeste para nordeste. Algumas frentes atingem latitudes mais baixas, chegando na regio amaznica inclusive, provocando o fenmeno conhecido como friagem descrita em Marengo et al. (1997).FRENTES E FRONTOGNESE CARACTERSTICAS GERAIS

  • Ce: gradiente na regio frontal, onda com altos (baixos) valores na vanguarda (retaguarda). CAe: adveces positiva (negativa) na vanguarda (retaguarda). O CAe um timo identificador para o incio de uma ciclognese.FRENTES E FRONTOGNESE EXEMPLOImagem de satlite com campos sobrepostos em 850hPa para o dia 30/04/2005 s 18UTC: PNM (hPa) e LC; Ce(K) e adveco de temperatura (C/s*103); CAe(K/s*103). Fonte: Cruz et al., 2008.

  • Iniciou o processo de ocluso do sistema (CAe). A frente fria estende-se sobre a costa do NEB, organizando e intensificando a conveco sobre o centro-norte do Brasil. Padro clssico: adveco de ar quente na vanguarda e frio na retaguarda. Forte adv. + de e na vanguarda evidencia a entrada de ar mido proveniente da esteira transportadora da zona frontal e do flanco NW do anticiclone a leste. Forte adv. - de e na retaguarda, confirmando o deslocamento de ar seco na regio do anticiclone ps-frontal e mostrando o posicionamento da rampa frontal.FRENTES E FRONTOGNESE EXEMPLOImagem de satlite com campos sobrepostos em 850hPa para o dia 01/05/2005 s 18UTC: PNM (hPa) e LC; Ce(K) e adveco de temperatura (C/s*103); CAe(K/s*103). Fonte: Cruz et al., 2008.

  • O Ce mostra a regio oclusa com o rompimento do padro ondulatrio, formando dois ncleos bem definidos. Na vanguarda do sistema, possvel observar uma extensa regio apresentando valores positivos de adveco de e, conectando-se a vanguarda de outro ciclone mais ao sul. Na retaguarda da frente fria, h uma extensa regio com adveces negativas de e, indicando seu posicionamento.FRENTES E FRONTOGNESE EXEMPLOImagem de satlite com campos sobrepostos em 850hPa para o dia 02/05/2005 s 18UTC: PNM (hPa) e LC; Ce(K) e adveco de temperatura (C/s*103); CAe(K/s*103). Fonte: Cruz et al., 2008.

  • No setor ocluso do sistema, so observadas adveces positivas de e na retaguarda do centro do vrtice (entre a ocluso e o anticiclone ps-frontal), com sentido SW-NE. Essa faixa com adveces positivas de e atravessa a frente fria, recebendo um incremento advindo de outra extremidade frontal mais ao sul, associada a famlia de ciclones passando em torno dos 55S de latitude. Na vanguarda do centro do vrtice (entre a ocluso e frente quente), so observadas adveces negativas de e, no sentido SW-NE. Essa faixa com adveces negativas de e atravessa a frente fria, estendendo-se para SW onde corta a frente quente. Tal configurao demonstra claramente a ruptura total do sistema, apresentando a separao do setor ocluso e a fratura das frentes. FRENTES E FRONTOGNESE EXEMPLOImagem de satlite com campos sobrepostos em 850hPa para o dia 02/05/2005 s 18UTC: PNM (hPa) e LC; Ce(K) e adveco de temperatura (C/s*103); CAe(K/s*103). Fonte: Cruz et al., 2008.

  • FRENTES E FRONTOGNESE EXEMPLOModelo conceitual para evoluo de um ciclone mostrado na baixa troposfera, com campo de presso, CAe e frentes: (I) disparo ciclogentico; (II) perturbao na onda; (III) estreitamento do setor quente; (IV) ocluso e (V) fratura das zonas frontais. Fonte: Cruz et al., 2008. Sntese para o modelo conceitual do evento: aplicvel a sistemas que surgem prximo a regies subtropicais e se deslocam para baixas latitudes.

  • FRENTES E FRONTOGNESE CICLO DE VIDAModelo conceitual para evoluo de um ciclone mostrado na baixa troposfera, com campo de presso, CAe e frentes: (I) disparo ciclogentico; (II) perturbao na onda; (III) estreitamento do setor quente; (IV) ocluso e (V) fratura das zonas frontais. Fonte: Cruz et al., 2008.

  • Variao de temperatura de at 20C ao longo do sistema frontal.FRENTES E FRONTOGNESE EXEMPLO TRIDIMENSIONALFrente Termal isoterma de 10C, 24/08/2005 s 00UTC.Fonte: Czarnobai et al., 2006.Imagem de satlite GOES, 24/08/2005 s 12UTC.Fonte: Czarnobai et al., 2006.

  • As linhas de corrente na vertical correspondem a 10000 vezes o valor real. O centro da circulao ciclnica (em vermelho, latitude 40S) indica que ocorre convergncia do vento, caracterizando-se assim o centro da baixa presso. FRENTES E FRONTOGNESE EXEMPLO TRIDIMENSIONALVelocidade vertical relativa e linha de corrente do vento, 24/08/2005 s 00UTC. Fonte: Czarnobai et al., 2006.Imagem de satlite GOES, 24/08/2005 s 12UTC. Fonte: Czarnobai et al., 2006.

  • Para a identificao do sistema, geralmente observa-se a rea em que ocorre confluncia dos ventos. Essa convergncia do vento estende-se at 700 hPa, sendo associada atuao do sistema frontal. FRENTES E FRONTOGNESE EXEMPLO TRIDIMENSIONALConvergncia do vento, 24/08/2005 s 00UTC.Fonte: Czarnobai et al., 2006.Imagem de satlite GOES, 24/08/2005 s 12UTC. Fonte: Czarnobai et al., 2006.

  • Frontognese: formao ou intensificao de uma frente atravs do aumento do gradiente de temperatura (densidade), isto , quando ocorre um aumento na concentrao de isotermas (isopicnas). Mecanismos que favorecem a frontognese: Campo de deformao horizontal (frentes frias entre dois anticiclones). Campo de cisalhamento horizontal (confluncia de massas de ar). Campo de dilatao vertical (regio de baixa presso).FRENTES E FRONTOGNESE FORMAODeformao horizontal.Dilatao vertical.Cisalhamento horizontal.Situao sintica esquemtica na qual o campo de deformao horizontal dominante sobre o continente sul americano. Linhas cheias so isbaras, linhas tracejadas so isotermas, as flechas representam o campo do fluxo no qual o eixo de dilatao destacado.

  • Frontlise: enfraquecimento ou destruio de uma frente (Petterssen, 1956) atravs da diminuio do gradiente de temperatura. Mecanismos que favorecem a frontlise: liberao de calor latente, atrito com a superfcie, turbulncia e mistura, e radiao. Movimentos verticais diferenciados podem ser frontogentico ou frontoltico.FRENTES E FRONTOGNESE DISSIPAOMovimento vertical.

  • Satyamurty e Mattos, 1989 Dados mensais do National Meteorological Center (NMC) de 1975-1981. Funo frontogentica depende da deformao horizontal (D) e do campo de divergncia () (Pettersen, 1956):

    onde o ngulo entre o eixo de dilatao e o gradiente de temperatura. Se F positivo (negativo) as isotermas tendem a se aproximar (afastar) frontognese (frontlise).FRENTES E FRONTOGNESE CLIMATOLOGIARepresentao esquemtica do eixo de dilatao e contrao do campo de deformao.Fonte: Satyamurty e Mattos, 1989.

  • Regies frontogenticas: na ZCPS, sudoeste da frica e da Austrlia, na parte sul da AS e no Oceano Atlntico Subtropical. A frontognese no HS menos intensa do que no HN.FRENTES E FRONTOGNESE CLIMATOLOGIAFuno frontogentica climatolgica em 850hPa para os meses de janeiro, abril, julho, outubro e anual. As linhas tracejadas (contnuas) representam frontlise (frontognese). Fonte: Satyamurty e Mattos, 1989.ZCPS

  • Uma linha orientada NW-SE passando pelo Rio de Janeiro separa a regio frontogentica, ao sudoeste, da regio frontoltica, ao nordeste. As bandas frontogenticas e frontolticas no HS so alinhadas NW-SE.FRENTES E FRONTOGNESE CLIMATOLOGIAFuno frontogentica climatolgica em 850hPa para os meses de janeiro, abril, julho, outubro e anual. As linhas tracejadas (contnuas) representam frontlise (frontognese). Fonte: Satyamurty e Mattos, 1989.ZCPS

  • Relao com as zonas de convergncia do HS (ZCPS e ZCAS). Sobre o centro-sul da Argentina, na AN e Japo a funo frontogentica mais forte em janeiro (vero no HS e inverno no HN).FRENTES E FRONTOGNESE CLIMATOLOGIAFuno frontogentica climatolgica em 850hPa para os meses de janeiro, abril, julho, outubro e anual. As linhas tracejadas (contnuas) representam frontlise (frontognese). Fonte: Satyamurty e Mattos, 1989.ZCPS

  • O sul da AS a nica regio do HS que apresenta condies frontogenticas quase o ano todo. A regio equatorial no frontogeneticamente ativa devido ao fraco .FRENTES E FRONTOGNESE CLIMATOLOGIAFuno frontogentica climatolgica em 850hPa para os meses de janeiro, abril, julho, outubro e anual. As linhas tracejadas (contnuas) representam frontlise (frontognese). Fonte: Satyamurty e Mattos, 1989.ZCPS

  • A regio frontogentica mais intensa em janeiro est situada no sul da Argentina e migra para norte em julho ocupando o noroeste da Argentina e vizinhana.FRENTES E FRONTOGNESE CLIMATOLOGIAFuno frontogentica climatolgica em 850hPa para os meses de janeiro, abril, julho, outubro e anual. As linhas tracejadas (contnuas) representam frontlise (frontognese). Fonte: Satyamurty e Mattos, 1989.ZCPS

  • Relao com as montanhas (Cordilheira dos Andes, Himalaia e Rochosas). As ondas baroclnicas de latitudes mdias modificam-se ao atravessar os Andes e interagem com a circulao atmosfrica sobre a AS.FRENTES E FRONTOGNESE CLIMATOLOGIAFuno frontogentica climatolgica em 850hPa para os meses de janeiro, abril, julho, outubro e anual. As linhas tracejadas (contnuas) representam frontlise (frontognese). Fonte: Satyamurty e Mattos, 1989.ZCPS

  • Os cavados vindos do Pacfico Sul se desenvolvem como frentes depois de atravessarem a Cordilheira dos Andes sobre o norte e leste (sul) da Argentina no inverno e primavera (vero e outono). Estas frentes adquirem um movimento para nordeste e esto associadas a centros de baixa presso com movimento leste-sudeste (Satyamurty e Mattos, 1989). As frentes podem se acoplar com mecanismos tpicos de conveco, intensificando-se e permanecendo ativas durante vrios dias (meses de primavera e vero).FRENTES E FRONTOGNESE CLIMATOLOGIA

  • Dametto e Rocha, 2006 Os dados utilizados para estabelecer a climatologia das passagens frontais na cidade de So Paulo so as observaes dirias entre 1981 e 2002 realizadas na estao meteorolgica do IAG-USP. O critrio utilizado para a identificao das frentes considerou o giro do vento meridional do quadrante norte para sul, sua manuteno no quadrante sul por pelo menos 24 horas e queda de temperatura entre o dia e mais dois dias aps o giro do vento. FRENTES E FRONTOGNESE CLIMATOLOGIA: CIDADE DE SP

  • No litoral Sudeste do Brasil, Oliveira (1986) e Justi da Silva e Silva Dias (2000) encontraram um nmero de sistemas frontais relativamente maior no inverno comparado ao vero. No vero as frentes frias tendem a atuar por mais tempo (frentes estacionrias), associadas Zona de Convergncia do Atlntico Sul (ZCAS), produzindo chuvas por uma vasta regio por muitos dias. No inverno, so as principais (seno a nica) causadoras das bruscas e acentuadas quedas de temperatura.FRENTES E FRONTOGNESE CLIMATOLOGIA: CIDADE DE SPFrequncia absoluta de frentes frias sobre So Paulo entre 1981-2002. Fonte: Dametto e Rocha, 2006.

  • Os maiores valores de frequncia para o intervalo entre uma passagem frontal e outra so de 3 a 5 dias. Presena de eventos extremos: So Paulo fica mais de 15 dias sem ser afetada por passagem frontal, em ambas as estaes. FRENTES E FRONTOGNESE CLIMATOLOGIA: CIDADE DE SPDistribuio de frequncia do nmero de dias de intervalo entre passagens de frentes frias para o vero e inverno (1981-2002).Fonte: Dametto e Rocha, 2006.05/06 28/07/198207/01 10/02/1998

  • CICLONES E CICLOGNESE REFERNCIASANDRADE, K. M.; CAVALCANTI, I. F. A. Climatologia dos sistemas frontais e padres de comportamento para o vero na Amrica do Sul In: XIII Congresso Brasileiro de Meteorologia, Fortaleza CE. Anais do XIII Congresso Brasileiro de Meteorologia. SBMET, 2004. CAVALCANTI, I. F. A.; KOUSKY, V. E. Configurao de anomalias associadas propagao de sistemas sinticos sobre a Amrica do Sul In: IX Congresso Brasileiro de Meteorologia, Campos do Jordo SP. Anais do IX Congresso Brasileiro de Meteorologia, 1331-1332, 1996.CAVALCANTE, I. F. A.; KOUSKY, V. E. Climatology of Sout American cold fronts In: VII International Conference on Southern Hemisphere Meteorology and Oceanography, Ellington, New Zealand, 2003. CRUZ, C. D.; FIGUEIREDO, E. L.; FEDOROVA, N.; LEVIT, V. Utilizao do campo de adveco de temperatura potencial equivalente para anlise de um sistema frontal na regio tropical In: XV Congresso Brasileiro de Meteorologia, So Paulo SP. Anais do XV Congresso Brasileiro de Meteorologia. SBMET, 2008.CZARNOBAI, A. F.; COMBAT, D. A. A.; BORTOLOTTO, J.; SANTIS, R. F.; ARAUJO, C. E. S. Visualizao tridimensional de sistemas frontais: anlise do dia 24 de agosto de 2005 In: IX Congresso Brasileiro de Meteorologia, Campos do Jordo SP. Anais do IX Congresso Brasileiro de Meteorologia, 1331-1332, 1996.DAMETTO, G. S.; ROCHA, R. P. Caractersticas climticas dos sistemas frontais na cidade de So Paulo In: XIV Congresso Brasileiro de Meteorologia, Florianpolis SC. Anais do XIV Congresso Brasileiro de Meteorologia. SBMET, 2006.

  • CICLONES E CICLOGNESE REFERNCIASFERNANDES, D. S.; JACONDINO, C. R. Comparaes em diferentes perodos de estudo de passagens de sistemas frontais no Brasil In: XIV Congresso Brasileiro de Meteorologia, Florianpolis SC. Anais do XIV Congresso Brasileiro de Meteorologia. SBMET, 2006.FERREIRA, A. G. Meteorologia Prtica. So Paulo: Oficina de Textos, pp 188, 2006.HARAKAWA, M. T.; PRUDNCIO, R. S.; RODRIGUES, M. L. G. Climatologia de frentes frias para a regio da grande Florianpolis SC In: XV Congresso Brasileiro de Meteorologia, So Paulo SP. Anais do XV Congresso Brasileiro de Meteorologia. SBMET, 2008.JUSTI DA SILVA, M. G. A.; SILVA DIAS, M. A. F. A Estatstica dos Transientes na Amrica do Sul In : XI Congresso Brasileiro de Meteorologia, Rio de Janeiro RJ. Anais do XI Congresso Brasileiro de Meteorologia. SBMET, 2000.KOUSKY, V. E.; ELIAS, M. Meteorologia Sintica: Parte 1. INPE 2605 MD/021, pp 107, 1982.LEMOS, C. F.; CALBETE, N. O. Sistemas Frontais que atuaram no Brasil de 1987 a 1995. Climanlise Especial, Edio comemorativa de 10 anos. CPTEC, 1996. MARENGO, J.; CORNEJO, A.; SATYAMURTY, P.; NOBRE, C.; SEA, W. Cold surges in tropical and extratropical South America: The strong event in June 1994. Monthly Weather Review, 125, 2759-2786, 1977.

  • CICLONES E CICLOGNESE REFERNCIASOLIVEIRA, A. S. Interaes entre sistemas frontais na Amrica do Sul e conveco na Amaznia, INPE 4008 TDI/239, 1986. PETTERSSEN, S. Weather analysis and forecasting. Second Edition, McGraw-Hill, Ney York, v.1, pp 428, 1956. RODRIGUES, M. L. G.; FRANCO, D.; SUGAHARA, S. Climatologia de frentes frias no litoral de Santa Catarina. Revista Brasileira de Geofsica, v. 22, n. 2, pp 135-151, 2004. SATYAMURTY, P.; MATTOS, L. F. Climatological lower tropospheric frontogenesis in midlatitudes due to horizontal deformation and divergence. Monthly Weather Review, 117, 1355-1364, 1989. WALLACE, J. M.; HOBBS, P. V. Atmospheric Science: An Introductory Survey. New York, Academic Press, 1977.

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