ACA115 – INTRODUÇÃO ÀS CIÊNCIAS ATMOSFÉRICAS

PARTE 4: Os movimentos da atmosfera – Circulação Geral da Atmosfera

Circulação Geral da Atmosfera

• Representa o “escoamento médio do ar” ao redor do globo

• É criado pelo aquecimento desigual da superfície da terra

Lembre-se que:

• Em escala global, a terra está em equilíbrio radiativo. A energia que “entra” é igual a energia que “sai”. • Isso não é verdade para cada latitude

A circulação geral é função do transporte de calor em direção aos pólos.

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PARTE 4: Os movimentos da atmosfera – Circulação Geral da Atmosfera

Modelo de circulação geral – Célula Única

Assumindo que:

• A Terra é uniformemente coberta por água • O Sol é dirigido sobre o Equador

Padrão de uma única célula chamada Célula de Hadley o Ar ,relativamente mais quente, se levantando sobre o equador e o ar relativamente mais frio, descendo nos pólos

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PARTE 4: Os movimentos da atmosfera – Circulação Geral da Atmosfera

Esse padrão de célula única não é observado. Porque? Qual processo importante não foi incluído?

(Rotação da Terra) Vamos considerar a rotação da Terra … O que acontecerá?

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Modelo de circulação geral – Três Células

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PARTE 4: Os movimentos da atmosfera – Circulação Geral da Atmosfera

Modelo simplificado de 3 células

Pode-se mostrar matematicamente que, os ventos de superfície, em nossa "Terra" idealizada, serão

(i) de nordeste entre cerca de 30º N e o equador, e de sudeste entre 30º S (esses “ventos” existem e são chamados de "ventos alísios");

(i) de sudoeste entre 30º N e 60º N, e de noroeste entre 30º S e 60º S (esses “ventos” existem e são chamados de "ventos de oeste”);

(i) de nordeste entre 60º N e 90º N, e de sudeste entre 60º S e 90º S (esses “ventos” existem e são chamados de "ventos polares”).

Analisando essa atmosfera numa seção vertical, observamos o estabelecimento de três pares de Células de Circulação, na escala global:

(i) a chamada CÉLULA DE HADLEY (entre 0 e 30º);

(i) CÉLULA DE FERREL (entre 30º e 60º) e; (i) CÉLULA POLAR (entre 60º e 90º).

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Pressão e vento médios de superfície Janeiro

Áreas de pressão semi-permanentes:

1. Alta da Bermuda-Azores 2. Alta do Pacífico 3. Baixa da Aleuta (região de gênesis para formação de ciclones que alcançam o NW do Pacífico) 4. Baixa Icelandic

Áreas de pressões sazonais:

1. Alta da Siberia 2. Alta do Canadá

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Pressão e vento médios de superfície Julho

Áreas de pressão semi-permanentes:

1. Alta da Bermuda-Azores 2. Alta do Pacífico 3. Baixa Icelandic

Como a posição e a intensidade desses padrões diferem de Julho para Janeiro?

Porque a ITCZ está mais ao norte em Julho?

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Pressão e vento médios de superfície Julho

1. Monção (Baixa) 2. Baixa Térmica (sobre o SW dos US)

Como é criada a baixa térmica?

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Padrão Global de Precipitação produzido pela Circulação Geral

• Distribuição de precipitação ao redor do globo (de maneira muito geral) o 0°N – baixa pressão - nublado o 30°N – alta pressão - ensolarado o 45°N-60°N - baixa pressão - nublado o Latitudes polares – alta pressão – céu claro

Essas zonas mudam 10-15 graus N-S anualmente Porque?

Ciclo sazonal do sol. 9

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PARTE 4: Os movimentos da atmosfera – Circulação Geral da Atmosfera

O eixo de rotação da Terra é inclinado 23,5° em relação a perpendicular.

A intensidade da radiação solar depende do ângulo com que os raios solares atingem a superfície do planeta. Os raios perpendiculares a (A) concentram energia sobre uma área menor. Quando o ângulo solar decresce (B), a área iluminada aumenta (linha pontilhada).

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PARTE 4: Os movimentos da atmosfera – Circulação Geral da Atmosfera

Clima associado às altas do Pacífico e da Bermuda

Alta do Pacífico - Se move em direção norte durante o verão

• Produz forte subsidência no lado leste • Durante o inverno, se move para sul permitindo que a frente polar traga precipitação para o SW dos US

Alta da Bermuda – Transporta ar quente e úmido para os US e sul do Canadá

O clima associado às altas subtropicais pode variar dramaticamente dependendo da localização das altas

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Clima associado às altas do Pacifico e da Bermuda

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Jatos

Jato Polar • Situado em cerca de 10 km acima da frente polar

Jato Subtropical

• Situado acima das altas subtropicais a cerca de 13 km de altura

• Freqüentemente visível como uma pluma úmida estendendo da região tropical a região subtropical •

Analisando a carta de 300 mb é possível localizar a posição dos jatos polar e subtropical.

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Mapa de 300 mb

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Correntes Oceânicas

• Geradas pelos giros • Responsáveis por cerca de 40% do transporte líquido de calor global

• A água se move com um angulo de 20-45 graus da direção do vento de superfície, devido a Coriolis • A água se move mais lentamente que os ventos

Correntes oceânicas mais importantes 1- Corrente do Golfo

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1- Corrente do Golfo

3- Corrente do Lavrador

7- Corrente equatorial norte

8- Contra corrente equatorial norte

9- Corrente equatorial sul

10- Contra corrente equatorial sul

1- Contra corrente equatorial

12- Corrente de Kuroshio

14- Corrente do Alasca 16- Corrente da Califórnia

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Ressurgência

• Trás água fria das regiões mais fundas para a superfície

• Ventos paralelos à costa podem criar um fluxo de água em direção contrária à costa

• Água fria, rica em nutrientes, tomam o lugar das águas quentes de superfície (bom para a pesca no Peru)

Esse processo é dominante quando os ventos são paralelos a linha da costa

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El Niño

• Inicialmente, se referia a corrente fraca e quente que aparecia anualmente ao longo da costa do Equador e Peru (não favorável para a pesca)

• Pode produzir conseqüências econômicas e atmosféricas ao redor do mundo

• Ocorre a cada 3-7 anos, durando cerca de 1 ano

El Niño, no oceano, se refere ao movimento de oeste para leste, de águas quentes, no Pacífico equatorial

Anos de El Niño

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PARTE 4: Os movimentos da atmosfera – Circulação Geral da Atmosfera

Temperatura da superfície do mar (TSM) durante um ano “normal”

• Durante um ano “normal”, há uma grande piscina de água mais quente no oeste do Pacífico

• Baixa pressão domina no oeste do Pacífico, sobre a água mais quente

• Alta pressão domina no leste do Pacífico, sobre a água mais fria

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TSM durante um ano de El Niño

• Durante um ano de El Nino, a TSM fica mais quente que o normal no lado leste do Pacífico

• A alta pressão de superfície muda do leste para o lado oeste do

Pacífico

• A baixa pressão de superfície muda do oeste para o lado leste do Pacífico

• Essa mudança na pressão de superfície é chamada de El Nino

– Oscilação Sul (ENOS)

• ENOS tem um grande impacto na distribuição de precipitação ao redor da bacia do Pacífico

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PARTE 4: Os movimentos da atmosfera – Circulação Geral da Atmosfera

• Durante um ano normal, os alísios empurram e empilham a água no lado oeste do Pacífico equatorial • O nível do mar é mais alto no lado oeste do Pacifico equatorial

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PARTE 4: Os movimentos da atmosfera – Circulação Geral da Atmosfera

Os alísios durante um ano de El Niño • Durante o ano de El Nino os alísios enfraquecem para leste, em forma de “onda de Kelvin”

O que gera a mudança nos alísios, no Pacifico equatorial, ainda não é conhecido

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Anomalias de precipitação e temperatura devido ao El Nino.

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