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Aspectos Básicos da Meteorologia

 

 

 

Conceitos básicos

Meteorologia: Ciência que estuda os fenómenos que ocorrem na atmosfera terrestre; estudo dos estados do tempo

Clima: Sucessão habitual das condições meteorológicas. Comportamento médio dos estados do tempo (pelo menos num período de trinta anos)

Estado do Tempo: Estado momentâneo de condições meteorológicas; comportamento dos elementos climáticos num dado momento

Elementos climáticos: fenómenos meteorológicos que caracterizam o clima de uma região, são: temperatura, humidade atmosférica, pressão atmosférica, massas de ar.

Temperatura: a temperatura atmosférica pode-se considerar o nível de aquecimento do ar atmosférico.

Factores climáticos: são as condições, circunstâncias físicas, que influenciam o comportamento dos elementos climáticos e que determinam o clima numa determinada área, tais como: latitude, altitude, continentalidade, correntes marítimas, composição da atmosfera, revestimento do solo.

 

 

 

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Temperatura

A temperatura varia: ao longo do dia e ao longo do ano, com a altitude e a latitude.

 Variação diurna da temperatura: a temperatura é mínima um pouco antes do nascer do sol, aumenta progressivamente até cerca das 14h, que é quando atinge o sue máximo, passando depois a diminuir até pouco antes do nascer do sol do dia seguinte.

Ao princípio da manhã os raios solares incidem na superfície da terra com grande obliquidade, daí que a espessura da atmosfera por eles atravessada é muito grande, a superfície aquecida também, pelo que a energia recebida à superfície é menor; até ao meio-dia a obliquidade dos raios solares vai diminuindo, portanto, menor dispersão de energia, maior temperatura; a partir do meio-dia a obliquidade dos raios solares volta a aumentar até ao pôr-do-sol. O máximo da temperatura diurna das 14h às 15h justifica-se pela conjugação da radiação solar e radiação terrestre (calor libertado pelo globo) que atinge o máximo neste período de tempo.

A variação diurna da temperatura resulta do movimento de rotação da terra, ou do movimento diurno aparente do sol.

Variação anual da temperatura: a temperatura aumenta de Janeiro a Julho e diminui de Julho a Janeiro no Hemisfério Norte; no hemisfério Sul passa-se o inverso.

Em resultado do movimento de translação da terra e da inclinação do seu eixo ao plano da sua órbita, a duração dos dias e das noites varia ao longo do ano, excepto no equador onde os dias são sempre iguais às noites. Só nos equinócios é que os dias são iguais às noites em todos os lugares do globo.

http://www.observatorio.ufmg.br/mesSetequi02.htm

 

Do solstício de Dezembro ao solstício de Junho a obliquidade dos raios solares vai diminuindo, o que faz com que diminua a superfície da atmosfera por eles atravessada e a superfície aquecida, como consequência a energia solar recebida vai sendo cada vez maior, o que explica a elevação da temperatura, no Hemisfério Norte; passa-se o inverso no Hemisfério Sul.

As causas da variação da temperatura ao longo do ano são: a variação da obliquidade dos raios solares e a variação da duração dos dias e das noites.

 

Estações do Ano, consultar:

http://www.numaboa.com.br/relogios/astronomia/estacoes.php
 

 

 Variação da temperatura com a altitude:

 A temperatura diminui à medida que a altitude aumenta, na troposfera, porque a quantidade de componentes atmosféricos grandes absorvedores de calor (vapor de água, dióxido de carbono, poeiras) diminui e menos se faz sentir o calor libertado pelo globo (radiação terrestre).

 Variação da temperatura com a latitude

 As temperaturas médias anuais diminuem do equador para os pólos, diminuem à medida que aumenta a latitude.

À medida que aumenta a latitude aumenta também a obliquidade dos raios solares, consequentemente aumenta a espessura da atmosfera atravessada e a superfície aquecida, diminui a energia solar recebida por unidade de superfície, o que explica a diminuição da temperatura.

 

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Humidade atmosférica

 Ao vapor de água existente na atmosfera damos o nome de humidade atmosférica.

A humidade absoluta é a massa de vapor de água por unidade de volume de ar, exprime-se em g/m3.

A quantidade de vapor de água, que a determinada temperatura, um certo volume de ar é capaz de conter, não pode ultrapassar um certo limite; quando esse limite é atingido, diz-se que o ar está saturado ou que atingiu o seu ponto de saturação.

Quanto maior é a temperatura maior será a quantidade de vapor de água necessária para saturar esse mesmo ar, portanto maior é o ponto de saturação.

 O ponto de saturação varia na razão directa da temperatura.

 A relação entre a humidade absoluta de um certo volume de ar e o ponto de saturação desse mesmo ar designa-se humidade relativa (exprime-se em percentagem).

 

HR = HA:PSx100

 

A humidade relativa varia na razão inversa da temperatura.

 

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Fenómenos de condensação:

 

Nuvens, nevoeiro e neblina

 

As pequenas partículas sólidas, à volta das quais o vapor de água se condensa, são os núcleos de condensação, de origem variada, dando origem à formação de nuvens: pequenas gotículas de água ou de gelo em suspensão na atmosfera.

Tipos de nuvens: cirros, cirros-cúmulos, cirros-estratos, altosestratos, altocúmulos, estrato-cúmulos, cumulonimbos, nimbosestratos, cúmulos,estratos.

 

Quando a condensação ocorre nas camadas baixas da atmosfera, nas proximidades do solo, surgem os nevoeiros, devido a um intenso arrefecimento do solo.

As neblinas não são também mais do que nevoeiros, embora pouco densos.

 

 

Orvalho e geada

Pequenas gotículas de água junto ao solo pela manhã, devido ao arrefecimento nocturno (Inverno, primavera, Outono); o ar carregado de vapor de água, entra em contacto com o solo e condensa; se a temperatura atingir valores negativos, as gotas de orvalho solidificam, transformando-se em pequenos cristais de gelo, é a geada.

 

 

Formas de precipitação: chuva, neve e granizo

 

A precipitação é a queda de água, quer no estado líquido (chuva), quer no estado sólido (neve e granizo).

Quando as gotículas de água das nuvens se juntam umas às outras, aumentam de volume e peso, vencem a resistência do ar e caem sob a forma de chuva.

Para que se originem as chuvas é necessário que haja uma subida doar, para que o mesmo arrefeça e possa atingir a saturação e consequente condensação do vapor de água. Tendo em conta a ascensão (subida) do ar, consideram-se três tipos fundamentais de chuvas:

Chuvas orográficas ou de relevo, convectivas ou de convecção e frontais ou ciclónicas.

Nas chuvas orográficas o ar sobe pelas encostas das montanhas e arrefece; ao arrefecer o ar aumenta a humidade relativa até à saturação, levando à condensação do vapor de água e formação de nuvens e de chuvas.

Nas chuvas convectivas o ar em contacto com a superfície muito aquecida do globo aquece também; ao aquecer expande-se, torna-se mais leve e sobe, arrefece, condensa-se e origina chuvas.

Chuvas frontais quando duas massas de ar de temperaturas diferentes entram em contacto, o ar quente sobe, por ser mais leve, por cima do ar frio, ao subir arrefece e condensa-se, originando as chuvas.

 

A neve e o granizo

Quando a condensação do vapor de água ocorre a temperaturas inferiores a zero e mais ou menos lentamente, formam-se cristais de gelo, que ao caírem para o solo, se vão juntando uns aos outros, formando flocos aveludados que é a neve (temperaturas negativas em todo o seu trajecto). Por vezes, as gotas de água são arrastadas por correntes de ar ascendentes, para níveis altos da atmosfera, onde a temperatura é negativa; essas gotas solidificam rapidamente, transformando-se em grãos de gelo que é o granizo.

 

 

Ciclo da água

 

Circuito da água que evapora dos oceanos condensa-se e precipita-se sobre eles ou é transportada pelos ventos e precipita-se nos continentes e escorre através dos cursos de água de superfície e subterrâneos voltando aos oceanos.

 

 

Ciclo hidrológico

 

 

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A pressão atmosférica

 

A pressão atmosférica é a força exercida pela atmosfera em cada unidade de superfície.

 

Diz-se que a pressão atmosférica é normal quando o seu valor é de 760mm/Hg ou, o que é equivalente, de 1013mb. Considera-se alta quando é superior àqueles valores e baixa quando é inferior.

 

Variação da pressão atmosférica

 

Com a altitude: à medida que aumenta a altitude diminui a pressão atmosférica, porque: quanto maior é a altitude menor é a coluna de ar que vai até ao limite superior da atmosfera; a densidade do ar diminui com a altitude, tornando-se, por isso, mais leve.

 

Com a temperatura: o ar quando aquece dilata e torna-se mais leve; quando arrefece contrai-se e torna-se mais pesado, por isso, a pressão varia na razão inversa da temperatura.

 

Com a latitude: a pressão à superfície do globo dispõe-se por faixas, mais ou menos paralelas segundo a latitude e alternadamente de baixas e de altas pressões, ver figura.

 

Geografia, 7ºano, João Antunes

 

 

 

 

Centros barométricos: os ciclones e os anticiclones

 

Se numa região a pressão atmosférica apresentar os seus valores mais baixos no centro, isto é, se a pressão diminuir da periferia para o centro, temos nessa região um centro de baixas pressões ou centro ciclónico ou depressão barométrica;

Se, pelo contrário, os valores mais altos da pressão se encontrarem no centro, ou seja, se a pressão aumentar da periferia para o centro, temos um centro de altas pressões, ou centro anticiclónico ou anticiclone.

 

A circulação do ar nos centos barométricos

 

O vento é o ar em movimento e resulta sempre da diferença de pressão atmosférica entre dois lugares.

 

O vento sopra das pressões mais altas par as pressões mais baixas e a sua velocidade é tanto maior quanto maior for a diferença de pressão entre os dois lugares.

 

Nos centros de Altas pressões ou Anticiclones o ar desce na vertical, aumentando de temperatura, aumentando a sua capacidade higrométrica, ausência de formação de nuvens e de chuvas; nos centros de baixas pressões, ou depressões barométricas ocorre o inverso, como se pode ilustrar

 

 

                                        

 

Geografia, 10 e 11º anos, Madalena Cláudio e Paula Lobo)

 

Devido à força de Coriolis, causada por o movimento de rotação da terra, o ar sofre um desvio para a direita no Hemisfério Norte e um desvio para a esquerda no hemisfério Sul.

Os centros anticiclónicos estão associados ao bom tempo e as depressões ao mau tempo.

Esses centros de pressão deslocam-se com as respectivas massas de ar, criando uma faixa de separação entre elas, superfície frontal polar e suas respectivas perturbações (no Hemisfério Norte, no verão sobem para Norte, no Inverno descem para Sul, em simultâneo deslocam-se segundo o fluxo de oeste).

 

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Massas de ar, superfícies frontais e frentes

 

Massa de ar – grande porção de ar na troposfera com características semelhantes de temperatura e humidade ao nível horizontal. Consoante as regiões onde têm origem, que conferem características próprias, assim podemos considerar três grandes tipos de massas de ar primárias: equatorial, tropical e polar.

 

- massa de ar equatorial: formam-se nas regiões envolvendo o equador, onde as temperaturas e a humidade são elevadas; trata-se, por isso de massas de ar muito quentes e muito húmidas.

- massa de ar tropical: originam-se nas regiões atravessadas pelos trópicos. São muito quentes e podem ser mais ou menos húmidas; se se formam nos oceanos são muito húmidas e denominam-se massas de ar tropical marítimo; se têm origem sobre os continentes, são muito quentes e muito secas e designam-se massas de ar tropical continental.

- massas de ar Polar: formam-se nas regiões muito frias, de altas latitudes; são muito frias. Se tiverem origem sobre os continentes, são frias e secas, designando-se de massa de ar polar continental; se tiverem origem sobre os oceanos, são frias e húmidas e chamam-se massas de ar polar marítimo.

 

As massas de ar são dinâmicas, evoluem, transformam-se, deslocam-se e modificam-se consoante as características das regiões atravessadas e o tempo gasto no seu percurso.

 

Superfície frontal e frente

 quando massas de ar diferentes entram em contacto não se misturam e formam, por isso, uma faixa de separação entre elas que se denomina superfície frontal: quente ou fria, consoante a sua velocidade relativa, portanto a sua capacidade de substituição do ar, quente pelo frio e vice-versa. À intercepção da superfície frontal com a superfície terrestre damos o nome de frente, que pode ser quente ou fria .

 As frentes raramente surgem isoladas e andam associadas a centros ciclónicos no interior dos quais elas se movimentam.

 Ao conjunto de duas ou mais frentes damos o nome de sistema frontal

Perturbação frontal é o conjunto de duas frentes, uma quente e outra fria, associadas a um centro ciclónico

 “Uma perturbação frontal é constituída por duas frentes: uma frente fria e uma frente quente. A frente fria consiste no avanço do ar frio posterior sobre o ar quente. O ar frio, por ser mais denso, introduz-se como uma cunha por baixo do ar quente, obrigando-o a subir de forma abrupta e rápida, originando nuvens de grande desenvolvimento vertical - com fortes aguaceiros de curta duração. Numa frente quente o ar quente, por ser mais leve e menos denso, avança gradualmente sobre o ar frio anterior, arrefecendo mais lentamente, havendo formação de nuvens de desenvolvimento mais horizontal, podendo não ocorrer precipitação”

http://pt.wikipedia.org/wiki/Sistema_frontal

  As perturbações frontais ocorrem nas latitudes intermédias influenciando os estados do tempo e respectivos climas. Portugal localizado na Zona Temperada do Norte, é influenciado, sobretudo no Inverno, por estas perturbações frontais.

 São exemplificados, na figura que se segue, os estados do tempo correspondentes à passagem de uma perturbação frontal.

 


Perturbação frontal, vista em corte vertical, e os estados do tempo que lhe andam associados (Geografia, 7ºano, João Antunes)

 

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