Circulao Geral da Atmosfera Reinaldo Haas O Sistema

Circulação Geral da Atmosfera Reinaldo Haas

• O Sistema Climático: Circulação Geral da Atmosfera e Oceanos; • 2. 1 Circulação atmosférica global • 2. 2 Campos de temperatura e pressão atmosférica • 2. 3 Estrutura vertical da atmosfera • 2. 3 Campos de precipitação global • 2. 3 Circulação oceânica global • 2. 4 Campos de Temperatura da Superfície do Mar e salinidade • 2. 5 Estrutura vertical dos oceanos

Circulação Geral da Atmosfera • O clima de qualquer região pode ser entendido em termos da circulação de grande escala da atmosfera – CGE (ex. células convectivas de Hadley-Walker) associada aos sistemas atmosféricos de escala sinótica (ex. para o NEB: frentes frias, VCAN) e da circulação de escala local – CEL (ex. circulações de brisas, convecção por ascensão dinâmica, circulações vale-montanha). • A CEL é influenciada pelas características da superfície: topografia, cobertura vegetal, água/gelo/terra, diferenças térmicas continente-oceano. • CGE têm como fonte física térmica importante de influência direta as chamadas condições de contorno (ex. TSM). A CGE é resultado: • (i) do aquecimento diferenciado do globo pela radiação solar. • (ii) da distribuição assimétrica dos oceanos e continentes. • Os padrões de circulação gerados na atmosfera redistribuem calor, umidade e momento pelo globo de forma não homogênea, podendo aumentar ou diminuir diferenças regionais. • O clima é o resultado “médio” da interação da circulação geral da atmosfera com as características locais, podendo ou não apresentar variações segundo a época do ano => O clima não pode ser alterado em curtos períodos de tempo.

Circulação Geral da Atmosfera Aquecimento diferencial Déficit e Excesso de Energia

Circulação Geral da Atmosfera

Circulação Geral da Atmosfera Circulação global numa Terra sem rotação (Hadley)

Circulação Geral da Atmosfera

Circulação Geral- Influência dos Continentes

Circulação Geral da Atmosfera Os movimentos atmosféricos ocorrem em resposta à diferença de pressão entre duas regiões Isso faz com que a atmosfera seja mais expandida no equador e mais contraída nos pólos As diferenças de pressão devidas à incidência e absorção da radiação solar de maneira distinta entre duas regiões Na macro-escala, devido à posição relativa Terra-Sol, os raios solares são mais intensos e mais absorvidos na região Equatorial do que nos Pólos

Circulação Geral da Atmosfera Modelo Teórico Ventos de W (“westerlies”) Ventos de E (“easterlies”) Alísios de NE (“trade winds”) Alísios de SE Ventos de W Ventos de E

Circulação Geral da Atmosfera (a) Modelo teórico da circulação geral da atmosfera (b) Condição média observada da circulação geral da atmosfera

Circulação Geral da Atmosfera – CÉLULA DE HADLEY • Célula de Hadley: direção norte-sul. • A Zona de Convergência Intertropical – ZCIT está localizada no ramo ascendente da célula de Hadley. • Um dos sistemas meteorológicos mais importantes que atuam nos trópicos. • Parte integrante da circulação de grande escala da atmosfera. Circulação geral da atmosfera. Fonte: http: //www. geology. um. maine. edu/ges 121/lectures/20 -monsoons/hadley. jpg

Circulação Geral da Atmosfera – CÉLULA DE WALKER • Célula de Walker: direção leste-oeste. • Um dos sistemas meteorológicos mais importantes que atuam nos trópicos. NORMAL http: //upload. wikimedia. org/wikipedia/en/thumb/6/68/La. Nina. png/669 px-La. Nina. png • Parte integrante da circulação de grande escala da atmosfera. • Parte da variabilidade climática é impulsionada pelas variações dessas circulações (Hadley-Walker) em várias escalas de tempo (ex. escala interanual – ENOS, escala decenal – ODP).

Circulação Zonal da Atmosfera

IOS

Circulação no El Niño

Circulação na La Niña

Circulação Geral da Atmosfera – TSM NO OCEANO PACÍFICO TROPICAL: EL NIÑO • o ramo descendente da célula de Walker se desloca para a região sobre a Amazônia Central inibindo a convecção; • os ventos alísios de nordeste estão mais fracos, diminuindo o fluxo de umidade vinda dos oceanos que penetra na região Amazônica. • ventos alísios de nordeste enfraquecidos -> ZCIT posicionada mais ao norte em relação à posição climatológica -> anos secos na região Norte e Nordeste do Brasil. Ø em anos de El Niño, a Região Nordeste do Brasil fica localizada na região preferencialmente de subsidência (ao sul da ZCIT) que inibe a precipitação. Ø http: //enos. cptec. inpe. br/anima/el_nino. html NORMAL EL NIÑO

Circulação Geral da Atmosfera – TSM NO OCEANO PACÍFICO TROPICAL • El Niño – Oscilação Sul (ENSO) é um fenômeno meteorológico de escala global. Afeta a circulação geral da atmosfera, provoca variações na temperatura e na precipitação em diversas regiões do globo. • Caracterizado pela interação oceano-atmosfera. • Formado por duas componentes: oceânica e atmosférica. • Componente oceânica – El Niño (La Niña): aquecimento (resfriamento) anômalo das águas do Oceano Pacífico Tropical. • Componente atmosférica – Oscilação Sul (OS): flutuações de pressão invertidas entre o Pacífico leste e oeste.

El Niño • El Niño representa o aquecimento anormal das águas superficiais e subsuperficiais do Oceano Pacífico Equatorial. Com esse aquecimento do oceano e com o enfraquecimento dos ventos, começam a ser observadas mudanças da circulação da atmosfera nos níveis baixos e altos, determinando mudanças nos padrões de transporte de umidade, e portanto variações na distribuição das chuvas em regiões tropicais e de latitudes médias e altas. A figura ao lado mostra a situação observada em dezembro de 1997, no pico do fenômeno El Niño 1997/98.

La Niña Anomalia de temperatura da superfície do mar em dezembro de 1988. Plotados somente as anomalias negativas menores que -1ºC. • La Niña representa um fenômeno oceânico-atmosférico com características opostas ao EL Niño, e que caracteriza-se por um esfriamento anormal nas águas superficiais do Oceano Pacífico Tropical. Alguns dos impactos de La Niña tendem a ser opostos aos de El Niño, mas nem sempre uma região afetada pelo El Niño apresenta impactos significativos no tempo e clima devido à La Niña.

O CLIMA DO BRASIL – TSM NO OCEANO PACÍFICO TROPICAL • Anomalia de TSM: La Niña 1988 -89 e El Niño 1997 -98. Fonte: Amaro e Molion, 2008. Desvios de precipitação em cm/mês: La Niña 1988 -89 e El Niño 199798. Fonte: Amaro e Molion, 2008. (verde: negativo; azul: positivo)

O CLIMA DO BRASIL – OSCILAÇÃO DECADAL DO PACÍFICO (ODP) • A ODP é uma flutuação da TSM do Pacífico em uma escala de tempo interdecadal, em que sua região tropical e a costa do continente norteamericano se tornam mais quente (fria), enquanto sua região extratropical se torna mais fria (quente) num período de 20 a 30 anos -> fase positiva ou quente (negativa ou fria). • Mantua et al (1997) descreveram-na como um evento de El Niño (La Niña) de longa duração. • Fase fria: 1948 -1976; Fase quente: 1977 -1998; Fase atual: 1999 -2005 Índice de ODP. Fonte: CDC/CIRES/NOAA Fases da ODP. Fonte: http: //www. metsul. com/secoes/? cod_subsecao=51

Circulação Geral da Atmosfera SISTEMA DE MONÇÃO SULAMERICANO

Massas de Ar e Frentas Fria

Massas de Ar e Frentas Fria

Chuva media diaria no Globo

2. 3 Estrutura vertical da atmosfera

Circulação oceânica

Relevo Oceânico

Salinidade

Correntes Oceânicas

Correntes Oceânicas

Principais Correntes • • • Corrente do Golfo Corrente de Humboldt Corrente de Labrador Corrente Norte-Atlântica Corrente do Brasil Contra-corrente Equatorial Sul Corrente de Benguela Corrente das Malvinas Corrente Circumpolar Antárctica

Perfil Vertical dos Oceanos

Temperatura Global

Conteúdo de Calor Oceânico

Gelo do Ártico