Cap1 Intro TempoeClima

5/16/2018 Cap1 Intro TempoeClima - slidepdf.com

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TEMPO E CLIMA

no Brasil

Iracema Fonseca de Albuquerque Cavalcanti I Nelson Jesus Ferreira

Maria Gertrudes Alvarez Justi da Silva I Maria Assuncao Faus da Silva Dias

organizadores



© Copyright 2009 Oficina de Textos

Projeto grafico Malu Vallim

Capa e diagramacao Douglas da Rocha Yoshida

Preparacao de textos Gerson Silva

Revlsao de textos Rena Signer

Dados Internacionais de Catalogacao na Publicacao (CIP)

Camara Brasileira do Livro, SP, Brasil)

Tempo e clima no Brasil / Iracema F.A .

Ca va lc a nt i . .. [ e t al.J organizadores. --

Sao Paulo: Of icina de Textos, 2009.

Outros organizadores: Nelson J. Ferreira, M.

Assuncao F.da Silva Dias, M. Gert rudes A. Just i da Silva

Bibliografia.

ISBN 978-85-86238-92-5

1. Brasil - Clima 2. Brasil - Tempo

3. Climatologia I. Cavalcanti, Iracema F.A.

II. Ferreira, Nelson J. III . Dias, M. Assuncao

F.da Silva. IV. Silva, M. Gert rudes A. Just i da.

09-07685 • CDD-551.6981

Indices para catalogo sistematico:

1. Brasil: Clima : Estudos : Ciencias da terra

551.6981

2. Tempo: Estudos : Brasil: Ciencias da terra

551.6981

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Todos os direitos reservados a Oficina de Textos

Trav . Dr. Luiz Ribeiro de Mendon<,;a, 4

CEP01420-040 Sao Paulo-SP - Brasil

tel. (11) 3085 7933 fax (11) 3083 0849

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A elaboracao deste livro foi motivada pela carencia de mate-

rial didatico, em cursos de gradua<;:aoe pos-graduacao em meteorologia e

areas afins, sobre os sistemas de tempo que atuam no Brasil e as influen-

cias da variabilidade climatica. Alern do carater didatico para as curs os

de meteorologia e ciencias atmosfericas e oceanicas, esta obra tambem e

destinada a pesquisadores e alunos em ciencias fisicas e naturais ambien-

tais interessados em conhecer, com urn enfoque fisico, a natureza, 0

comportamento e 0 impacto dos principais sistemas meteorologicos

que atuam no Brasil. 0 material compilado abrange interesses de varies

setores: educacional, agricultura, recurs os hidricos, defesa civil, econo-

mico e social. Da concepcao ate a publicacao, foram mais de tres anos,

dois dos quais reunindo 0 material com os autores, ate que tivessernos

os capitulos em fase final. A dedicacao dos autores na preparacao dos

diversos capitulos contribuiu para que 0 livro se tornasse realidade. Os

assuntos foram tratados de forma detalhada, com varies exemplos e

ilustracoes que esclarecem as explicacoes, 0 Cap. 1 fornece uma com-

preensao geral dos aspectos de tempo e clima, e as tres partes em que

foram divididos os capitulos subsequentes mostram os principais siste-

mas meteorologicos que atuam sobre 0Brasil; 0clima das regioes Norte,

Nordeste, Centro-Oeste, Sudeste e SuI; e as variabilidades climaticas.~

Alguns dos topicos discutidos sao: a apresentacao dos sistemas meteo-

rologicos que provocam chuvas em varias partes do Brasil e a discussao

de seus comportamentos; as caracteristicas do clima em cada regiao; a

variabilidade climatica que afeta os sistemas responsaveis por chuva em

diversas regioes e que podem causar enchentes ou secas; os fatores locais

ou remotos que contribuem para a reducao ou 0 excesso de chuvas; e as

projecoes do clima futuro no Brasil. Esperamos que os conhecimentos

aqui apresentados possam contribuir para 0 continuo desenvolvimento

de pesquisas na area, e que despertem 0 interesse nao so dos alunos e

pesquisadores, mas tambern do publico em geral, 0qual podera ter uma

visao ampla do Tempo e Clima no Brasil.

lracema Fonseca deAlbuquerque Cavalcanti

Nelson Jesus Ferreira

PREFACIO



























































o tempo e 0que vemos acontecer na atmosfera, 0clima e 0que

esperamos que aconteca. Qual a relacao entre tempo e clima? 0 tempo

determina 0 clima, ou, ao contrario, e 0 clima que determina 0 tempo?

o tempo e 0 clima estao em constante evolucao, mas ha padroes que se

repetem (clima) e outros que podem ser antecipados, 0que permite pre-

ver 0 tempo futuro com dias de antecedencia e ate mesmo, em algumas

circunstancias, padroes climaticos com meses de antecedencia, Todas as

previs6es meteorologicas sao bastante uteis para a humanidade.

As flutuacoes do tempo e do clima sao fenomenos exclusiva-

mente naturais ou a humanidade pode altera-las significativamente? E

evidente, nos dias de hoje, que as acoes da humanidade podem afetar

profundamente 0 clima do planeta e que as mudancas climaticas estao

ocorrendo a velocidades sem precedentes no ultimo milhao de anos e tal-

vez muito mais. Torna-se importante, assim, conhecer 0 funcionamento

do sistema climatico e de que maneira ele esta sendo alterado.

Este livro preenche uma importante lacuna ao apresentar,

de forma didatica, as principais manifestacoes do tempo e do clima no

Brasil. Resulta da experiencia acumulada em varias instituicoes de pes-

quisa e ensino, como a Universidade de Sao Paulo, Universidade Estadual

de Campinas, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Universidade

Federal do Parana, Universidade Federal zio Para e, especialmente, 0

Centro de Previsao deTempo e Estudos Climaticos (CPTEC),do Instituto

Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE).

Essa experiencia acumulada no INPE teve seus primordios

com a publicacao, em 1986, do Boletim de M onitoram ento do C lim a do

No rd es te d o B ra sil, 0qual, em poucos meses, alcancou abrangencia nacio-

nal e tornou-se 0 conhecido boletim mensal de analises e previs6es

climaticas Climanalise. Em mais de duas decadas, 0Climanalise constitui

a principal referencia de registro e documentacao cientifica das flutua-

coes climaticas de relevancia para 0Brasil em todas as escalas espaciais,

alern de introduzir a previsao climatica sazonal e seus avances. Tern ser-vido como referencia basica em estudos e pesquisas sobre 0 clima e 0

tempo no Pais. Em grande medida, este livro rende homenagem a todos

aqueles que construiram esse conhecimento.

T em po e C lim a n o B ra sil servira como leitura agradavel a todos

aqueles que quiserem saber mais sobre 0 assunto, e se tornara leitura

obrigatoria para estudantes de meteorologia, hidrologia, geografia e

meio ambiente.

APRESENTA~AO
























































































AGRADECIMENTOS

A publicacao deste livro contou com 0 apoio do CPTECI

INPE e a cooperacao de inumeros professores e pesquisadores de

divers as instituicoes brasileiras, como Universidade de Sao Paulo,

Universidade Estadual de Campinas, Universidade Federal do Rio

de Janeiro, Universidade Federal do Parana e Universidade Federal

do Para. Agradecemos ao CNPq pelo apoio e incentivo, e a Shoshana

Signer (Oficina de Textos), que sempre acreditou e apoiou a realizacao

deste trabalho. Agradecemos a Gisele de Mira, Monica Damiao Mendes,

D~enilson Ribeiro Viana, Virginia Piccinini Silveira e Jorge Conrado

Conforte pela ajuda na organizacao e preparacao da obra. Agradecemos

tambern ao CPTEC/INPE, FUNCATE,HOBECO, CLIMATEMPO, SOMAR,

METARJ e APLBA pelo apoio financeiro a esta publicacao,






















AAF Agua Antartica de Fundo

AAI Agua Antartica lnterrnedlaria

AB Alta da Bolivia

ABLE

AC

ACAS

ACP

ANA

ANEEL

APAN

ASA

ASAN

ASAS

AST

AT

ATN

ATS

ATSM

ATSF

ATSN

ATSQ

BI

CAPE

CB

CBM

CCA

CCB

CCM

CCST

CDAS

CINE

CJBN

CLA

CLP

CM

COPPE

COS

CPTEC

CRS

CRU

CSA

CSEDAEE

DCAIIAG/USP

DNOA

DSA

ECM

ECMWF

ECT

Amazon Boundary Layer Experiment

Aguas Costeiras

Agua Central do Atlantico Sui

Analise de Componentes Principais

Agenda Nacional de Aguas

Agencia Nacional de Energia Eletrica

Agua Profunda do Atlantico Norte

Agua Subantartica

Anticiclone (ou Alta) Subtropical do Atlantico Norte

Anticiclone (ou Alta) Subtropical do Atlantico Sui

Agua Subtropical

Agua Tropical

Atlantico Tropical Norte

Atlantico Tropical Sui

Anomalia de Temperatura da Superficie do Mar

Atlantico Tropical Sui Frio

Atlantico Tropical Sui Neutro (ATSN)

Atlantico Tropical Sui Quente

Bifurcar;:ao Inter-hemisterica

Convective Available Potential Energy

Corrente do Brasil

Corifluencia Brasil-Malvinas

Corrente Circumpolar Antartica

Corrente Costeira do Brasil

Complexo Convectivo de Mesoescala

Centro de Ciencia do Sistema Terrestre

Climate Data Assimilation System

Convective Inhibition Energy

Corrente de Jato de Baixos Nfveis

Camada Limite Atmosterica

Camada Limite Planetaria

Corrente das Malvinas

Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pos-graduacao

e Pesquisa de Engenharia

Coastal Occurring Systems

Centro de Previsao de Tempo e Estudos Climaticos

Centro Regional Sui de Pesquisas Espaciais

Climatic Research Unit

Corrente Sui-Atlantica

Corrente Sui-EquatorialDepartamento de Aguas e Energia Eletrica

Departamento de Ciencias Atmosfericas do Instituto

de Astronomia, Geofisica e Ciencias Atmosfericas da

Universidade de Sao Paulo

Depressao Termo-Orografica do Noroeste Argentino

Divisao de Satelites e Sistemas Ambientais

Energia Cinetica Media

European Centre for Medium-Range Weather

Forecasts

Energia Cinetica Turbulenta

LISTA DE

ABREVIAC;0ES

E SIGLAS













































































































EEP

ENOS

EN

HT

FI

FOE

FOEC

FOEE

GPCC

GPCP

GRADT

GRDC

HN

H S

INMET

INPA

INPE

IPCC

IR I

JA N

JB N

JBNAS

JP

JS T

LBA

LC b

LI

~IC

LlP1

LlP2

LN

LNCC

MCG

MCG

NCAR

NCEP

NEB

NMC

NOAA

OA

OAN

OBT

OIT

OPN

ODP

OMJ

OS

PNA

PNM

PSA

ROC

Eventos Extremos de Precipitacao

E I Nino-Oscilacao Sui

E I NinoFast Fourier Transform

Funcao de Influencia

Funcoes Ortogonais Empiricas

Funcoes Ortogonais Empiricas Complexas

Fun<;:6esOrtogonais Empiricas Estendidas

Global Precipi tation Climatology Centre

Global Precipi tation Climatology Project

Gradiente lnter-hemisferico

Global Runoff Data Centre

Hernlsferio Norte

Hernisferio Sui

Instituto Nacional de Meteorologia

Instituto Nacional de Pesquisas da Amazonia

Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais

Intergovernmental Panel on Climate Change

International Research Institute

for Climate and Society

Jato de Altos Nfveis

Jato de Baixos Niveis

Jato de Baixos Niveis da America do Sui

Jato Polar (ou Jato da Frente Polar)

Jato Subtropical

Large-Scale Biosphere-Atmosphere Experiment

in Amazonia

Linha de Curnulos-nimbos

Linha de Instabilidade

Linha de Instabilidade Costeira

Linha de Instabilidade com Propagacao do Tipo 1

Linha de Instabilidade com Propagacao do Tipo 2

La Nina

Laborat6rio Nacional de Cornputacao Cientffica

Mode\o de Circuiacao Cera\

Modelo de Circulacao Ceral

National Center for Atmospheric Research

National Centers for Environmental Prediction

Nordeste do Brasil

National Meteorological Center (atual NCEP)

National Oceanic Atmospheric Administration

Oscilacao Antartica

Oscilacao do Atlantico NorteCoordenacao-Geral de Observacao da Terra

Ondas de Instabilidade Tropical

Oscilacao do Pacifico Norte

Oscilacao Decenal do Pacif ico

Oscilacao de Madden-Julian

Oscilacao Sui

Pacific-North America

Pressao ao Nivel do Mar

Pacific-South America

Radiacao de Onda Curta













































































































ROL Radiacao de Onda Longa

SALLJEX South American Low-Level Jet Experiment

SF Sistema Frontal

SCM Sistema Convectivo de Mesoescala

SIPAM Sistema de Protecao da Amazonia-SMAS Sistema de Mon~6es da America do Sui

ST Storm tracks

TA Temperatura do Ar

TSM Temperatura da Superffcie do Mar

VCAN vortlce Cicloruco de Altos Nfveis

lCA Zona de Confluencia dos Alfsios

ZCAS Zona de Convergencia do Atlantico Sui

ZCIT Zona de Convergencia Intertropical

ZCPS Zona de Convergencia do Pacffico Sui

lCT Zona de Convergencia Tropical

lPS Zonas de Precipitacao Subtropicais




































SUMARIO

1 Para entender Tempo e Clima 15

Parte I Sistemas Meteorologicos que afetam 0

Tempo na America do Sul 23

2 Zona de Convergencia Intertropical do Atlantico 25

2.1 Aspectos meteorologicos caracteristicos da ZCIT 26

2.2 Variabilidade interanual 342.3 A simulacao da ZCIT em modelos climaticos 39

3 Vortices ciclonicos de altos niveis que atuam

na vizinhanc;:a do Nordeste do Brasil 43

3.1 Caracteristicas gerais 43

3.2 Mecanismos de formacao de VCANs 51

3.3 Deslocamentos 53

3.4 Estrutura vertical 54

3.5 Variabilidade sazonal e interanual dos VCANs 56

3.6 Consideracoes finais 59

4 Disturbios ondulatorios de leste 61

4.1 Cido anual 64

4.2 Caracterfsticas cinernaticas do vento 69

4.3 Comparacao com analises do NCEP e de radiossondagem 73

5 'Linhas de instabilidade na costa N-NE da America do SuI.. 75

5.1 Climatologia das linhas de instabilidade 78

5.2 Variabilidade sazonal 81

5.3 Variabilidade interanual 84

5.4 Mecanismos de propagacao das linhas de

instabilidade na Amazonia 86

5.5 Estudo de urn caso de ocorrencia de LI

e condicoes atrnosfericas associadas 88

5.6 Sumario elas principais caracteristicas das LIs 92

6 Zona de convergencia do Atlantico Sul 95

6.1 Definicao, observacao e teoria 96

6.2 Variabilidade espacial da ZCAS 98

6.3 Variabilidade temporal da ZCAS 101

6.4 ZCAS,topografia e interacao com 0oceano Atlaritico Sul.. 105

6.5 ZCASe ocorrencia de extremos de chuvas 106


7 Ciclones e ciclogenese 111

7.1 Classificacao de cidones 112

7.2 Mecanismos de formacao dos ciclones extratropicais 115

7.3 Ciclogenese a sotavento das montanhas 117

7.4 Climatologia da ciclogenese 122

8 Jatos de altos niveis 1278.1 Definicao Geral 128

8.2 Jato Subtropical e Jato Polar: diferencas

e variabilidade sazonal 128

8.3 0jato polar e sua importancia no prognostico do tempo 130

9 Frentes frias sobre 0 Brasil 135

9.1 Criterios para a deterrninacao objetiva de frentes frias 137

9.2 Climatologia da passagem de frentes frias

para 0periodo de 1979 a 2005 138

9.3 Caracteristicas da circulacao atmosferica

associadas as frentes frias 140






























































































9.4 Variabilidade interanual da frequencia de

frentes frias sobre 0 Brasil 145

9.5 Efeitos das frentes frias na precipitacao 146

10 Geadas e friagens 149

10.1 Geadas radiativas e advectivas 151

10.2 Friagens 151

10.3 Influencia orografica 155

10.4 Processos fisicos envolvidos 160

10.5 Previsao de geadas e friagens 165

10.6 As geadas e 0ENOS 166

11 Jato de baixos niveis ao Iongo dos Andes 169

11.1 Aspectos gerais 170

11.2 Variabilidade temporal 172

11.3 Importancia do JBNAS na regulacao do

elima regional presente e futuro 179

12 Complexes convectivos de mesoescala na America do SuI 181

12.1 Definicao de CCM 182

12.2 Cielo de vida e locais de ocorrencia 183

12.3 Modelagem numerica dos CCMs 191

Parte II Climas do Brasil 195

13 Clima da Regiao Arnazonica 197

13.1 Caracteristicas do elimada Amazonia 199

13.2 Variabilidade do elima na Amazonia 207

14 Clima da Regiao Nordeste do Brasil.. 213

14.1 Variacao.sazonal ~ 214

14.2 Variabilidade de baixa frequencia 218


15 Clima da Regiao Centro-Oeste do Brasil.. 235

15.1 Circulacao da atmosfera 236

15.2 Variabilidade climatica 236

15.3 Curiosidades sobre 0elima da regiao 241

16 Clima da Regiao Sudeste do Brasil.. 243

16.1 Caracteristicas gerais do elima e seu carater transicional. 245

16.2 Especificidades dos elementos do elima na regiao Sudeste 246

16.3 Problemas ambientais deftagrados por

condicionantes atrnosfericos, suas repercussoes

socioespaciais e potencialidades da regiao 255

16.4 Repercussao das mudancas climaticas no Sudeste brasileiro 256

17 Clima da Regiao SuI do Brasil.. 259

17.1 Temperatura, umidade, pressao e vento na superficie 260

17.2 Circulacao atrnosferica 265

17.3 Fluxos de umidade e cielo anual de precipitacao 268


Parte III Variabilidade Climatica 277

18 Bloqueios atrnosfericos 279

18.1 Bloqueios atmosfericos, descricao sin6tica

e criterios de identificacao 280

18.2 Bloqueios no Hemisferio SuI:Climatologia 286




































































































































18.3 Bloqueios e osprocessos de alta e baixa

frequencia na atmosfera 289

18.4 Alguns casos debloqueios 293

18.5 Previsibilidade de bloqueio atrnosferico 295

19 Moncao na America do Sul 297

19.1 Definicao de moncao e cornparacao com a circulacao

na regiao central daAmerica do Sul 300

19.2 Definicao do inicio da estacao chuvosa 306

19.3 Fases ativas e inativas da moncao 307

19.4 Fluxos de calor na superficie e umidade no solo 312

20 Teleconexoes e suas influencias no Brasil.. 317

20.1 Definicao e hist6rico das teleconexoes 317

20.2 Analises de teleconexoes 319

20.3 Principais padroes de teleconexao 320

20.4 Teleconexoes e forcantes tropicais,

extratropicais e internas 325

20.5 Influencias de teleconexoes sobre a America do Sul 330

20.6 Influencia de teleconexoes sobre a America do SuI

em sirnulacces climaticas 332

21 Variabilidade intrassazonal 337

21.1 Caracteristicas da OMJ 338

21.2 Influencia da OMJ na ocorrencia

de extremos na precipitacao 348

21.3 Previsao da OMJ 349


22 Variabilidade interanual do clima no Brasil.. 353

22.1 Descricao da variabilidade interanual no Brasil... 355

22.2 Infiuencia do ElNifio-Oscilacao SuI no clima do Brasil.. 364

22.3 Mecanismos da variabilidade interanual.. 370


23 Variabilidade decenal a multidecenal.. 375

23.1 Variabilidade decenal no Pacifico 375

23.2 Variabilidade decenal no Atlantica 379

23.3 Variabilidade decenal do clima na America do Sul... 380


24 Variabilidade de mesoescala e interacao

oceano-atmosfera no Atlantico Sudoeste 385

24.1 Caracterizacao doAtlantico Sudoeste 387

24.2 Processos e feicoes de mesoescala 394

24.3 Impactos e Variabilidade doAtlantica Sudoeste 397

24.4 Interacao local oceano-atmosfera 401

24.5 Consideracces finais 404

25 Mudancas climaticas: deteccao e cenarios futuros

para 0Brasil ate 0final do Seculo XXI. 407

25.1 Clima do Brasil no seculo XX 410

25.2 Projecces de clima futuro no Brasil para 0seculo XXI... 414

25.3 Possiveis impactos das mudancas climaticas no Brasil 417

25.4 Mudancas no uso da terra e impactos

no clima daAmazonia 419

25.5 Conclusoes ; 420

Referencias Bibliograficas 425

Sobre os autores 459















































































































1 1 PARA ENTENDER.TEMPO E CLIMA

Em sua orbita ao redor do Sol, 0 planet a Terra passa por diferentes

exposicoes a radiacao solar ao longo dos 365 dias do ano, 0que define

as estacces primavera, verao, outono e inverno. As caracteristicas das

estacoes do ano, em termos de temperatufas e chuvas, dependem de

alguns fatores adicionais como a distancia ate 0 equador, a distancia aos

oceanos e a altitude do local. 0 conjunto desses fatores define 0 que se

chama clima.

A ATMOSFERA,no entanto, e extremamente complexa e

desafia as definicoes mais simples. 0 tempo que sentimos no dia a dia,

as chuvas, 0 calor, 0 frio, estao associados a passagem de frentes frias

e quentes, ciclones e anticiclones, ondas atmosfericas, tempestades das

mais variadas, entre tantos outros fenomenos.

CONFORMEMark Twain, "Climate is what we expect, weather•

is what we get" [Clima e aquilo que esperamos; tempo e 0que sentimos].

o clima e definido pela media das condicoes do tempo .ao longo de urn

periodo de algumas decadas, No dia a dia, temos os sistemas de tempo

que provocam a variabilidade que observamos e que afetam as ativida-

des humanas.

o PLANETATerra tern seu clima definido por dois fiuidos: 0 ar

e a agua, Ambos tern dinamica propria e interagem entre si, com a terra

salida e com os ecossistemas naturais ou nao. Os ventos sao movimentos

Maria Assuncdo F.

da Silva Dias,

Maria Gertrudes

A. Justi da Silva
































































16 TEMPO E CLiMA NO BRASIL

FIG. 1.1 Quando 0Sol

esta na vertical, os

raios solares chegam

perpendicularmente a

superficie, que recebe a

maxima quantidade de

energia por segundo de

342 W/m2. Para outras

. inclinacces, a mesma

energia se reparte

por uma area maior,resultando em urn

valor menor de energia

incidente por segundo por

metro quadrado

do ar que definem a circulacao atmosferica, ao passo que os movimentos

da agua nos oceanos definem as correntes maritimas, Intensa troca de

energia entre esses fluidos ocorre quando a agua muda de fase (vapor,

agua liquid a ou gelo), mas 0 combustivel fundamental para a dinamica

da atmosfera e dos oceanos e a energia recebida do Sol.

o AQUECIMENTOa superficie

terrestre ocorre pela inclinacao dos raios

solares incidentes. Quanto mais proximos

de uma incidencia vertical, maior a taxa

de aquecimento da superficie (Fig. 1.1).

Devido a inclinacao do eixo de rotacao da

Terra com relacao ao plano da orbita, os

raios solares incidem, ao rneio-dia, muito

proximos da vertical nas regi6es tropicais,

e quase na tangente nas proximidades dos

polos. No hernisferio de inverno ocorre

a noite polar durante varies meses,

enquanto no hernisferio de verao 0polo fica iluminado, porern com raios

45°

1,41 W/m2

bastante inclinados.

A REGAO tropical tern excesso de energia, ao passo que as

regi6es polares tern deficit de energia. Os fluidos, ar e agua, encarregam-se

de redistribuir 0 calor das~regi6escom excesso para as regi6es com deficit

de energia. Amane ira como a atmosfera faz essa redistribuicao e por meio

de movimentos horizontais - os ventos - e de movimentos verticais. 0

excesso de energia nos tropicos, especificamente nas regi6es equatoriais,

faz 0 ar aquecido se elevar, induzindo a formacao de nuvens profundas

que chegam ate a tropopausa, a aproximadamente 15 km de altura. 0 at

que sobe nas proximidades do equador desce nos subtropicos, a aproxi-

madamente 30 graus de latitude norte e sul, por meio de uma celula de

circulacao denominada celula de Hadley. Nessas regi6es subtropicais onde

oar desce, definem-se os sistemas de alta pressao subtropical (Fig. 1.2).

OARfrio dos polos e0ar quente dos tropicos e subtropicos estao

separados pelas chamadas frentes. As frentes que observamos emsuper- ,

ficie estao associadas a ondas atmosfericas que podem ser observadas

em altitude. Ondas atmosfericas e frentes encarregam-se de redistribuir

o calor, reduzindo 0excesso nos tropicos e 0deficit nos polos. Quando 0

ar frio avanca para 0equador, a frente e denominada frente fria; quando

o ar quente avanca para os polos, a frente denomina-se frente quente.

Por meio do avanco das frentes, fri'!;s e quentes, os fluidos atmosfericos

bus cam 0 equilibrio terrnico, nunca atingido, mas promovem a reducao

das diferencas de temperatura entre equador e polos.







































































































1 - PARA ENTENDER TEMPO E (LIMA 17

FIG. 1.2 Esquema da

circulacao geral da

atmosfera com a posicao das

celulas de circulacao vertical

e as ventos tipicos pr6ximos

a superficie terrestre

Zona de Converge i

Intertropical

latitudes medias

A REGIAO onde os sistemas frontais se formam com mais fre-

quencia e ao redor da latitude de 60 graus sul ou norte, onde esta urn

•cinturao de baixas pressoes que recebem 0nome de ciclones extratropi-

cais. Do encontro entre as mass as frias e quentes, no cinturao de baixas

press6es, ocorre 0 levantamento do ar que vai descer nos subtr6picos e

nos polos. Com isso, ficam definidas tres celulas de circulacao vertical,

que recebem os nomes de celula de Hadley, celula de Ferrell - ou celula

de latitudes medias - e celula polar. 0 ramo superficial dessas celulas

define os ventos alisios de nordeste no Hernisferio Norte e os de sudeste

no Hernisferio SuI , que convergem na Zona de Convergencia Intertropical

(ZCIT).Entre 30 e 60graus de latitude, osventos passam a ser predominan-

temente de oeste, e nas regioes polares passam a ser novamente de leste.

ESSEQUADRO define condicoes tipicas para as diversas faixas

de l~titude. No entanto, numa mesma latitude, existem diferentes condi-

<;oesclimaticas. Aproximidade do oceano e urn primeiro fator regulador.

A grande capacidade terrnica do oceano amortece as variacoes de tem-

peratura diurnas tanto pela proximidade como pela grande quantidade

de vapor d' agua que procede do oceano e se distribui nas proximidades.

o alto conteudo de umidade no ar absorve a radiacao terrnica .ernitida

pela terra na faixa do infravermelho, radiacao esta reemitida para baixo

como parte do chamado efeito estufa. Em locais distantes do oceano, e

em desertos, 0 ar mais seco nao retem 0 calor emitido pela terra, que





























































18 TEMPO E CLiMA NO BRASIL

e entao perdido para 0 espaco. Nesses casos, 0 resfriamento noturno e

mais pronunciado do que em regioes umidas, com a baixas temperaturas

durante a noite. 0 mesmo acontece em locais altos, onde a menor espes-

sura da atmosfera e 0 correspondente menor conteudo de vapor d' agua

levam a menores temperaturas a noite.

OS ASPECTOS mencionados - a proximidade do oceano e a

altitude do local - sao dois controles muito importantes do clima local

e estao associados a regimes de vento localdenominados, respecti-

vamente, brisa maritima/terrestre e brisa de vale/montanha. Abrisa

terrestre ocorre durante a noite, quando a terra se resfria mais rapida-

mente do que 0oceano. Este, por ter capacidade calortfica maior que a da

terra, e por permitir misturas verticais, demora mais do que a superficie

terrestre tanto a se aquecer como a resfriar. Assim, durante a noite, 0ar

sobre a terra fica mais frio que 0 ar sobre 0mar; isso gera uma diferenca

de pres~ao, e 0 ar sopra da terra para 0mar. Durante 0 dia, ocorre 0

inverso, e a brisa maritima sopra do mar para a terra. Em regioes altas,

durante a noite, 0 ar se resfria mais do que nos vales; 0 ar frio e mais

pesado e flui para os vales formando a brisa de montanha, tambern cha-

mada de fluxo catabatico, Durante 0 dia, 0 sol aquece as encostas com

face para leste antes de aquecer 0 vale, gerando a brisa de vale para a

montanha. Tanto a brisa de vale para a montanha como a brisa maritima

podem provocar chuvas· sobre 0 continente. No caso da brisa de vale para

a montanha, podem ocorrer neblina ou chuvas orograficas, No caso da

brisa maritima, os ventos transportam a umidade do ar maritime por

dezenas e as vezes ate poucas centenas de quilornetros. Nesse trajeto, e

frequente a formacao de nuvens e de chuva.

PARA HAVER a formacao de nuvens, e preciso ocorrer urn

processo de levantamento do ar. 0 ar sobe, se resfria eo_vapor d'agua

condensa para formar gotas que caem depois como chuva. 0 ar pode

ser levant ado espontaneamente se for aquecido por contato dire to com

a superficie aquecida pelo sol. Uma frente fria que se desloca levanta

o ar mais quente que encontra, e isso provoca as nuvens e as chuvas

associadas a passagem da frente. 0 vento que sopra de encontro a uma

montanha provoca tambern urn levantamento do ar e a formacao de

nuvens orograficas,

o REGIME de chuvas de urn determinado local e fator domi-

nante na definicao do clima local. No entanto, as chuvas sao 0 resultado

final de uma serie de eventos com escalas de tempo e espac;:obastante

diversas, de forma que as causas de uma determinada chuva podem ser

uma mistura de fatores locais e remotos. Alem disso, as chuvas numa

determinada regiao podem afetar 0 tempo em outras regioes, 0 meca-

























































































1 - PARA ENTENDER TEMPO E (LIMA 19

nismo pelo qual ocorrem essas interacoes a distancia, tambern chamado

de teleconexoes, esta baseado em tres processos principais: as ondas

atrnosfericas, a continuidade de massa e a mudanca de fase da agua, da

fase gasosa para a fase liquida e/ou salida.

SEMPREQUEobservamos chuva, isso quer dizer que 0 vapor

d' agua se condensou para formar gotas de agua liquida, ou que houve a

formacao de gelo diretamente do vapor ou por congelamento de gotas de

agua. Cada vez que ocorre a condensacao de 1 g de agua, ha a liberacao do

calor latente de condensacao, que e de aproximadamente 2.500 joules.

Esse calor aquece 0 ar, que se torna mais leve e sobe, e assim se forma

uma nuvem, que pode ter altura variando de poucas centenas de metros

ate uma dezena e meia de quilornetros.

PARACONSERVARmassa, ja que a atmosfera terrestre nao

esta perdendo massa para 0 espa~o sideral, 0 ar que sobe num determi-

nado ponto, por meio das correntes ascendentes dentro das nuvens, tern

de descer em algum outro lugar. Ao descer, 0 ar e comprimido e, dessa

forma, aquecido, formando as chamadas inversoes terrnicas, em que 0

ar mais quente fica acima do ar mais frio. As inversoes terrnicas formam

camadas que funcionam como tampas, nao permitindo movimentos

verticais, razao pela qual inibem a formacao de nuvens. Por outro lado,

quando muitas nuvens estao concentradas numa determinada regiao, a

enorme quantidade de energia liberada na condensacao do vapor d' agua

provoca urn aquecimento profundo e ample da atmosfera, 0 qual tern

como principal consequencia a alteracao da circulacao dos ventos, tantoem superficie como em altitude. Em superficie, esse mecanismo e tipico

da formacao de ciclones tropicais. Em altitude, seu efeito e alterar as

condicoes das ondas atmosfericas de escala planetaria, que podem ter

comprimentos de onda de milhares de quilometros, Essas ondas sao res-

ponsaveis pelas teleconexoes, e 0regime de chuvas de uma determinada

regiao pode ter impactos globais.

o AR descendente associado a conservacao de massa, que

forma as inversoes terrnicas, esta associado a regioes de alta pressao,

como as apresentadas anteriormente, associadas ao ramo descendente

da celula de Hadley. Alem de inibir a formacao de nuvens, as inversoes

termicas impedem a dispersao vertical de poluentes emitidos nas diver-

sas atividades humanas, como as atividades industriais, os transportes

ou mesmo queimadas em geral.

As REGIOESde alta pressao tern, como caracteristica tipica,

ventos calmos que desfavorecem a dispersao horizontal de poluentes.

Massas de ar frio estao associadas a altas pressoes e sao chamadas de

anticiclones. Quando uma frente fria avanca na direcao das regioes mais

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quentes, na sua retaguarda esta urn anticidone que pode chegar ate lati-

tudes relativamente pr6ximas do equador.

No CASOdo Brasil, nota-se, na regiaoequatorial, uma faixa de

latitude que engloba a regiao amazonica e a regiao Nordeste do Brasil,

as quais apresentam dima chuvoso e semiarido, respectivamente. Na

regiao arnazonica, a chuva sustenta a fLoresta, ao passo que no Nordeste,

mesmo com a proximidade do oceano e com os umidos ventos alisios

soprando 0 ana inteiro do mar para a terra, as chuvas sao escassas. Na

estacao chuvosa da Amazonia, a grande quantidade de nuvens esta asso-

ciada a correntes de ar ascendente que descem em grande parte sobre

o Nordeste, inibindo a formacao local de nuvens. Perturbacoes vindas

do oceano Atlantico Tropical, associadas a perturbacoes da ZCIT ou na

forma de ondas de leste, alteram as condicoes de tempo nas regioes Norte

e Nordeste. Na Amazonia, 0 ar que vern do oceano Atlantico passa por

varies ciclos de formacao de nuvens e chuva, num processo de recidagem

que mantern 0ar umido no seu trajeto para 0 sul, paralelo a Cordilheira

dos Andes. Esse escoamento para sul, denominado Jato de Baixos Niveis

(JBN), por ter fortes ventos nas baixas camadas da atmosfera, promove

uma conexao aerea entre 0 cido hidrol6gico da bacia Amazonica e 0 da

bacia dos rios Parana e Prata.

NAREGIAOcentral do Brasil e na regiao Sudeste, ha uma bern

•definida estacao seca e outra chuvosa. Aestacao chuvosa tern urn regime

do tipo moncao, com periodos chuvosos em que domina a Zona de

Convergencia doAtlantico SuI (ZCAS),e periodos secos - os veranicos-,

em que 0 regime de chuvas e mais localizado. No inverno, algumas

frentes frias atingem as regioes Sudeste e Centro-Oeste, ocasional-

mente provocando geadas, e as vezes atingem a regiao Norte, sendo ali

chamadas de friagens. Na regiao SuI, 0 regime de chuvas e dominado

por frentes frias 0ana inteiro, por cidones que se formam localmente

ou por ciclones extratropicais que por ali passam, e por Sistemas

Convectivos de Mesoescala (SCMs). Em todas as regioes do pais

ocorrem intensificacoes e desintensificacoes dos sistemas de tempo

provocados pela topografia.

Os SCMs OCORREMem todas as regioes do pais, desde a costa

norte e nordeste ate a regiao SuI. Trata-se de aglomerados de tempes-

tades que se auto-organizam em sistemas que se movimentam por

divers as horas, provocando chuvas intensas, ventos fortes e, muitas

vezes, queda de granizo. Na costa norte-nordeste, adotam a forma de

Linhas de Instabilidade (LIs), que se desenvolvem sob a influencia da

brisa maritima; no Centro-Oeste e Sudeste apresentam, em geral, forte

interacao com a topografia e sao particularmente frequentes no SuI do

20 TEMPO ECLiMA NO BRASIL



































































1 - PARA ENTENDERTEMPO E (LIMA 21

pais, onde estao, na maior parte das vezes, associados ao JBN a leste da

cordilheira dos Andes.

Nos cAPITuLos subsequentes, os diversos aspectos mencio-

nados sao tratados com profundidade por diferentes especialistas, que

abordam aspectos basicos, assim como 0 estado atual das pesquisas

cientificas pertinentes.













Cap1 Intro TempoeClima

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