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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
5/16/2018 Cap1 Intro TempoeClima - slidepdf.com
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© 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
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
www.ofitexto.com.br
5/16/2018 Cap1 Intro TempoeClima - slidepdf.com
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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
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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
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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,
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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
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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
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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
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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
6.6 Consideracoes finais 108
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
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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
14.3 Consideracoes finais 231
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
17.4 Consideracoes finais 274
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
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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
21.4 Consideracoes finais 351
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
22.4 Consideracoes finais 373
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
23.4 Consideracoes finais 383
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
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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
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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.
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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
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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-
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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
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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.