CLIMATOLOGIA 1 ACA0223

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CLIMATOLOGIA 1

ACA0223

Por

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Departamento de Ciências Atmosféricas – IAG-USP

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Definições

Mudanças “rápidas” no estado da atmosfera

constituem o que chamamos de “TEMPO”

Características “médias” no estado da atmosfera

constituem o que chamamos de “CLIMA”

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O clima afeta diversos aspectos da vida:

• tipo de moradia e vestuário

• paisagem

• agricultura

• sensações pessoais e cultura

O “Clima” representa, para uma dada região:

• as condições médias do estado da atmosfera,

durante um longo período de tempo

(normalmente 30 anos)

• extremos sazonais de temperatura e precipitação

• freqüência e duração de extremos

O “tamanho” dessa região pode ser:

• local (e próxima ao solo) – microclima

• pequena região (um hectare a alguns km

2 _),

ex.: floresta, vale, praia e cidade – mesoclima

• grande área (um estado, uma região, um pais) – macroclima

• toda a Terra – clima global

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Fatores (ou controles) climáticos :

• Distribuição de continentes e oceanos

• Cadeias montanhosas (altitude)

• Correntes oceânicas e temperatura da

superfície do mar (TSM)

• Intensidade da radiação solar e sua variação

com a latitude

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OCEANOS E TOPOGRAFIA

Capacidade térmica da água > Capacidade térmica do solo



Variações de temperatura na água MENORES que no solo

maior altitude



menor temperatura

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EFEITO COMBINADO DE

MONTANHAS

E ESCOAMENTO

BARLAVENTO

SOTAVENTO

Vento quente e seco

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CORRENTES

OCEÂNICAS

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TEMPERATURA DA SUPERFÍCIE DO MAR

ANUAL

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RADIAÇÃO (SOLAR e INFRAVERMELHA)

R α T

4

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(13)

(14)

UMIDADE DO SOLO

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(17)

TEMPERATURA

e

PRECIPITAÇÃO

GLOBAL

(18)

(19)

Temperaturas médias globais

(20)

Temperaturas médias globais

Janeiro

(21)

• Regiões mais frias sob grandes cadeias montanhosas : efeito da

altitude

• Isotermas orientadas na direção leste-oeste:

localidades na mesma latitude recebem aproximadamente a

mesma quantidade de radiação solar.

• Temperatura decresce na direção dos pólos:

A quantidade anual de radiação solar que cada região recebe

diminui em direção aos pólos

• A inclinação das isotermas próximas às margens costeiras dos

continentes: Correntes oceânicas

• Sobre os continentes, as temperaturas variam mais entre o verão

e o inverno do que sobre os oceanos: capacidade térmica

maior da água (tipo de superfície)

• As maiores temperaturas não ocorrem nos trópico, e sim nos

subtrópicos (~30 graus) : Ramo descendente da Célula de

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VAPOR D’ÁGUA NA SUPERFÍCIE

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TAXA DE PRECIPITAÇÃO GLOBAL

Janeiro

Julho

ZCIT

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• A distribuição global da precipitação está muito ligada à Circulação

Geral da Atmosfera e com a distribuição das cadeias de

montanhas e planaltos.

• A chuva na região equatorial está ligada à ZCIT (convergência dos

alísios e ramo ascendente da Célula de Hadley)

• As regiões com pouca precipitação nas latitudes subtropicais

(inclusive os grandes desertos) estão localizadas no ramo

descendente da Célula de Hadley.

• Nas regiões de latitudes médias a precipitação está associada às

frentes frias e ciclones extra-tropicais, e entre as massas de

ar polar e subtropical.

• Nos pólos está localizado o ramo descendente da Célula Polar e a

baixa temperatura faz com que o vapor d’água disponível seja

pouco.

• Nas latitudes subtropicais encontram-se as Zonas de Convergência

Sub-Tropicais, do Atlântico e do Pacífico (ZCAS e ZCPS).

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CLASSIFICAÇÃO

CLIMÁTICA

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• Os diversos controles climáticos interagem para produzir os mais diferentes

climas.

• Não existem dois lugares que tenham exatamente o mesmo clima.

• Certas similaridades, porém, permitem dividir a Terra em “regiões climáticas”

CLASSIFICAÇÃO CLIMÁTICA

CLASSIFICAÇÃO dos GREGOS ANTIGOS

(consideravam somente a temperatura e a distribuição de radiação solar)

Zona tórrida de baixas latitudes:

• limitada ao norte e ao sul onde os raios solares atingem o zênite (23½



N e 23½



S);

• onde o sol do meio dia é sempre alto, dia e noite tem duração aproximadamente igual;

• é quente o ano todo.

Zona polar (ou frígida) de altas latitudes:

• limitada pelos Círculos Ártico e Antártico (66½



N e 66½



S);

• frio durante todo o ano, devido a longos períodos de inverno

sem luz solar ou sol muito baixo durante o verão.

Zona temperada:

• região entre as duas anteriores;

• tem verão e inverno bem marcados;

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SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO CLIMÁTICA DE KÖPPEN

Wladimir Köppen, cientista alemão, 1846-1940

• baseada nas médias anuais e mensais de temperatura e precipitação

• cinco grandes tipos climáticos, designados por letras

A – Climas tropicais úmidos:

Todos os meses têm temperatura média maior que 18



C

Quase todos os meses são quentes

Não existe estação de inverno “de verdade”

B – Climas secos:

Precipitação deficiente a maior parte do ano

Evaporação potencial e transpiração excedem a precipitação

C – Climas úmidos de lat. médias com invernos amenos:

Verões quente a muito quente, com invernos amenos

A temperatura média do mês mais frio é abaixo de 18



C e acima de -3



C

D – Climas úmidos de lat. médias com invernos severos:

Verões quentes, com invernos frios

A temperatura média do mês mais quente excede 10



C e

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Zonas principais:

A. Tropical

B. Seco

C. Baixas latitudes médias

D. Altas latitudes médias

E. Polar

Descrição dos códigos da classificação

climática de Koppen/Trewartha

Modificadores em letras minúsculas

a. verões quentes e longos

b. verões quentes e curtos

c. verões frescos e curtos

d. verões e invernos frios

f. precipitação todos os meses

w. inverno seco

s. verão seco

Modificadores adicionais:

S. Semi-árido

W. Árido

T. Tundra

F. Calota polar

H. Montanhosa

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A. Tropical

B. Seco

C. Baixas latitudes médias

S. Semi-árido

W. Árido

H. Montanhosa

a. verões quentes e longos

b. verões quentes e curtos

c. verões frescos e curtos

f. precipitação todos os meses

w. inverno seco

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Andagoya,

Columbia, 5° N

Clima Tropical

Iquitos, Peru 4° S

Calcutta, India

22.5° N ,

(35)

Clima árido e semi-árido

Berbera, Somalia

10.5° N ,

(36)

New Orleans, USA 30° N

Latitude Média Úmida

London, England

(37)

CLIMATOLOGIA DINÂMICA

DO BRASIL

(principais sistemas meteorológicos

e efeitos no clima: distribuição de

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(39)

(40)

MANAUS (AM)

_{BELEM (PA)}

REGIÃO NORTE

MACAPÁ (AP)

Principais sistemas:

ZCIT

Convecção local

Linhas de Instabilidade

Temp.

Evap.

Prec.

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REGIÃO NORDESTE

(norte)

Principais sistemas:

ZCIT

Convecção local

Brisas

Ondas de leste

(42)

Vórtice ciclônico de altos níveis

“DIPOLO do Atlântico”

Variabilidade inter-anual

(43)

REGIÃO NORDESTE

(leste e sul)

Principais sistemas:

Brisas

Ondas de leste

Frentes Frias

(44)

(45)

REGIÃO CENTRAL

Principais sistemas:

Convecção local

Linhas de instabilidade

Frentes Frias

Célula de Hadley (desc.)

CAMPO GRANDE (MS)

(46)

REGIÃO SUDESTE

Principais sistemas:

Linhas de Instabilidade

Brisas

ZCAS

Frentes Frias

(47)

REGIÃO SUL

Principais sistemas:

Linhas de Instabilidade

Brisas

Frentes Frias

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Sites interessantes

• http://www.grec.iag.usp.br

• http://www.mct.gov.br/clima/comunic_old/caracna2.htm

• http://www.cptec.inpe.br/products/climanalise/

• http://www.cptec.inpe.br/products/climanalise/cliesp10a/index1.shtml

• http://www.inmet.gov.br/climatologia/combo_climatologia_C.html

• http://geography.uoregon.edu/envchange/clim_animations/

• http://www3.cptec.inpe.br/~ensinop/aulas.htm

• http://www.physicalgeography.net/fundamentals/7v.html

• http://www.blueplanetbiomes.org/climate.htm

• http://www.fao.org/waicent/faoinfo/sustdev/EIdirect/CLIMATE/EIsp0002.htm

• http://www.cptec.inpe.br/enos/

• http://iri.ldeo.columbia.edu/climate/ENSO/index.html

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Modelo Climático Global

(grid 200 km x 200 km)

Modelo Climático Regional

(grid, 60 km x 60 km)

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Correlation: Nino3.4 & SST

Modelado

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Condição Inicial

Condição Final

Observações

Meteorológicas

Previsão

~ 2 semanas

Tempo

Previsão de Tempo

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Caos:

“

Um sistema que depende sensivelmente de modificações

interiores nas condições iniciais”

(Lorenz: The Essence of Chaos, 1993)

 A Atmosfera Tropical Média Sazonal e os Oceanos Tropicais são praticamente

insensíveis às condições iniciais e primordialmente determinados pelas condições de

contorno (forçantes nas fronteiras).

 Excelente simulação da precipitação tropical média para uma dada TSM tropical;

e da TSM tropical para um dado cisalhamento do vento.

0 15 dias 105 dias 200 dias 300 dias

Tempo Estação 1 Estação 2 Estação 3

Base Científica para a Previsão Sazonal

Adaptado de J. Shukla, COLA/IGES

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NOV DEZ JAN FEV

...

JUN

TSM:Obs. TSM Prevista:

Anomalias Persistidas Previsão para o Pacífico

Previsão para o Pacífico e Atlântico SIMULAÇÃO PREVISÃO

PREVISÃO

SAZONAL



PREVISÃO

MÉDIA DO

CONJUNTO

SUBTRAÇÃO

NOV DEZ JAN FEV

...

JUN SIMULAÇÃO CLIMATOLÓGICA

PREVISÃO DA ANOMALIA

CLIMATOLOGIA

1 N 2 1 N 2 NO SIMULAÇÃO CI1 CI₂ CIN CIN NO

CONJUNTO

1 N 2 1 N 2 SIMULAÇÃO CLIMATOLÓGICA



PREVISÃO

Esquema Operacional

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Primeiro Mês de Previsão

Anomalias de TSM no Pácífico Tropical Previsão de Anomalia de TSM do NCEP