Click to add title. Vilhelm Bjerknes ( ) Observações sinópticas. 2. Observações e cartas meteorológicas. Double-click to add a chart

(1)

Meteorologia Sinóptica e Previsão do Tempo Rui Salgado, 2010

Meteorologia Sinóptica e Previsão

do Tempo

1º ciclo em

Ciências da Terra e da

Atmosfera

2º Ciclo em Ciências da Terra,

da Atmosfera e do Espaço

2010/2011

Rui Salgado

rsal@uevora.pt

Departamento de Física (gab.090)

Programa

1. Introdução

2. Observação e Cartas Sinópticas

3. Sistemas meteorológicos de escala sinóptica

4. Equações da meteorologia sinóptica

5. Introdução à Previsão numérica do tempo: Visão global e aspectos dinâmicos

6. Assimilação de dados e análise meteorológica

7. Parametrização de processos físicos nos modelos de previsão do tempo

8. Predictabilidade e previsão probabilística (de ensemble)

9. Previsão a muito curto prazo: Nowcasting

O programa detalhado será colocado brevemente no moodle

Bibliografia

Compendium of Meteorology, Volume I, parte 3: synoptic meteorology,

WMO, nº 364, edited by Wiin-Nielsen

Holton, J. R., 2004: An Introduction to Dynamic Meteorology, 4th

Edition, Elsevier Academic Press, New York, 535 pp.

Wallace, J and P. V. Hobbs, 2006: Atmospheric Science: An Introductory

Survey, Academic Press.

Kalnay, E., 2005: Atmospheric Modeling, Data Assimilation and

Predictability

Stensrud, D., 2007: Parameterisation Shemes, Cambridge University

Press

Organização da disciplina

Aulas teóricas e teórico práticas e mini-estágio no IM

As aulas teóricas e as práticas irão estar intercaladas

Podem ser no mesmo dia

Pode haver aulas seguidas teóricas / práticas

A programação vai ser feita à medida

Pode incluir seminários

Mini-estágio no IM: participação num turno de previsão operacional do tempo

12 horas (individualmente ou grupo de 2).

Avaliação:

Relatório do mini-estágio no IM 1/3

Uma aula de 1 hora sobre um tema da parametrização em modelos 1/3

Exame escrito - 1/3

Atenção

Ir ao moodle

regularmente

(2)

1.Introdução

O que é a meteorologia sinóptica

Antes, o que é a meteorologia

Aristóteles escreveu, em 350 a. c., o livro

meteorológica, de onde vem o termo meteorologia.

meteoros, significa elevado no ar

logos, significa estudo

Para Aristóteles, meteorologia incluía tanto o estudo

da precipitação como dos cometas

A meteorologia teve durante muito tempo ligado ao

estudo dos astros

As primeiras previsões meteorológicas foram

efectuadas a partir dos astros.

Exemplo: Previsão das cheias do Nilo no antigo Egipto

O que é a meteorologia sinóptica

Do grego synoptikos, que significa elaborar uma visão geral de um todo

Em meteorologia está associado a:

Escala espacial e temporal dos grandes fenómenos meteorológicos que

determinam as características essenciais do estado do tempo

Obtenção e utilização de dados simultâneos (sinópticos) sobre o estado do

tempo em todo o globo

(3)

Vilhelm Bjerknes (18621951)

Nasceu em 1862.

Paris, 198990. Estudou

matemática com Poincare.

Stockholm, 19831907.

1898: Teoremas da Circulação

1904: Meteorological Manifesto

Oslo, 19071912.

Leipzig, 19131917.

Bergen, 19171926.

1919: Modelo dos ciclones

frontais

Oslo, 1926 (reforma 1937).

Morre em Abril de 1951

A recent painting (from photographs) of the Norwegian

scien-tist Vilhelm Bjerknes (18621951) standing on the quay in

Ber-gen (Geophysical Institute, BerBer-gen. Artist:Rolf Groven).

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Retirado de Peter Lynch (

Peter.Lynch@met.ie

), 2003:Talk to the Irish Meteorological Society

2. Observações e cartas meteorológicas

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Observações sinópticas

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(4)

Observações sinópticas em altitude

Sistema Global de

Telecomunicações da OMM

Dados de superfície

Estações meteorológicas

Observação dos seguintes elementos (WMO):

Tempo presente

Tempo passado

Velocidade e direcção do vento

Tipo e quantidade de nuvens

Visibilidade

Temperatura

Humidade

Pressão

Dados de superfície

Adicionalmente:

Tendência da pressão

Temperaturas extremas

Quantidade de precipitação

Estado da superfície

Direcção do movimento das nuvens

Fenómenos especiais

(5)

Horários de observação

Horários sinóticos principais:

0000 e 1200GMT

0600 e 1800GMT

Horários intermediários:

0300, 0900, 1500 e 2100GMT

Recomendação da OMM: observação da pressão

deve ocorrer exatamente no horário sinótico;

outros elementos num intervalo de 10 minutos

antes do horário sinótico.

Dados de altitude

Pressão, temperatura e humidade

Velocidade e direcção do vento

Radiosondagem: velocidade de ascensão ~constante

(300m.min

-1

₎

Horários: 0000 e 1200GMT

Início da sondagem normalmente ocorre uma hora

antes do horário sinóptico. Intervalo de tempo

necessário para um balão subir do nível do mar a

100hPa (~16km).

Dados de altitude

Elementos a serem reportados:

Temperatura, depressão do ponto de orvalho (T-Td) e altura

geopotencial nos níveis padrões de pressão:

1000, 850, 700, 500, 400, 300, 250, 150 e 100hPa, na troposfera, e

70, 50, 30, 20 e 10hPa na estratosfera.

Pontos especiais (onde tais elementos mostrem descontinuidades

significativas)

Altura geopotencial

Geopotencial:

Altura geopotencial:

Eq. hipsométrica:

Aproximação:

http://www.ofcm.gov/fmh3/pdf/12-app-d.pdf

(6)

Outras fontes

Estações oceanográficas

Satélites meteorológicos

Balões

Aviões

Rede sinóptica básica de

superfície

Região I África

Região II Ásia

Região III América do Sul

Região IV América do Norte e Central

Região V Sudoeste do Pacífico

Região VI Europa

Antártica

Número das estações

NUMBER CALL NAME + COUNTRY/STATE LAT LON ELEV (METERS)

010010 ENJA JAN MAYEN(NOR-NAVY) NO 7056N 00840W 0009

020120 RITSEM SN 6744N 01728E 0523

028010 KILPISJARVI FI 6903N 02047E 0476

030010 MUCKLE FLUGGA (LH) UK 6051N 00053W 0053

070020 BOULOGNE FR 5044N 00136E 0074

080010 LA CORUNA CITY SP 4322N 00825W 0067

085350 LISBON PO 3843N 00909W 0095

103810 BERLIN/DAHLEM DL 5228N 01318E 0058

115180 LKPR PRAGUE/RUZYNE CZ 5006N 01417E 0365

150000 BOGUS ROMANIAN RO 0000N 00000E 0261

161303 LIMP PARMA & IY 4449N 01018E 0050

167010 ATHENS/FILADELFIA GR 3803N 02340E 0138

716270 YUL MONTREAL/DORVAL CN 4528N 07345W 0036

725030 LGA NEW YORK/LA GUARDIA NY 4046N 07354W 0009

766793 MMMX MEXICO CITY/LICENCI MX 1926N 09906W 2238

820140 NORMANDIA BZ 0330N 06010W 0700

820170 SBOI OIAPOQUE BZ 0350N 05150W 0039

http://www.wetterzentrale.de/klima/stnlst.html

Código SYNOP

Surface Synoptic Observations: SYNOP Data

Format (FM-12)

Surface Observations

000 Group - Identification and Location

111 Group - Land Observations

222 Group - Sea Surface Observations

333 Group - Climatological Data

(7)

SYNOP

Syntax código FM.11:

MMXX YYGGi IIiii Ndff WwwW PPPTT N

h

C

L

hC

M

C

H

T

d

T

d

j

a

j

p

j

p

ver página 28 do Compendium

Representação da informação

synop

N

C

H

C

M

PPP

ppp a

W t

RRR

C

_L

Nh

TT

T

d

T

d

VV ww

Representação da Nebulosidade

(8)

5appp -- Pressure tendency over 3 hours

a -- characteristics of pressure tendency ppp -- 3 hour

pressure change in 0.1 mb

7wwWW -- Present and past weather

ww -- Present weather

W1 -- Past weather (type 1)

W2 -- Past weather (type 2)

8N

H

CCC -- Cloud type information

N

H

-- Amount of low clouds covering sky, if no low clouds, the amount of

the middle clouds

C

L

-- Low cloud type

C

M

-- Middle cloud type

C

H

-- High cloud type

N

C

H

C

_M

PPP

ppp a

W t

RRR

C

L

Nh

TT

T

_d

T

_d

VV ww

(9)

3. Sistemas meteorológicos de escala

sinóptica

Rever conceitos:

Termos: Zonal e Meridional (vento, gradiente)

Geopotencial e altura do geopotencial

Massas de ar

Força de coriollis

Vento geostrófico

Direcção do vento: convenção meteorológica

Convergência divergência do vento relação com o movimento vertical

Movimento vertical e precipitação

Tipos de nuvens

Circulação geral da atmosfera ->

Circulação Geral

Animação de compósito de

imagens do Satélite

Met-eosat (produto

AIR-MASS)

http://www.eumetsat.int/

Branco nuvens altas Ocre nuvens médias Cores avermelhadas cor-rente de jacto

Verde escuro massa de ar quente

Azul massa de ar fria

Nuvens médias

Corrente de

jacto

Massa de ar quente

Sistema Depressionário

B

Massa de ar frio

Ventos de Oeste

Ventos de Leste

Nuvens altas

Con-vecção profunda

Frente

Circulação Global Observada

A circulação média à superfície - Inverno

(10)

Figure 7.9 in The Atmosphere, 8th edition, Lutgens and Tarbuck, 8th edition, 2001.

A circulação média à superfície - Verão

(11)

Ventos alíseos

Generally considered to be the first meteorological chart. Produced by Edmund

Halley in 1686, it is a map of the trade winds and monsoon winds as they were

known at that time.

Squall line

21-01-11 43

Tropical M. D. Eastin

Easterly Waves

Origin:

Develop over sub-Saharan Africa from

instabilities along the African Easterly Jet

Basics:

Wavelengths of ~3000 km

Move westward at 6-8 m/s

60-80 easterly waves cross the Atlantic

each year between July and October

7-9 develop into tropical cyclones

Why do we care about easterly waves?

Often emerge over warm waters with convection

Like mid-latitude synoptic waves, have preferred

regions of lift (east of the trough): helps generate

persistent convection in the same location

Often contain mid-level (but not surface) vortices

Systems pre-conditioned for successful genesis

(12)

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Meteorologia Sinóptica e Previsão

do Tempo

1º ciclo em

Ciências da Terra e da

Atmosfera

2º Ciclo em Ciências da Terra,

da Atmosfera e do Espaço

2010/2011

Rui Salgado

rsal@uevora.pt

Departamento de Física (gab.090)

Programa

1. Introdução

2. Observação e Cartas Sinópticas

3. Sistemas meteorológicos de escala sinóptica

4. Equações da meteorologia sinóptica

5. Introdução à Previsão numérica do tempo: Visão global e aspectos dinâmicos

6. Assimilação de dados e análise meteorológica

7. Parametrização de processos físicos nos modelos de previsão do tempo

8. Predictabilidade e previsão probabilística (de ensemble)

9. Previsão a muito curto prazo: Nowcasting

O programa detalhado será colocado brevemente no moodle

Bibliografia

Compendium of Meteorology, Volume I, parte 3: synoptic meteorology,

WMO, nº 364, edited by Wiin-Nielsen

Holton, J. R., 2004: An Introduction to Dynamic Meteorology, 4th

Edition, Elsevier Academic Press, New York, 535 pp.

Wallace, J and P. V. Hobbs, 2006: Atmospheric Science: An Introductory

Survey, Academic Press.

Kalnay, E., 2005: Atmospheric Modeling, Data Assimilation and

Predictability

Stensrud, D., 2007: Parameterisation Shemes, Cambridge University

Press

Organização da disciplina

Aulas teóricas e teórico práticas e mini-estágio no IM

As aulas teóricas e as práticas irão estar intercaladas

Podem ser no mesmo dia

Pode haver aulas seguidas teóricas / práticas

A programação vai ser feita à medida

Pode incluir seminários

Mini-estágio no IM: participação num turno de previsão operacional do tempo

12 horas (individualmente ou grupo de 2).

Avaliação:

Relatório do mini-estágio no IM  1/3

Uma aula de 1 hora sobre um tema da parametrização em modelos  1/3

Exame escrito - 1/3

Atenção

Ir ao moodle

regularmente

1.Introdução

O que é a meteorologia sinóptica

Antes, o que é a meteorologia

Aristóteles escreveu, em 350 a. c., o livro

meteorológica, de onde vem o termo meteorologia.

meteoros, significa elevado no ar

logos, significa estudo

Para Aristóteles, meteorologia incluía tanto o estudo

da precipitação como dos cometas

A meteorologia teve durante muito tempo ligado ao

estudo dos astros

As primeiras previsões meteorológicas foram

efectuadas a partir dos astros.

Exemplo: Previsão das cheias do Nilo no antigo Egipto

O que é a meteorologia sinóptica

Do grego synoptikos, que significa elaborar uma visão geral de um todo

Em meteorologia está associado a:

Escala espacial e temporal dos grandes fenómenos meteorológicos que

determinam as características essenciais do estado do tempo

Obtenção e utilização de dados simultâneos (sinópticos) sobre o estado do

tempo em todo o globo

Vilhelm Bjerknes (18621951)

Nasceu em 1862.

Paris, 198990. Estudou

matemática com Poincare.

Stockholm, 19831907.

1898: Teoremas da Circulação

1904: Meteorological Manifesto

Oslo, 19071912.

Leipzig, 19131917.

Relatório do mini-estágio no IM 1/3

Uma aula de 1 hora sobre um tema da parametrização em modelos 1/3

meteorológica, de onde vem o termo meteorologia.

Vilhelm Bjerknes (18621951)

Paris, 198990. Estudou

Stockholm, 19831907.

Oslo, 19071912.

Leipzig, 19131917.

Bergen, 19171926.

Oslo, 1926 (reforma 1937).

scien-tist Vilhelm Bjerknes (18621951) standing on the quay in

₎