Frentes METEOROLOGIA

CAHO 2015

UNIDADE 3.3

Frentes

METEOROLOGIA

OBJETIVOS

Conceituar sistemas frontais Classificar frentes Descrever o ambiente favorável a formação

de frentes Descrever o tempo associado a aproximação

e passagem de uma frente na América do Sul

Tópicos

Origem e Conceito Superfície frontal Localização das frentes nas cartas de superfície Classificação das frentes Frontogênese e frontólise Principais características

Conceito

Frente é uma zona de transição entre duas massas de diferentes densidades e temperaturas, causando uma grande mudança nas variáveis meteorológicas.

Deve existir um limite entre elas, chamada superfície ou zona frontal.

Superfície Frontal

Superfície ou zona frontal pode ser caracterizada por uma ou mais das propriedades descritas abaixo: – Zona de fortes gradientes de temperatura, umidade,

vorticidade e movimento vertical na direção perpendicular à frente.

– Um mínimo relativo de pressão, isto é, uma "baixa".– Uma zona de confluência ao longo da frente. – Forte cisalhamento vertical e horizontal ao longo da frente. – Mudanças rápidas das propriedades das nuvens e da

precipitação. Estas propriedades não, necessariamente, coincidem

espacialmente ou movem-se com a mesma velocidade.

Frente e Superfície Frontal

Superfície frontal

Frente fria

Frontogênese e Frontólise

Frontogênese é o processo de formação ou intensificação de uma frente. Aumento do gradiente horizontal de temperatura.

Frontólise é o processo de destruição ou enfraquecimento de uma frente. Redução do gradiente horizontal de temperatura.

Mecanismos que favorecem a frontogênese e a frontólise

Frontogênese: Campo de deformação horizontal, Campo de Cisalhamento Horizontal e Campo de Dilatação Vertical.

Frontólise: Liberação de Calor Latente, Atrito com a Superfície, Turbulência e Mistura e Radiação.

Movimentos Verticais Diferenciados podem ser frontogenéticos ou frontolíticos.

Zonas Frontogenéticas: grande freqüência de frontogênese por serem regiões de grande contraste térmico.

MecanismosCampo de deformação horizontal

Campo de cisalhamento horizontal

Campo de dilatação vertical

O cisalhamento e a deformação horizontais concentram os T em escalas sinóticas (~1000 km); por outro lado, frontogêneses rápidas podem apresentar zonas frontais de até 50 km em escalas de tempo de 1-2 h, as quais não podem ser geradas isoladamente por estes mecanismos; esta brusca redução é causada pela circulação secundária induzida pelo escoamento quase-geostrófico em  escala sinótica e também por processos úmidos.

Função FrontogenéticaInterpretação Física

θc

θw

y

x

Convergência Horizontal

θc

θw

y

x

F > 0Frontogenesis

Inclinação

θc

θw

-p

y

θc

θw

-p

y

F > 0Frontogenesis

θc

θw

y

x

Aquecimento Diabático(radiação +calor latente)

θc

θw

y

x

F > 0Frontogenesis

F=DDt

|∇ pθ|

Circulação Secundária Na superfície, aumenta o gradiente de temperatura no lado quente do

jato (convergência), enquanto que nos níveis altos, o gradiente intensificado é no lado frio. A zona frontal se inclina para o lado frio do eixo do jato (convergência).

Na vertical, tende a aquecer adiabaticamente no lado frio (subsidência) e esfriar adiabaticamente o lado quente (ascensão).

A concentração de isotermas no lado frio do eixo do jato em altos níveis, causa uma aceleração na direção transversal ao jato, que tende a intensificar o próprio jato (divergência na entrada equatorial do jato e convergência na entrada polar).

A aceleração do jato, gera vorticidade anti-ciclônica no lado quente do eixo do jato e ciclônica, no lado frio, o que corresponde a difluência no lado quente e confluência no lado frio, nos altos níveis.

Circulação Secundária

Movimento vertical induzido na Entrada do Jato.

Desenvolvimento e Dissipação

Frente Polar e Ciclogênese A frente polar não é propriamente uma zona contínua

de pressões baixas à superfície, mas uma faixa muito propícia ao desenvolvimento de vórtices ciclônicos, particularmente em áreas oceânicas.

O ar frio proveniente da região circumpolar encontra-se ali com o ar quente oriundo dos subtrópicos, favorecendo à formação de núcleos ciclônicos isolados e migratórios, conhecidos como ciclones extratropicais, que estão associados a intensos movimentos verticais ascendentes, nebulosidade elevada e abundante precipitação.

O ciclo de vida de um ciclone extratropical dura em geral poucos dias.

Fases da Formação de um Ciclone Extratropical ( SUE 3.2)

Características Na superfície frontal, o ar frio e denso ao descer força

o ar quente a subir e se condensar em uma série de nuvens cumuliformes.

O vento de altos níveis desprende cristais de gelo do topo dos Cbs formando uma faixa de cirrus.

Na região da superfície frontal, Cbs produzem forte precipitação com rajadas de vento. (É por isso que sentimos um ar gelado antes da tempestade!)

Após a passagem do sistema o vento muda de direção, a pressão sobe, o ar fica mais frio e a precipitação cessa.

Características A inclinação da superfície frontal está relacionada

com a velocidade da frente; para frentes rápidas (12 m/s), a inclinação e de 1 para 50; para frentes lentas (7 m/s), a inclinação é de 1 para 100.

Quando o contraste de temperatura aumenta, existe desenvolvimento e/ou intensificação do sistema (frontogênese); se o gradiente de temperatura diminui, existe a dissipação (frontólise).

Localização

Os seguintes critérios são usados para localizar uma frente em uma carta de superfície:

forte mudança de temperatura em uma distância relativamente curta;

variações no conteúdo de umidade; variações na direção do vento; presença de nuvens e precipitação;

Classificação

As frentes podem ser classificadas pelo movimento relativo das massas de ar quente e fria envolvidas:

– Frente Quente;

– Frente Fria;

– Frente Estacionária; e

– Frente Oclusa.

Simbologia na carta sinóticaHN e HS

Carta de superfície

(Fonte: CHM)

Frente Fria

Quando uma massa de ar frio avança sob uma massa de ar quente esta é chamada de frente fria.

A frente tem forte estabilidade estática e cisalhamento vertical.

Abaixo da frente, no ar frio, o gradiente vertical de temperatura pode ser aproximado pela adiabática seca e pode haver mistura vertical turbulenta .

Frente Fria: ar frio e denso avançando, levanta o ar quente e menos denso e forma nuvens Cumulonimbus produzindo

tempestades.

Frente Quente

Quando o ar quente avança sobre o ar frio esta é chamada frente quente.

O movimento da frente quente está associado com forte advecção quente em baixos níveis do lado leste do ciclone de superfície, mas nem todo ciclone possui uma frente quente.

Frente Quente: avanço do ar quente sobre o ar mais denso e frio. Formam nuvens Stratus e nimbostratus, produzindo chuva leve.

Fig. 8-18, p. 219

Frente Estacionária

Quando não há o avanço do ar frio nem o avanço do ar quente, gera-se, então, entre eles uma frente estacionária. Significa que nenhuma frente está se movendo.

A precipitação associada é geralmente leve e estratiforme, mas pode tornar-se bem significativa se a frente permanecer estacionária por muito tempo recebendo suporte de umidade.

As nuvens mais típicas são altocumulus. A temperatura fica estável e os ventos são calmos ou

ausentes.

Frente Estacionaria: ausência de movimento na fronteira entre as massas de ar quente e frio de mesmo tamanho, usualmente produzindo

chuva leve.

Frente Oclusa

Quando uma frente fria ultrapassa uma frente quente do lado leste ou equatorial do ciclone, o resultado é chamado de oclusão.

A região limite onde a frente fria encontra a frente quente é chamada de frente oclusa.

Frente Oclusa: Fronteira entre duas massas de ar frio na superfície, empurrando o ar quente para cima sobre o ar frio.

Oclusão Fria e Oclusão Quente

Quente: ar frio adiante da frente quente é mais frio que ar frio atrás da frente fria. Frente fria é levantada do terreno.

Fria: ar frio atrás da frente fria mais frio que ar frio adiante da frente quente. Frente quente levantada do terreno.

Superfície frontal quente

Superfíciefrontal oclusa

Superfíciefrontal fria

Ar frio

Ar mais frio

Oclusão Quente

Superfície frontal quente

Superfíciefrontal oclusa

Superfíciefrontal fria

Ar mais frio

Ar frio

Oclusão Fria

Frente Fria no HS

O ar quente, no sistema frontal do Atlântico Sul, provém do flanco oeste da massa de ar tropical marítima e o ar frio, normalmente, da massa de ar polar marítima modificada, constituída sobre a área sudoeste desse oceano.

Frente Fria no HS

Esquema Clássico para HS

Um sistema frontal clássico é geralmente composto de frente fria, frente quente e centro de baixa pressão na superfície chamado ciclone. 

Frente Fria no HS Aproximação e passagem:

Aparecem, primeiro, nuvens Ac ou As e Ns, antes dos Cb; Intensificação de ventos e queda de pressão, com

temperatura estável ou ligeiro declínio, durante a chuva pré-frontal;

Vento ronda no sentido anti-horário, temperatura cai rapidamente e ocorrem, com freqüência, breves e por vezes violentos aguaceiros, acompanhados por trovões e relâmpagos.

A nebulosidade predominante é a cumuliforme, marcando presença os Cb, muitos com bigorna de Ci, acompanhados ou não de As.

METEOROMARINHA REFERENTE ANÁLISE DE 0000 - 29/MAI/2008

DATA E HORA REFERENCIADA AO MERIDIANO DE GREENWICH – HMGPRESSAO EM HPA VENTO NA ESCALA BEAUFORTONDAS EM METROS

PARTE UM – AVISOS

AVISO NR 337/2008AVISO DE RESSACAEMITIDO ÀS 1330 – TER - 27/MAI/2008ÁREA ALFA AO NORTE DE 32S A PARTIR DE 290600. ONDAS DE S/SE 2.5.  VÁLIDO ATÉ 300000.

AVISO NR 344/2008AVISO DE VENTO FORTE/MUITO FORTEEMITIDO ÀS 1530 - QUA - 28/MAI/2008ÁREA ALFA  E ÁREAS BRAVO E CHARLIE AO SUL DE 27S A PARTIR DE

290000. VENTO NW/SW 7/8 COM RAJADAS.VÁLIDO ATÉ 291500.  

AVISO NR 345/2008AVISO DE VENTO FORTE/MUITO FORTEEMITIDO ÀS 1530 - QUA - 28/MAI/2008ÁREA SUL OCEÂNICA AO SUL DE 29S E OESTE DE 035W. VENTO NW/SW 7/8

COM RAJADAS.VÁLIDO ATÉ 300000.  ESTE AVISO SUBSTITUI O AVISO NR 339/2008.

AVISO NR 346/2008AVISO DE MAR GROSSOEMITIDO ÀS 1530 - QUA - 28/MAI/2008ÁREA ALFA A PARTIR DE 290000. ONDAS DE SW 3.0/4.0.  VÁLIDO ATÉ 301200.

AVISO NR 347/2008AVISO DE MAR GROSSOEMITIDO ÀS 1530 - QUA - 28/MAI/2008ÁREA BRAVO AO SUL DE 29S A PARTIR DE 290000. ONDAS DE NE/NW 3.0/3.5.  VÁLIDO ATÉ 291800.  

AVISO NR 348/2008AVISO DE MAR GROSSOEMITIDO ÀS 1530 - QUA - 28/MAI/2008ÁREA SUL OCEÂNICA AO SUL DE 29S E OESTE DE 035W A PARTIR DE 281800.

ONDAS DE NW 3.0/4.0.  VÁLIDO ATÉ 300000.

AVISO NR 349/2008AVISO DE BAIXA VISIBILIDADEEMITIDO ÀS 1730 - QUA - 28/MAI/2008ÁREA CHARLIE AO NORTE DE 24S E BAÍA DE GUANABARA A PARTIR DE 290400.

NEVOEIROS ESPARSOS. VÁLIDO ATÉ 291200.

PARTE DOIS - ANÁLISE DO TEMPO EM 290000

BAIXA 1000 37S046W. BAIXA 1014 28S021W. ALTA 1018 EM 25S034W. FRENTE FRIA SOBRE MOSTARDAS ESTENDENDO-SE PARA SE MOVENDO-SE COM 10/15 NÓS PARA NE. FRENTE FRIA EM DISSIPAÇÃO EM 28S021W, 25S022W E 23S024W.

Z C I T 02N020W, 04N030W, 04N040W E 03N050W COM FAIXA DE 3/4 GRAUS DE LARGURA COM PANCADAS DE CHUVA LEVE/MODERADA OCASIONALMENTE FORTE E TROVOADAS ISOLADAS EM TODA A FAIXA. 

PARTE TRÊS - PREVISÃO DO TEMPO VÁLIDA DE 291200 ATÉ 301200

ÁREA ALFA (DO ARROIO CHUÍ AO CABO DE SANTA MARTA)PANCADAS OCASIONALMENTE FORTES E TROVOADAS ISOLADAS NO LESTE DA ÁREA E PANCADAS ISOLADAS NO RESTANTE DA ÁREA. VENTO NW/SW 7/8 PASSANDO SW 6 COM RAJADAS. ONDAS DE SW/SE 2.0/2.5 COM RESSACA AO NORTE DE 32S JUNTO À COSTA E SW 3.0/4.0 NO RESTANTE DA ÁREA. VISIB MODERADA/RESTRITA PASSANDO BOA.

 ÁREA BRAVO (DO CABO DE SANTA MARTA AO CABO FRIO - OCEÂNICA)

PANCADAS OCASIONALMENTE FORTES E TROVOADAS ISOLADAS AO SUL E 25S. VENTO NW/SW 6/7 PASSANDO 5/6 COM RAJADAS. ONDAS DE NE/N 3.0/3.5 PASSANDO SW/S 2.0/2.5 AO SUL DE 29S E E/NE 1.5/2.5 NO RESTANTE DA ÁREA. VISIB MODERADA/RESTRITA DURANTE AS PANCADAS.  

ÁREA CHARLIE (DO CABO DE SANTA MARTA AO CABO FRIO - COSTEIRA) PANCADAS E TROVOADAS ISOLADAS. VENTO NW/SW 6/7 COM RAJADAS PASSANDO SW/S 5/6 AO SUL DE 26S E NE/NW PASSANDO NW/SW 4/5 COM RAJADAS NO RESTANTE DA ÁREA. ONDAS DE SE/E 1.0/1.5 PASSANDO S/SE 2.0/2.5. VISIB BOA REDUZINDO PARA MODERADA PELA MADRUGADA/MANHÃ DURANTE AS PANCADAS.   

ÁREA DELTA (DO CABO FRIO A CARAVELAS) VENTO NE/N 4/5 SUL DE 22S E A OESTE DE 039W E 3/4 NO RESTANTE DA ÁREA. ONDAS DE SE 1.0/2.0. VISIB BOA. 

ÁREA ECHO (DE CARAVELAS A SALVADOR)PANCADAS ISOLADAS.VENTO SE/E 2/3 OCASIONALMENTE 4. ONDAS DE SE 1.5/2.0. VISIB BOA OCASIONALMENTE MODERADA DURANTE AS PANCADAS.

ÁREA FOXTROT (DE SALVADOR A NATAL)PANCADAS ISOLADAS. VENTO SE/E 2/3 JUNTO À COSTA E 4/5 NO RESTANTE DA ÁREA COM RAJADAS DURANTE AS PANCADAS. ONDAS DE SE 1.5/2.0. VISIB BOA REDUZINDO PARA MODERADA DURANTE AS PANCADAS.

ÁREA GOLF (DE NATAL A SÃO LUIS)PANCADAS OCASIONALMENTE FORTES E TROVOADAS ISOLADAS. VENTO SE/E 3/4 COM RAJADAS DURANTE AS PANCADAS. ONDAS DE SE/NE 1.0/1.5. VISIB BOA REDUZINDO PARA MODERADA/RESTRITA DURANTE AS PANCADAS.

ÁREA HOTEL (DE SÃO LUIS AO CABO ORANGE)PANCADAS OCASIONALMENTE FORTES E TROVOADAS ISOLADAS. VENTO NE 4/5 NORTE DE 5N E SE/NE 3/4 NO RESTANTE DA ÁREA COM RAJADAS DURANTE AS PANCADAS. ONDAS DE NE 1.0/1.5. VISIB BOA REDUZINDO PARA MODERADA/RESTRITA DURANTE AS PANCADAS.

ÁREA SUL OCEÂNICA

SUL DE 29S

OESTE DE 035WPANCADAS FORTES E TROVOADAS ISOLADAS. VENTO NW/SW 7/8 COM RAJADAS PASSANDO W/SW 5/6. ONDAS DE NW 3.0/4.0 PASSANDO 2.0/3.0. VISIB MODERADA/RESTRITA.    

LESTE DE 035WVENTO NW 4/5 PASSANDO 6 COM RAJADAS A OESTE DE 027W E NE/N 4 NO RESTANTE DA ÁREA. ONDAS DE SE 2.0/2.5 PASSANDO NW 2.5/3.0 A OESTE DE 030W. VISIBILIDADE BOA.  

NORTE DE 29S

PANCADAS ISOLADAS. VENTO N/NW 4/5 COM RAJADAS NO EXTREMO SUDOESTE DA ÁREA, SE/NE 3/4 NO RESTANTE DA ÁREA. ONDAS S/SE 1.5/2.5.VISIBILIDADE BOA OCASIONALMENTE MODERADA DURANTE AS PANCADAS.

ÁREA NORTE OCEÂNICAPANCADAS OCASIONALMENTE FORTES E TROVOADAS ISOLADAS AO NORTE DO EQUADOR E PANCADAS ISOLADAS NO RESTANTE DA ÁREA COM RAJADAS DURANTE AS PANCADAS. VENTO SE/E 4/5 AO SUL DE 05S, NE 4/5 OESTE DE 040W E SW/SE 2/4 NO RESTANTE DA ÁREA. ONDAS DE NE 1.5/2.0 AO OESTE DE 035W E DE S/SE 1.5/2.5 NO RESTANTE DA ÁREA. VISIB BOA REDUZINDO PARA MODERADA/RESTRITA DURANTE AS PANCADAS.

Resumo

Origem e Conceito Superfície frontal Localização das frentes nas cartas de superfície Classificação das frentes Frontogênese e frontólise Principais características