Meteorologia Sinótica

Meteorologia Sinótica

Lecture 1

Meteorologia Sinótica

• Sinótico - Pertencente à, ou dando uma visão geral• Meteorologia Sinótica - O estudo e análise de

informações meteorológicas quase simultânea (cartas sinóticas, observações meteorológicas sinóticas)

• Climatologia Sinótica– O estudo do clima a partir da perspectiva da circulação atmosférica, com ênfase nas conexões entre os padrões de circulação e as diferenças climáticas

Descrição do Curso• Palestras emfatizam a estrutura e circulação

atmosférica, observações, análise meteorológica, e processos de desenvolvimento de sistemas de pressão.

• Princípios dinâmicos serão aplicados para

analisar e explicar os sistemas de tempo extratropicais e tropicais em uma variedade de escalas de espaço e de tempo.

Tópicos

• Identificação de Nuvens• Análises Meteorológicas• Equações Básicas• Aquecimento Diferencial– Circulação Global– Sistemas de vento local– ciclo diurno– Diagramas Skew-T log P

Tópicos• Massas de Ar e Frentes• Equação do desenvolvimento e aplicações• Ondas atmosféricas e estrutura vertical de

sistemas de pressão• “Jet Streaks”• Exemplos de desenvolvimento de ciclones• Ondas de Leste e desenvolvimento de ciclones

tropicais• Tempo severo - eventos extremos• ENOS e regimes de circulação persistentes.

Descobertas Importantes• O primeiro barómetro foi desenvolvido entre 1640 e 1643.

• Daniel Gabriel Fahrenheit inventou o termômetro de álcool em 1709 e do termômetro de mercúrio em 1714.

• Anders Celsius desenvolveu a escala centigrade (ou escala Celsius como é chamado agora) de temperatura em 1742.

• Estas invenções pavimentou o caminho para medidas observacionais de pressão e temperatura.

• Quando foi feita a primeira observação meteorológica?

Cronograma do Tempo de Desenvolvimento de Análise Meteorológica (Fonte: applet-magic.com)

• 1660 – A descrição da compressibilidade dos gases por Robert Boyle

• 1670 – A especulação de que a pressão do ar deve diminuir com a altitude por Halley

• 1674 – A verificação por Pascal que a pressão do ar diminui com altitude

• 1686 – A observação e descrição dos ventos alísios e monções de Halley

Cronograma do Tempo (cont.)

• 1735 – A descrição do efeito da rotação da Terra em direção do vento por Halley

• 1743 – O reconhecimento por Benjamin Franklin que as tempestades são sistemas de ventos e nuvens em deslocamento. Antes de Franklin tempestades foram consideradas eventos estritamente locais.

• 1803 – Luke Howard formula seu plano de classificação de nuvens.

Cronograma do Tempo (cont.)• 1816 – Criação de cartas sinóticas por

Brandes.• 1835 – Coriolis apresenta uma análise do

efeito da rotação da Terra em direção do vento.

• 1840 – Dove identifica correntes polares e correntes equatoriais.

• 1861 – Jinman fornece um modelo formal de um ciclone.

Cronograma do Tempo (cont.)

• 1878 – Ley cria primeiro modelo de uma frente fria.

• 1883 – Abercromby desenvolve um modelo de um ciclone com base na distribuição das pressões.

• 1890 – Von Bebber desenvolve um modelo de ciclone com base na distribuição vertical da divergência e do gradiente de temperatura radial.

Cronograma do Tempo (cont.)• 1903 – Formulação do mecanismo para a

fonte de energia cinética de tempestades a partir da energia potencial total e gradientes de temperatura horizontais.

• 1909+ - O desenvolvimento da análise de linhas de corrente por Bjerknes e Sandstrom.

• 1918+ - O desenvolvimento da teoria da frente polar por J. Bjerknes, Solberg e Bergeron (A Escola Bergeron)

Cronograma do Tempo (cont.)• 1928 – Análise cinemática do

desenvolvimento de frentes por Bergeron.• 1930 – A formulação de análise isentrópica

por Shaw.• 1937 – A aplicação da análise isentrópica por

Rossby e Namias.• 1945 – A formulação de análise quase-

geostrófica por Charney e Eliassen

Desenvolvimentos importantes nos últimos 50 anos +

• Desenvolvimento do computador• Desenvolvimento de previsão numérica de

tempo• Desenvolvimento e análise de medições por

satélite e radar• Desenvolvimento de assimilação de dados

(análises consistentes em quatro dimensões)

Observações Sinóticas Meteorológicas• Observações de superfície - temperatura, pressão,

tendência de pressão (3-h), ponto de orvalho, o vento (direção e velocidade), tipos de nuvens, e o tempo atual e passado.

• Observações do ar superior (derivado de balões de radiossondagem) - vento (direcção e velocidade), temperatura, umidade relativa, e altura para níveis de pressão padronizados e significativos. Balões-piloto (PIBALS) fornecem observações de vento em baixos níveis em condições de céu claro.

Observações Meteorológicas Asynóticas

• Derivada de Satélite - vetores de movimento de nuvens, as temperaturas de camadas, vapor de água, temperaturas dos topos de nuvens, estimativas de intensidade de precipitação, ...

• Radar – distribuição, intensidade e movimento dos sistemas de precipitação em tempo real . Radar Doppler fornece informações adicionais sobre a velocidade e direção do ar, que é útil na detecção de tempo severo (ventos fortes em linha reta e tornados).

• Observações de aviões– muitas aeronaves comerciais carregam sensores meteorológicos. Estes dados são especialmente úteis durante a descolagem e a aterrissagem (dados de sondagem).

Observações de Superfície

• Stevenson Screen

Observações de Superfície (cont.)

Sistemas automáticos de observação – plataformas de coleta de dados (PCDs)

Observações de Superfície (cont.)

• Bóias – amarrados e à derivas

Observações de Superfície (cont.)• Tropical Atmosphere Ocean (TAO/TRITON) array• A major component of the El Niño/Southern Oscillation

(ENSO) Observing System, the Global Climate Observing System (GCOS) and the Global Ocean Observing System (GOOS).

Observações de Superfície (cont.)O programa voluntário de Navios de observação da OMM (VOS)

• Os navios são recrutados por Serviços Meteorológicos Nacionais (NMSs) para recolher e transmitir observações meteorológicas, como parte do programa da World Meteorological Organization (WMO) Voluntary Observing Ships (VOS). O precursor do programa começou em volta de 1853.

Observações do Ar Superior

• Radiossonda

Radar

• Conventional Doppler Radar, Dual Polarization Doppler Radar, Experimental Koun Radar

Satélites de órbita polar• O sistema de satélites operacionais ambientais de órbita polar

(POES) oferece a vantagem de cobertura global diária, fazendo órbitas quase polares por cerca de 14,1 vezes por dia.

• O sistema POES coleta dados mundiais em uma base diária para uma variedade de terra, mar e aplicações atmosféricas.

• Dados do Sistema de POES suporta uma ampla gama de aplicações de monitoramento ambiental, incluindo a análise e previsão do tempo, pesquisa de clima, medições globais de temperatura de superfície do mar, sondagens atmosféricas de temperatura e umidade, pesquisa oceânica dinâmica, monitoramento de erupções vulcânicas, detecção de incêndio florestal, pesquisa sobre a vegetação global, e muitas outras aplicações.

Satélites Geostacionários• O sistema de Satélites (GOES) fornece o tipo de

monitoramento contínuo necessário para análise a evolução de eventos de tempo.

• Eles circundam a Terra em uma órbita geoestacionária, o que significa que eles orbitam o plano equatorial da Terra a uma velocidade correspondente a rotação da Terra.

• Isto permita uma vigilância contínua das condições em uma dada posição.

• Dados de GOES também são usados para estimar precipitação durante tempestades e furacões para avisos de enchentes súbitos.