quinta-feira, 13 de março de 2014

8ª SÈRIE - CIRCULAÇÃO GLOBAL DA ATMOSFERA

CIRCULAÇÃO GLOBAL DA ATMOSFERA


O Sol aquece toda a Terra, mas verifica-se uma distribuição desigual de energia à sua superfície: as regiões equatorial e tropical recebem mais energia solar que as latitudes médias e regiões polares.
A energia recebida por radiação nos trópicos é superior à que essa região é capaz de emitir enquanto que as regiões polares emitem mais do que recebem. Se não se verificasse um transporte de energia dos trópicos para as regiões polares, a temperatura da região tropical aumentaria indefinidamente enquanto que as regiões polares ficariam com uma temperatura cada vez menor. É este desequilíbrio térmico que induz a circulação da Atmosfera e dos Oceanos. A energia é redistribuída das regiões em excesso para as regiões em falta, pela circulação atmosférica (60%) e correntes oceânicas (40%).



Circulação Atmosférica

A transferência da energia do equador para os polos poderia ser conseguida com uma célula de circulação com movimento ascendente nos trópicos, movimento na direção dos polos em altitude, movimento descendente sobre os polos e em direção ao equador à superfície. Este modelo de circulação de uma única célula foi proposto por Hadley no século XVIII.

1. A circulação global seria muito simples (e as condições meteorológicas monótonas) se a Terra não rodasse e se o eixo de rotação fosse perpendicular ao plano orbital da Terra em torno do Sol.


2. Circulação na Terra se, hipoteticamente não tivesse movimento de rotação



3. Circulação global idealizada

Como a Terra tem movimento de rotação em torno de si própria, o eixo de rotação é inclinado, e existe mais superfície coberta por solo no hemisfério Norte que no hemisfério Sul o padrão de circulação é muito mais complicado. Em vez de uma circulação caracterizado por uma única célula, o modelo de circulação global consiste em três células em ambos os hemisférios. Estas três células são a célula tropical (também denominada de célula de Hadley), a célula das latitudes médias e a célula polar.
1. Célula Tropical (célula de Hadley) - Nas baixas latitudes, o movimento do ar para o equador com o aquecimento, ascende verticalmente, com movimento no sentido dos polos nos níveis superiores da Atmosfera. Esta circulação forma a célula convectiva que domina o clima tropical e subtropical.
2. Célula das latitudes médias (célula de Ferrel) - É uma célula de circulação atmosférica média nas latitudes médias, denominada por Ferrel no século XIX. Nesta célula, o ar mover-se para os polos e para o Leste junto à superfície e no sentido do equador e para Oeste nos níveis mais altos.
 
3. Célula Polar  - O ar sobe, diverge, e desloca-se para os polos. Uma vez sobre os polos, o ar desce, formando as altas pressões polares. À superfície o diverge para o exterior da região de alta pressão. Ventos de superfície na célula polar são para Leste (ventos polares de Oeste).
 
Este modelo de três células é útil inicialmente, mas é muito simplificado e idealizado. No entanto providencia um bom ponto de partida para descrever as características principais da circulação atmosférica.

Características, à Superfície, dos Sistema de Circulação Global da Atmosfera

 Principais padrões da circulação média:

Devido ao efeito da força de Coriolis, para a direita do movimento (no hemisfério Norte), o movimento nas três células é alterado. Surgem então, três ventos característicos à superfície: 
· Os ventos alísios nos Trópicos
· Os ventos predominantes de Oeste nas latitudes médias
· Os ventos polares de Este

Calmarias equatoriais, ZCIT
As calmarias verificam-se na região junto ao equador onde os ventos alísios de ambos os hemisférios se encontram. Esta é também onde se pode encontrar a Zona de Convergência Intertropical (ZCIT). É uma região com temperatura e unidade elevadas com vento fraco. Migram para Norte a partir de Julho e para Sul a partir de Janeiro. As florestas tropicais encontram-se nesta região.

Latitudes dos Cavalos:
As latitudes dos cavalos é a região entre os ventos alísios e os ventos predominantes de Oeste. Nesta região o vento é, em geral, calmo ou fraco. Denominam-se desta forma, pois os barcos navegando nesta região colocavam os cavalos fora de borda para falta de alimento e água.

Frente Polar:

A frente Polar localiza-se entre os ventos predominantes de Oeste e os ventos polares de Este.
4. Circulação Global 

Fonte: NASA

Cinturas de Pressão:

O modelo de circulação com três células está associado ao seguinte modelo de distribuição de pressão:· Depressões Equatoriais – Uma cintura de baixas pressões associada à ascensão do ar na ZCIT. A ascensão do ar quente aquecido no equador provoca uma região de baixa pressão denominada de depressão Equatorial. À medida que o ar sobe formam-se nuvens e ocorre precipitação.· Anticiclones Subtropicais – Uma cintura de altas pressões associada à subsidência do ar nas latitudes dos cavalos. Nas latitudes subtropicais o ar arrefece e desce criando áreas de alta pressão com céu limpo e pouca precipitação, denominada de Anticiclones Subtropicais. A subsidência do ar seco (após precipitação na ZCIT) e quente (devido à própria subsidência) está na origem dos desertos nestas latitudes.· Depressão Subpolar – Uma cintura de baixas pressões associadas às frentes polares.· Anticiclone Polar – O sistema de altas pressões associado ao ar polar frio e denso.

O modelo das três células é uma idealização; na realidade os ventos não são estacionários e as regiões de altas/baixas pressões não são contínuas.


7. Cinturas de Pressão Zonal (distribuição entre paralelos - Este Oeste)         8. Cintura de Pressões Zonal Climatológico Real  "Ideal"                                                                                                                                         uma Terra uniforme imaginária com cinturas 
                                                                                                                                         de pressão idealizadas (zonais  e contínuas).

A Terra real com descontinuidades no padrão zonal dos ventos/pressão causados pelas grandes massas continentais. Estes condicionalismos rompem as cinturas de pressão em regiões de baixas e altas pressões semi-permanentes. 
Existem três razões fundamentais para a diferença entre a distribuição "ideal" e "real":
· A superfície da Terra não é uniforme, ou alisada. Verifica-se um aquecimento diferenciado devido aos contrastes solo/oceano (mar).
· A circulação pode desenvolver vórtices.
· O Sol não "permanece sobre o Equador" mas move-se entre 23.5N e 23.5S durante o ano.
Em vez da situação idealizada verificam-se sistemas de baixa- e altas-pressões semi-permanentes. Classificam-se de semi-permanentes pois variam em intensidade e localização ao longo do ano (tempo).
No Inverno
· Anticiclones Polares sobre a Sibéria e Canadá
· Anticiclone no Pacífico e nos Açores (partes do sistema de altas pressões subtropical deslocado para os polos durante o Inverno do hemisfério Norte); Depressões sobre as Aleutas e Islândia.
No Verão
· O anticiclone dos Açores intensifica-se sobre todo o Atlântico Norte
· Anticiclone do Pacifico também se intensifica sobre todo o Pacífico Norte
· Anticiclones polares são substituídos por depressões
· Formam-se depressões de origem térmica sobre a parte Sul da Asia.

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