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Ventos Presentation Transcript

  • 1. Vento Agrometeorologia Prof. Carlos Wagner Oliveira Campus Cariri/UFC – 2008 Aula # 7c
  • 2. Vento: velocidade e direção Agrometeorologia Carlos W Oliveira
  • 3. Origem dos Ventos
    • O Sol consiste na “força” causadora da maioria dos ventos, mas existem também outras forças, igualmente importantes:
      • 1. Força do Gradiente de Pressão (FGP) — causa diferenças de pressão horizontal e ventos.
        • Na ausência de outras forças, o ar move-se da região de altas pressões para a região de baixas pressões devido à “força do gradiente de pressão”.
    Agrometeorologia Carlos W Oliveira
      • De acordo com o que aprendemos, os ventos são devidos às diferenças de pressão.
      • Quanto maior a diferença de pressão, mais intensa será a força. A distância entre
      • o centro de altas pressões e o centro de baixas pressões também determina de
      • quanto o ar em movimento é acelerado. Os meteorologistas referem-se à “força do
      • gradiente de pressão” como a força que inicia o movimento do ar.
  • 4. Forças Modificadoras
    • Força de Coriolis — Assim que o ar inicia o seu movimento, a rotação da Terra altera a sua direcção. Esta acção é conhecida por efeito de Coriolis. Desta maneira a força de coriolis ou defletora é uma força modificadora da direção dos ventos causada pelo movimento de rotação da Terra.
    Agrometeorologia Carlos W Oliveira
  • 5. Forças Modificadoras
    • Força Centrifuga — Um objecto com uma trajectória circular comporta-se como se experimentasse uma força com sentido “para fora” da trajectória. Esta força, denominada de centrifuga, depende da massa do objecto (quanto maior for a massa maior intensidade terá a força), da velocidade angular ou de rotação (quanto maior for a velocidade mais intensa será a força), e da distância ao centro da trajectória ou raio de curvatura (quanto menor for esta distância maior intensidade terá a força).
    Agrometeorologia Carlos W Oliveira
  • 6. Forças Modificadoras
    • Fricção — Tem um efeito muito pequeno nas camadas superiores da Atmosfera mas é relativamente importante na camada junto ao solo. O seu efeito diminui com a altitude até um valor (habitualmente de 1-2 km) a partir do qual deixa de ter qualquer importância. A camada da Atmosfera onde se verificam os efeitos da fricção denomina-se de camada limite da Atmosfera.
    Agrometeorologia Carlos W Oliveira
  • 7. Agrometeorologia Carlos W Oliveira Como já discutido anteriormente, os ventos se originam em decorrência da diferença de pressão atmosférica entre duas regiões. Os fatores da macroescala são responsáveis pela formação dos ventos predominantes, enquanto que os fatores da topo e da microescala tem influência na formação dos ventos locais. O vento, especialmente a sua velocidade, tem efeitos consideráveis em vários aspectos relacionados à agricultura, atuando tanto de modo favorável como desfavorável. Logicamente, os efeitos desfavoráveis são os mais relevantes nos estudos envolvendo a agricultura, e nesse caso os ventos excessivos podem ser controlados com o uso dos quebra ventos (estrutura natural ou artificial destinada a reduzir a velocidade do vento). Para tanto é necessário se conhecer sua direção e velocidade. Além disso, a velocidade do vento é muito importante no processo de evapotranspiração, exercendo grande influência no consumo hídrico das plantas. Essa variável será também muito útil na estimativa da evapotranspiração das culturas e, conseqüentemente, para o manejo da irrigação. Vento: velocidade e direção
  • 8. Agrometeorologia Carlos W Oliveira Medida do Vento Direção do vento A direção do vento é indicada pela direção de onde o vento é proveniente, ou seja, de onde ele vem. A direção é expressa tanto em termos da direção de onde ele provém comoem termos do azimute, isto é, do ângulo que o vetor da direção forma com o Norte geográfico local. Assim, um vento de SE terá um ângulo variando entre 91 e 179º. 0 o 90 o 180 o 270 o 1 a 89 o 91 a 179 o 181 a 269 o 271 a 359 o
  • 9. Agrometeorologia Carlos W Oliveira Medida do Vento Velocidade do vento A velocidade do vento expressa a distância percorrida pelo vento em um determinado intervalo de tempo. É medida a 10 m de altura (para fins meteorológicos) ou 2 m (para fins agronômicos). Normalmente é expressa em metros por segundo (m/s), quilômetros por hora (km/h) ou knots (kt): 1 kt = 0,514 m/s ou 1 m/s = 1,944 kt 1 m/s = 3,6 km/h ou 1 km/h = 0,278 m/s A velocidade do vento aumenta exponencialmente com a altura. Isso se dá em função da redução do atrito conforme o fluxo de ar se distancia da superfície. Assim, a velocidade do vento a 10m de altura (p/ fins meteorológicos) será maior do que aquela medida a 2m (p/ fins agronômicos)‏ U 2m = 0,748 * U 10m Velocidade do vento (m/s)‏ PERFIL DE VENTO Altura acima da superfície (m)‏
  • 10. Agrometeorologia Carlos W Oliveira Medida do Vento Equipamentos Anemômetro Universal – Equipamento mecânico que fornece dados de direção, velocidade e rajadas Bateria de anemômetros de caneca para medida automática da velocidade do vento Anemômetro de hélice – Equipamento automático para medida da velocidade e direção do vento Sensor automático de baixo custo – mede a direção e velocidade do vento
  • 11. Medida do Vento Agrometeorologia Carlos W Oliveira Anemograma, obtido pelo Anemógrafo Universal, do vendaval ocorrido em 29/03/2006 em Piracicaba. Neste dia, a rajada máxima do vento chegou a cerca de 44 m/s, o que correspondeu a 158 km/h, recorde observado na cidade. Direção Distância percorrida (km)‏ Rajada instantânea (m/s)‏
  • 12. Agrometeorologia Carlos W Oliveira Escala de Vento de Belfort Essa escala ajuda a interpretar os dados de velocidade máxima do vento (rajadas) medidos nas estações meteorológicas convencionais (a 10 m de altura)‏ > 118 Tornado, Furacão 12 102- 117 Temporal Muito Forte 11 88 – 101 Temporal Forte 10 75 – 87 Temporal 9 62 – 74 Vento Fortíssimo 8 51 – 61 Vento Muito Forte 7 40 – 50 Vento Forte 6 30 – 39 Brisa Forte 5 20 – 29 Brisa Moderada 4 12 – 19 Brisa Leve 3 7 – 11 Brisa Amena 2 2 – 6 Vento Calmo 1 0 – 2 Calmaria 0 Velocidade (km/h)‏ Descrição Grau
  • 13. Agrometeorologia Carlos W. Oliveira Brisas Marítimas Como as massas de terra são aquecidas pelo sol mais rapidamente do que o oceano, o ar em cima delas ascende e cria uma baixa de pressão no solo que atrai o ar mais fresco do mar: o que se chama uma brisa marítima . Ao cair da noite, há muitas vezes um período de calma durante o qual a temperatura em terra e no mar são iguais. De noite, como o oceano arrefece mais lentamente, a brisa sopra de terra, na direção oposta, mas é geralmente mais fraca porque a diferença de temperaturas é menor.
  • 14. Agrometeorologia Carlos W. Oliveira Brisas de vale e de montanha O ar, na vizinhança das encostas das montanhas, fica a temperatura mais elevada e eleva-se durante o dia; o ar ascendente é substituído pelo ar que se encontra nos vales. Assim, durante o dia o ar sobe a encosta. Durante a noite, as encostas das montanhas arrefecem. Este ar frio desce a montanha por acção da gravidade. Assim, ao amanhecer, o ar mais frio pode ser encontrado no vale. Se o ar contiver humidade suficiente, pode formar-se nevoeiro no vale.
  • 15. Agrometeorologia Carlos W. Oliveira Oceanidade / Continentalidade Esses termos se referem, respectivamente, à proximidade ou distância do oceano ou grandes massas de água. Oceanidade se refere ao efeito do oceâno sobre o clima de uma região litorânea. A água do oceano atua como um moderador térmico, ou seja, não permite que grandes variações de temperatura ocorram. Isso se dá pelo fato da água ter maior calor específico do que o ar, resfriando-se e aquecendo-se mais lentamente. A massa de água ao trocar calor com o ar faz com que haja uma atenuação tanto do aquecimento do ar como de seu resfriamento, reduzindo assim a amplitude térmica (Tmax – Tmin). A continentalidade ocorre em locais situados no interior dos continentes, portanto sem sofrer efeito dos oceanos. Nessa condição, as amplitudes térmicas são maiores, tanto em termos diários como em termos anuais. Cuiabá -> Amplitude térmica mensal entre 8 e 17 o C Salvador -> Amplitude térmica mensal entre 3 e 6 o C Numa escala geográfica maior, o poder moderador dos oceanos explica também porque as amplitudes térmicas (verão – inverno) são maiores no HN e menores do HS. Veja a figura a seguir e comprove isso...
  • 16. Agrometeorologia Carlos W. Oliveira HN -> Continente > Oceano -> > Amplitude Térmica HS -> Continente < Oceano -> < Amplitude Térmica Amplitude térmica anual (diferença entre a Tmed do mês mais quente e do mês mais frio) decorrente dos efeitos da continentalidade/oceanidade.
  • 17. Agrometeorologia Carlos W. Oliveira Anticiclones Semi-Permanentes, ZCIT, ZCET e Circulação Geral da Atmosfera A circulação geral da atmosfera gera os ventos predominantes, os quais por sua vez são responsáveis pela formação das zonas de convergência intertropical (ZCIT) e extratropical (ZCET), e também dos anticiclones semi-permanentes nas latitudes de cavalo. Latitude de cavalo Latitude de cavalo ZCIT ZCET
  • 18. Agrometeorologia Carlos W. Oliveira Circulação Geral da Atmosfera Cinturas de Pressão Zonal (distribuição entre paralelos - Leste Oeste) &quot;Ideal&quot;. Uma Terra uniforme imaginária com cinturas de pressão idealizadas (zonais e contínuas)‏ Cintura de Pressões Zonal Climatológico “Real”. A Terra real com descontinuidades no padrão zonal dos ventos/pressão causados pelas grandes massas continentais.
  • 19. Agrometeorologia Carlos W. Oliveira Anticiclones Semi-Permanentes Na ZCIT os ventos alíseos de SE (HS) e de NE (HN) se encontram formando áreas de baixa pressão (L), que mostram a posição do Equador Térmico, o que favorece a formação de nuvens e chuvas. Na ZCET a convergência dos ventos de W e de E forma as frentes frias, que posteriormente se deslocam em direção ao equador provocando chuvas. Já nas latitudes de cavalos ocorre a subsidência de ar, formando as altas pressões (H) que inibem os movimentos convectivos e conseqüentemente, desfavorecem a formação de nuvens e chuvas. L
  • 20. Agrometeorologia Carlos W. Oliveira As figuras a seguir mostram a posição média da ZCIT nos meses de Janeiro e Julho. É possível notar que durante o verão no HS a ZCIT desloca-se para o sul, o que contribui para o aumento das chuvas nas regiões N, CO e SE do Brasil. ZCIT ZCIT
  • 21. Agrometeorologia Carlos W. Oliveira No mês de julho (inverno no HS), por outro lado, a ZCIT desloca-se para o norte, o que contribui para a diminuição das chuvas nas regiões SE, CO e inclusive em parte da região N do Brasil. ZCIT ZCIT
  • 22. Agrometeorologia Carlos W. Oliveira Agrometeorologia Carlos W. Oliveira Monções A palavra monção teve a sua origem dada pelos antigos marinheiros árabes do Oceano Índico e do Mar Arábico às periódicas mudanças de direcção do vento que ocorrem ao largo das costas da Índia e da Península Arábica, especialmente no Mar Arábico, no Golfo Pérsico e no noroeste do Índico, onde o vento sopra desde o sudoeste uma metade do ano e desde o nordeste durante a outra metade. O efeito de monção é causado pelo aparecimento sazonal de grandes diferenças térmicas entre os mares e as regiões continentais adjacentes nas zonas próximas dos bordos externos da célula de Hadley. Monções de verão na India
  • 23. Agrometeorologia Carlos W. Oliveira Correntes Oceânicas A movimentação contínua das águas oceânicas em função de diferenças de densidade (causadas por dif. de temp. e salinidade e pela rotação da Terra) gera correntes que se movem de maneira organizada, mantendo as suas características físicas, as quais diferem das águas adjacentes. As correntes que circulam dos Pólos para o Equador são FRIAS e as que circulam do Equador para os Pólos são QUENTES. A atmosfera em contato com essas massas de água entram em equilíbrio térmico com a superfície. Por isso, as correntes tem grande efeito sobre o regime térmico e hídrico (chuvas) na faixa litorânea dos continentes. Correntes Frias -> Condicionam clima ameno e seco Correntes Quentes -> Condicionam clima quente e úmido Exemplo: Salvador, BA, Brasil -> T anual = 24,9 o C e P anual = 2.000 mm Lima, Perú -> T anual = 19,4 o C e P anual = 40 mm
  • 24. Agrometeorologia Carlos W. Oliveira
  • 25. Ventos Perigosos...
  • 26. Ciclone: é o nome genérico para ventos circulares como tufão, furacão, tornado e willy-willy. Caracteriza-se por uma tempestade violenta que ocorre em regiões tropicais ou subtropicais, produzida por grandes massas de ar em alta velocidade de rotação. Os ventos os superam 50 km/h.
  • 27.  
  • 28. Furacão: vento circular forte, com velocidade igual ou superior a 108 km/h. Os furacões são os ciclones que surgem no mar do Caribe (oceano Atlântico) ou nos EUA. Os ventos precisam ter mais de 119 km/h para uma tempestade ser considerada um furacão. Giram no sentido horário (no hemisfério Sul) ou anti-horário (no hemisfério Norte), e medem de 200 km a 400 km de diâmetro. Sua curva se assemelha a uma parabólica.
  • 29. Escala de Saffir-Simpson
  • 30. Tufão : é o nome que se dá aos ciclones formados no sul da Ásia e na parte ocidental do oceano Índico, entre julho e outubro. É o mesmo que furacão, só que na região equatorial do Oceano Pacífico. Os tufões surgem no mar da China e atingem o Leste Asiático.
  • 31. Tornado : é o mais forte dos fenômenos meteorológicos, menor e mais intenso que os demais tipos de ciclone. Com alto poder de destruição, atinge até 490 km/h de velocidade no centro do cone. Produz fortes redemoinhos e eleva poeira. Forma-se entre 10 e 30 minutos e tem, no máximo, 10 km de diâmetro. O tornado é menor e em geral mais breve que o furacão, e ocorre em zonas temperadas do hemisfério Norte.
  • 32. Escala Fujita