Alunos frentes

• Zona de forte gradiente de temperatura, umidade e vorticidade.
• Uma zona de confluência ao longo da frente.
• Movimento vertical.
• Grande estabilidade estática.
• Um mínimo relativo de pressão, isto é, uma baixa.
• Mudanças rápidas das propriedades das nuvens e da precipitação.
• Forte cisalhamento vertical e horizontal ao longo da frente.
* Estas propriedades não, necessariamente, coincidem espacialmente ou
movem com a mesma velocidade.
FRENTES E FRONTOGÊNESEFRENTES E FRONTOGÊNESE – CARACTERÍSTICAS GERAIS– CARACTERÍSTICAS GERAIS

• Estão associadas às ondas baroclínicas de latitudes médias (o cisalhamento
vertical do vento está diretamente ligado a gradientes horizontais de temperatura).
• Agem no sentido de diminuir o gradiente horizontal de temperatura (levando o ar
polar para a região tropical e ar tropical para a região polar).
• Causam variações na distribuição de precipitação e temperatura em quase todo o
país.
FRENTES E FRONTOGÊNESEFRENTES E FRONTOGÊNESE – DEFINIÇÃO– DEFINIÇÃO
Imagem de satélite GOES, 24/08/2005 às 12UTC.
Fonte: Czarnobai et al., 2006.

• Zona frontal: quando duas massas de ar de diferentes regiões de origem e,
portanto com diferentes características, aproximam-se, formam uma zona de
transição chamada zona frontal, caracterizada pelos elevados gradientes
horizontais de temperatura e umidade (Kousky e Elias, 1982). Em alguns casos
esta zona é bastante abrupta enquanto em outros ela pode ser bastante gradual.
• As frentes são classificadas de acordo com o movimento relativo das massas
de ar quente e fria envolvidas:
• Frente fria (quente): linha de confluência que define o limite entre uma
massa de ar quente homogênea e a zona frontal. Borda anterior
(posterior) da zona frontal, quando o ar frio (quente) avança e substitui
o ar mais quente (frio) (Wallace e Hobbs, 1977).
Esquema que ilustra frente fria e
frente quente para o Hemisfério

Frente Fria Frente Quente
Se a massa fria avança em
direção à massa quente, a
frente é denominada FRIA
Se a massa quente avança em
direção à massa fria, a frente é
denominada QUENTE
• Quando ocorre o encontro de duas massas de ar, elas não se misturam
imediatamente. A massa mais fria (mais densa) é sobreposta pela massa mais
quente (menos densa), formando uma zona de transição, denominada de frente.

• Frente estacionária: quando não há o avanço do ar frio e quente
relativamente um ao outro.
• Frente oclusa: ocorre quando o setor frio (move-se mais rápido) de uma
frente alcança o setor quente, e o ar quente é forçado a subir. A camada
limite onde a frente fria encontra a frente quente é chamada de frente
oclusa.
Esquema que ilustra frente estacionária para o Hemisfério Sul.

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

• 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.
• A inclinação da superfície frontal está relacionada com a velocidade da frente:
para frentes rápidas (12m/s), a inclinação é de 1 para 50; para frentes lentas
(7m/s), a inclinação é de 1 para 100.

FRENTES E FRONTOGÊNESEFRENTES E FRONTOGÊNESE – CARACTERÍSTICAS GERAIS: SP– CARACTERÍSTICAS GERAIS: SP
• No inverno, o vento dois dias antes da
passagem é de noroeste o que implica
em um ar quente e seco, como mostra a
UR maior para o dia -2 em relação ao dia
seguinte.
• Para o inverno e verão o vento médio no
dia da passagem e nos dois que seguem
são de sudeste, trazendo para São Paulo
ar frio.
• Diferentemente do inverno no qual a UR
diminui um dia antes da passagem da
frente fria, para o verão há um pequeno
aumento.
• A temperatura sofre um aumento um dia antes da passagem e uma diminuição
um dia depois.
• A pressão diminui um dia antes da passagem e sobe nos dois dias que
seguem.
Síntese das variáveis meteorológicas na passagem de frentes
frias na cidade de São Paulo (1981-2002).
Fonte: Dametto e Rocha, 2006.

• Mudanças importantes nas condições de tempo são observadas durante a
passagem de uma frente fria, tais como: mudança da direção do vento, presença
de nuvens e precipitação, variações no conteúdo de umidade, decréscimo da
temperatura, aumento da pressão atmosférica, forte cisalhamento vertical e
horizontal (Petterssen, 1956).
• Após a passagem de uma frente fria, normalmente, observa-se queda de
temperatura acentuada, aumento de pressão, rajadas de vento, quando o
gradiente de pressão é intenso, e a precipitação cessa.
• Nas Regiões Sul e Sudeste do Brasil os ventos em baixos níveis têm direção
de nordeste influenciados pela presença da alta subtropical que fica
climatologicamente situada sobre o Oceano Atlântico. Numa situação pré-frontal
o vento gira tipicamente para noroeste e depois para sudoeste e sudeste na
medida em que a frente passa.
Síntese das variáveis meteorológicas na passagem de
frentes frias na cidade de São Paulo (1981-2002).

• As frentes frias que atingem o Sudeste do Brasil são orientadas na direção
noroeste-sudeste com deslocamento típico de sudoeste para nordeste.
• Algumas frentes atingem latitudes mais baixas, chegando na região amazônica
inclusive, provocando o fenômeno conhecido como friagem descrita em Marengo
et al. (1997).

• Cθe: gradiente na região frontal, onda com altos (baixos) valores na vanguarda
(retaguarda).
• CAθe: advecções positiva (negativa) na vanguarda (retaguarda). O CAθe é um
ótimo identificador para o início de uma ciclogênese.
FRENTES E FRONTOGÊNESEFRENTES E FRONTOGÊNESE – EXEMPLO– EXEMPLO
Imagem de satélite com campos sobrepostos em 850hPa para o dia 30/04/2005 às 18UTC: PNM (hPa) e LC; Cθe(K) e advecção
de temperatura (°C/s*103
); CAθe(K/s*103
). Fonte: Cruz et al., 2008.

• Iniciou o processo de oclusão do sistema (CAθe).
• A frente fria estende-se sobre a costa do NEB, organizando e intensificando a
convecção sobre o centro-norte do Brasil.
• Padrão clássico: advecção de ar quente na vanguarda e frio na retaguarda.
• Forte adv. + de θe na vanguarda evidencia a entrada de ar úmido proveniente da
esteira transportadora da zona frontal e do flanco NW do anticiclone a leste.
• Forte adv. - de θe na retaguarda, confirmando o deslocamento de ar seco na
região do anticiclone pós-frontal e mostrando o posicionamento da rampa frontal.
); CAθ (K/s*103

• O Cθe mostra a região oclusa com o rompimento do padrão ondulatório,
formando dois núcleos bem definidos.
• Na vanguarda do sistema, é possível observar uma extensa região apresentando
valores positivos de advecção de θe, conectando-se a vanguarda de outro
ciclone mais ao sul.
• Na retaguarda da frente fria, há uma extensa região com advecções negativas
de θe, indicando seu posicionamento.
); CAθ (K/s*103

• No setor ocluso do sistema, são observadas advecções positivas de θe na
retaguarda do centro do vórtice (entre a oclusão e o anticiclone pós-frontal), com
sentido SW-NE. Essa faixa com advecções positivas de θe atravessa a frente fria,
recebendo um incremento advindo de outra extremidade frontal mais ao sul,
associada a família de ciclones passando em torno dos 55S de latitude.
• Na vanguarda do centro do vórtice (entre a oclusão e frente quente), são
observadas advecções negativas de θe, no sentido SW-NE. Essa faixa com
advecções negativas de θe atravessa a frente fria, estendendo-se para SW onde
corta a frente quente. Tal configuração demonstra claramente a ruptura total do
sistema, apresentando a separação do setor ocluso e a fratura das frentes.
); CAθ (K/s*103

Modelo conceitual para evolução de um ciclone mostrado na baixa troposfera, com campo de pressão, CAθe e frentes: (I) disparo
ciclogenético; (II) perturbação na onda; (III) estreitamento do setor quente; (IV) oclusão e (V) fratura das zonas frontais. Fonte:
Cruz et al., 2008.
• Síntese para o modelo conceitual do evento: aplicável a sistemas que surgem
próximo a regiões subtropicais e se deslocam para baixas latitudes.

FRENTES E FRONTOGÊNESEFRENTES E FRONTOGÊNESE – CICLO DE VIDA– CICLO DE VIDA
Modelo conceitual para evolução de um ciclone mostrado na baixa troposfera, com campo de pressão, CAθe e frentes: (I) disparo
ciclogenético; (II) perturbação na onda; (III) estreitamento do setor quente; (IV) oclusão e (V) fratura das zonas frontais. Fonte:
Cruz et al., 2008.

• Variação de temperatura de até 20°C ao longo do sistema frontal.
FRENTES E FRONTOGÊNESEFRENTES E FRONTOGÊNESE – EXEMPLO TRIDIMENSIONAL– EXEMPLO TRIDIMENSIONAL
Frente Termal – isoterma de 10°C, 24/08/2005 às 00UTC.
Fonte: Czarnobai et al., 2006.Imagem de satélite GOES, 24/08/2005 às 12UTC.

• As linhas de corrente na vertical correspondem a 10000 vezes o valor real.
• O centro da circulação ciclônica (em vermelho, latitude 40°S) indica que ocorre
convergência do vento, caracterizando-se assim o centro da baixa pressão.
Velocidade vertical relativa e linha de corrente do vento, 24/08/2005 às
00UTC. Fonte: Czarnobai et al., 2006.
Imagem de satélite GOES, 24/08/2005 às

• Para a identificação do sistema, geralmente observa-se a área em que ocorre
confluência dos ventos.
• Essa convergência do vento estende-se até 700 hPa, sendo associada à atuação
do sistema frontal.
Convergência do vento, 24/08/2005 às 00UTC.
Imagem de satélite GOES, 24/08/2005 às

• Frontogênese: formação ou intensificação de uma frente através do aumento
do gradiente de temperatura (densidade), isto é, quando ocorre um aumento na
concentração de isotermas (isopicnas).
• Mecanismos que favorecem a frontogênese:
• Campo de deformação horizontal (frentes frias entre dois anticiclones).
• Campo de cisalhamento horizontal (confluência de massas de ar).
• Campo de dilatação vertical (região de baixa pressão).
FRENTES E FRONTOGÊNESEFRENTES E FRONTOGÊNESE – FORMAÇÃO– FORMAÇÃO
Deformação horizontal.
Dilatação vertical.
Cisalhamento horizontal.
Situação sinótica esquemática na qual o
campo de deformação horizontal é dominante
sobre o continente sul americano. Linhas
cheias são isóbaras, linhas tracejadas são
isotermas, as flechas representam o campo do
fluxo no qual o eixo de dilatação é destacado.

• Frontólise: enfraquecimento ou destruição de uma frente (Petterssen, 1956)
através da diminuição do gradiente de temperatura.
• Mecanismos que favorecem a frontólise: liberação de calor latente, atrito com a
superfície, turbulência e mistura, e radiação.
• Movimentos verticais diferenciados podem ser frontogenético ou frontolítico.
FRENTES E FRONTOGÊNESEFRENTES E FRONTOGÊNESE – DISSIPAÇÃO– DISSIPAÇÃO
Movimento vertical.

Satyamurty e Mattos, 1989
• Dados mensais do National Meteorological Center (NMC) de 1975-1981.
• Função frontogenética depende da deformação horizontal (D) e do campo de
divergência (ς) (Pettersen, 1956):
onde é o ângulo entre o eixo de dilatação e o gradiente de temperatura. Se F é
positivo (negativo) as isotermas tendem a se aproximar (afastar) – frontogênese
FRENTES E FRONTOGÊNESEFRENTES E FRONTOGÊNESE – CLIMATOLOGIA– CLIMATOLOGIA
( )ς+γ∇−= 2cosDT
2
1
F
2/122
y
T
x
T
T














∂
∂
+





∂
∂
=∇
( ) 2/12
2
2
1 DDD += 





∂
∂
+
∂
∂
=
y
u
x
v
D1 





∂
∂
−
∂
∂
=
y
v
x
u
D2
y
v
x
u
∂
∂
+
∂
∂
=ς
β−α=γ 




=α
2
1
D
D
)2tan(










∂
∂
∂
∂
=β
x
T
y
T
tan
γ
Representação esquemática do eixo de dilatação e
contração do campo de deformação.
Fonte: Satyamurty e Mattos, 1989.

• Regiões frontogenéticas: na ZCPS, sudoeste da África e da Austrália, na parte
sul da AS e no Oceano Atlântico Subtropical.
• A frontogênese no HS é menos intensa do que no HN.
Função frontogenética climatológica em 850hPa para os
meses de janeiro, abril, julho, outubro e anual. As linhas
tracejadas (contínuas) representam frontólise
(frontogênese). Fonte: Satyamurty e Mattos, 1989.
ZCPSZCPS

• Uma linha orientada NW-SE passando pelo Rio de Janeiro separa a região
frontogenética, ao sudoeste, da região frontolítica, ao nordeste.
• As bandas frontogenéticas e frontolíticas no HS são alinhadas NW-SE.
ZCPSZCPS

• Relação com as zonas de convergência do HS (ZCPS e ZCAS).
• Sobre o centro-sul da Argentina, na AN e Japão a função frontogenética é
mais forte em janeiro (verão no HS e inverno no HN).
ZCPSZCPS

• O sul da AS é a única região do HS que apresenta condições frontogenéticas
quase o ano todo.
• A região equatorial não é frontogeneticamente ativa devido ao fraco .
ZCPSZCPS
T∇

• A região frontogenética mais intensa em janeiro está situada no sul da
Argentina e migra para norte em julho ocupando o noroeste da Argentina e
vizinhança.
ZCPSZCPS

• Relação com as montanhas (Cordilheira dos Andes, Himalaia e Rochosas).
• As ondas baroclínicas de latitudes médias modificam-se ao atravessar os Andes e
interagem com a circulação atmosférica sobre a AS.
ZCPSZCPS

• Os cavados vindos do Pacífico Sul se desenvolvem como frentes depois de
atravessarem a Cordilheira dos Andes sobre o norte e leste (sul) da Argentina
no inverno e primavera (verão e outono). Estas frentes adquirem um movimento
para nordeste e estão associadas a centros de baixa pressão com movimento
leste-sudeste (Satyamurty e Mattos, 1989).
• As frentes podem se acoplar com mecanismos típicos de convecção,
intensificando-se e permanecendo ativas durante vários dias (meses de primavera e
verão).

Dametto e Rocha, 2006
• Os dados utilizados para estabelecer a climatologia das passagens frontais na
cidade de São Paulo são as observações diárias entre 1981 e 2002 realizadas na
estação meteorológica do IAG-USP.
• O critério utilizado para a identificação das frentes considerou o giro do vento
meridional do quadrante norte para sul, sua manutenção no quadrante sul por
pelo menos 24 horas e queda de temperatura entre o dia e mais dois dias após
o giro do vento.
FRENTES E FRONTOGÊNESEFRENTES E FRONTOGÊNESE – CLIMATOLOGIA: CIDADE DE SP– CLIMATOLOGIA: CIDADE DE SP

• No litoral Sudeste do Brasil, Oliveira
(1986) e Justi da Silva e Silva Dias (2000)
encontraram um número de sistemas
frontais relativamente maior no inverno
comparado ao verão.
• No verão as frentes frias tendem a atuar
por mais tempo (frentes estacionárias),
associadas à Zona de Convergência do
Atlântico Sul (ZCAS), produzindo chuvas por
uma vasta região por muitos dias.
• No inverno, são as principais (senão a
única) causadoras das bruscas e
acentuadas quedas de temperatura.
Frequência absoluta de frentes frias
sobre São Paulo entre 1981-2002.

• Os maiores valores de frequência para o intervalo entre uma passagem frontal
e outra são de 3 a 5 dias.
• Presença de eventos extremos: São Paulo fica mais de 15 dias sem ser afetada
por passagem frontal, em ambas as estações.
Distribuição de frequência do número de dias de intervalo entre passagens de frentes frias para o verão e inverno (1981-2002).
05/06 – 28/07/198207/01 – 10/02/1998

CICLONES E CICLOGÊNESECICLONES E CICLOGÊNESE – REFERÊNCIAS– REFERÊNCIAS
ANDRADE, K. M.; CAVALCANTI, I. F. A. Climatologia dos sistemas frontais e padrões de
comportamento para o verão na América do Sul In: XIII Congresso Brasileiro de Meteorologia,
Fortaleza – CE. Anais do XIII Congresso Brasileiro de Meteorologia. SBMET, 2004.
CAVALCANTI, I. F. A.; KOUSKY, V. E. Configuração de anomalias associadas à propagação
de sistemas sinóticos sobre a América do Sul In: IX Congresso Brasileiro de Meteorologia,
Campos do Jordão – SP. Anais do IX Congresso Brasileiro de Meteorologia, 1331-1332, 1996.
CAVALCANTE, I. F. A.; KOUSKY, V. E. Climatology of Sout American cold fronts In: VII
International Conference on Southern Hemisphere Meteorology and Oceanography, Ellington,
New Zealand, 2003.
CRUZ, C. D.; FIGUEIREDO, E. L.; FEDOROVA, N.; LEVIT, V. Utilização do campo de
advecção de temperatura potencial equivalente para análise de um sistema frontal na região
tropical In: XV Congresso Brasileiro de Meteorologia, São Paulo – SP. Anais do XV Congresso
Brasileiro de Meteorologia. SBMET, 2008.
CZARNOBAI, A. F.; COMBAT, D. A. A.; BORTOLOTTO, J.; SANTIS, R. F.; ARAUJO, C. E. S.
Visualização tridimensional de sistemas frontais: análise do dia 24 de agosto de 2005 In: IX
Congresso Brasileiro de Meteorologia, Campos do Jordão – SP. Anais do IX Congresso
Brasileiro de Meteorologia, 1331-1332, 1996.
DAMETTO, G. S.; ROCHA, R. P. Características climáticas dos sistemas frontais na cidade de
São Paulo In: XIV Congresso Brasileiro de Meteorologia, Florianópolis – SC. Anais do XIV
Congresso Brasileiro de Meteorologia. SBMET, 2006.

FERNANDES, D. S.; JACONDINO, C. R. Comparações em diferentes períodos de estudo de
passagens de sistemas frontais no Brasil In: XIV Congresso Brasileiro de Meteorologia,
Florianópolis – SC. Anais do XIV Congresso Brasileiro de Meteorologia. SBMET, 2006.
FERREIRA, A. G. Meteorologia Prática. São Paulo: Oficina de Textos, pp 188, 2006.
HARAKAWA, M. T.; PRUDÊNCIO, R. S.; RODRIGUES, M. L. G. Climatologia de frentes frias
para a região da grande Florianópolis – SC In: XV Congresso Brasileiro de Meteorologia, São
Paulo – SP. Anais do XV Congresso Brasileiro de Meteorologia. SBMET, 2008.
JUSTI DA SILVA, M. G. A.; SILVA DIAS, M. A. F. A Estatística dos Transientes na América do
Sul In : XI Congresso Brasileiro de Meteorologia, Rio de Janeiro – RJ. Anais do XI Congresso
Brasileiro de Meteorologia. SBMET, 2000.
KOUSKY, V. E.; ELIAS, M. Meteorologia Sinótica: Parte 1. INPE – 2605 – MD/021, pp 107,
1982.
LEMOS, C. F.; CALBETE, N. O. Sistemas Frontais que atuaram no Brasil de 1987 a 1995.
Climanálise Especial, Edição comemorativa de 10 anos. CPTEC, 1996.
MARENGO, J.; CORNEJO, A.; SATYAMURTY, P.; NOBRE, C.; SEA, W. Cold surges in
tropical and extratropical South America: The strong event in June 1994. Monthly Weather
Review, 125, 2759-2786, 1977.

OLIVEIRA, A. S. Interações entre sistemas frontais na América do Sul e convecção na
Amazônia, INPE – 4008 – TDI/239, 1986.
PETTERSSEN, S. Weather analysis and forecasting. Second Edition, McGraw-Hill, Ney York,
v.1, pp 428, 1956.
RODRIGUES, M. L. G.; FRANCO, D.; SUGAHARA, S. Climatologia de frentes frias no litoral de
Santa Catarina. Revista Brasileira de Geofísica, v. 22, n. 2, pp 135-151, 2004.
SATYAMURTY, P.; MATTOS, L. F. Climatological lower tropospheric frontogenesis in
midlatitudes due to horizontal deformation and divergence. Monthly Weather Review, 117,
1355-1364, 1989.
WALLACE, J. M.; HOBBS, P. V. Atmospheric Science: An Introductory Survey. New York,
Academic Press, 1977.

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