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CLIMACLIMA
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O clima afeta diversos aspectos da vida:• tipo de moradia e vestuário• paisagem• agricultura• sensações pessoais e cultura
O “Clima” representa, para uma dada região: • as condições médias do estado da atmosfera,
durante um longo período de tempo (normalmente 30 anos)
• extremos sazonais de temperatura e precipitação• freqüência e duração de extremos
O “tamanho” dessa região pode ser:• local (e próxima ao solo) – microclima• pequena região (um hectare a alguns km2),
ex.: floresta, vale, praia e cidade – mesoclima• grande área (um estado, uma região, um pais) –
macroclima• toda a Terra – clima global
INTRODUÇÃO
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COMPÕEM-SE da atmosfera (nuvens, gases), da hidrosfera (rios, lagos, oceanos), da criosfera (gelo marítimo, calotas polares), das superfícies
(deserto, floresta, savana, água), e da biosfera (ciclo de carbono, dinâmica da vegetação), e da interação entre estes sub-sistemas
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O Sistema Climático
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Fatores (ou controles) climáticos : • Distribuição de continentes e oceanos • Cadeias montanhosas (altitude)• Correntes oceânicas e temp. superfície mar (tsm)• Intensidade da radiação solar
e sua variação com a latitude• Tipo de superfície (ecossistemas)• Sistemas predominantes de ventos e pressão
O CLIMA GLOBALO CLIMA GLOBAL
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DISTRIBUIÇÃO DE CONTINENTES E OCEANOS E TOPOGRAFIA
Capacidade térmica água > Capacidade térmica do solo Variações de temperatura na água MENORES que no solo
Altitudes mais altas Temperaturas mais frias
IMPLICAÇÕES :
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EFEITO COMBINADO DE MONTANHASE ESCOAMENTO
BARLAVENTO SOTAVENTO
quente e seco
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CORRENTES OCEANICAS
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TEMPERATURA DA SUPERFÍCIE DO MARANUAL
Jan Jun
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TEMPERATURA DA SUPERFÍCIE DO MAR
Jan
Jun
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RADIAÇÃO (SOLAR e INFRAVERMELHA)
R α T4
maxα T-1
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BALANÇO GLOBAL DE RADIAÇÃO SOLAR
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BALANÇO DE RADIAÇÃO na superfície
Net short-wave radiation = short-wave down - short-wave up
Net long-wave radiation =
long-wave down - long-wave up.
Net radiation = net short-wave radiation + net long-wave radiation.
Valores positivos representam energia se movendo PARA a superfície; valores negativos representa energia saindo da SUPERFÍCIE
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BALANÇO GLOBAL DE ENERGIA
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BALANÇO GLOBAL DE ENERGIA na superfície
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INTERAÇÃO SOLO-VEGETAÇÃO-ATMOSFERA
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A predominância de um determinado processo depende do tipo e estado da superfície
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DISTRIBUIÇÃO GLOBAL DA VEGETAÇÃO
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UMIDADE DO SOLO
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CIRCULAÇÃO GERAL DA ATMOSFERA
Janeiro
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Julho
CIRCULAÇÃO GERAL DA ATMOSFERA
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MODELO DE CÉLULAS DE CIRCULAÇÃO GERAL
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CLIMA E CÉLULAS DE CIRCULAÇÃO GERALC. Polar
C. Ferrel
C. Hadley
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CIRCULAÇÃO GERAL DA ATMOSFERA
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MOVIMENTO VERTICAL NA MÉDIA TROPOSFERAValores positivos (negativos) : subsidência (ascensão)
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TEMPERATURA TEMPERATURA
ee
PRECIPITAÇÃOPRECIPITAÇÃO
GLOBALGLOBAL
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Temperaturas médias globais
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Temperaturas médias globais
Janeiro Julho
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Temperaturas médias globaisJaneiro
Julho
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• Regiões mais frias sobre grandes cadeias montanhosas : efeito da altitude
• Isotermas orientadas na direção leste-oeste: localidades na mesma latitude recebem aproximadamente a mesma quantidade de radiação solar.
• Temperatura decresce na direção dos pólos: A quantidade anual de radiação solar que cada região recebe diminui em direção aos pólos
• A inclinação das isotermas próximas às margens costeiras dos continentes: Correntes oceânicas
• Sobre os continentes, as temperaturas variam mais entre o verão e o inverno do que sobre os oceanos: capacidade térmica maior da água (tipo de superfície)
• As maiores temperaturas não ocorrem nos trópico, e sim nos subtrópicos (~30 graus) :Ramo descendente da Célula de Hadley,sobre o hemisfério de verão
• A região mais fria do planeta são os pólos (principalmente a Antártica, pela altitude): alto albedo do gelo e neve, e alguns meses do ano sem nenhuma radiação solar.
Temperaturas médias globais
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VAPOR D’ÁGUA NA ATMOSFERA
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VAPOR D’ÁGUA NA SUPERFÍCIE
Janeiro Julho
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Mean annual evaporation rate (cm yr-1) for 1958 to 2005 (from the OAFlux Dataset, Woods Hole
Oceanographic Institute). Dotted lines mark ±30º.
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PRECIPITAÇÃO MENSAL GLOBAL
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TAXA DE PRECIPITAÇÃO GLOBAL
Janeiro Julho
ZCIT
ZCPS
ZCAS
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Julho
Janeiro
TAXA DE PRECIPITAÇÃO GLOBAL
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MONÇÃO DAS AMERICAShttp://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/Global_Monsoons/American_Monsoons/American_Monsoons.shtml
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• A distribuição global da precipitação está muito ligada à Circulação Geral da Atmosfera, e com a distribuição das cadeias de montanhas e altos platôs.• A chuva na região equatorial está ligada à ZCIT
(convergência dos alísios e ramo ascendente da Célula de Hadley)
• As regiões com pouca precipitação nas latitudes subtropicais (inclusive os grandes desertos) estão localizadas no ramo descendente da Célula de Hadley.
• Nas regiões de latitudes médias, a precipitação está associada às frentes frias e ciclones ET, entre as massas de ar polar e subtropical.
• Nos pólos está localizado o ramo descendente da célula Polare a baixa temperatura faz com que o
vapor d’água disponível seja pouco.• Nas latitudes subtropicais encontram-se as
Zonas de Convergência Sub-Tropicais (ZCAS e ZCPS)
PRECIPITAÇÃO GLOBAL
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CLASSIFICAÇÃO CLASSIFICAÇÃO CLIMÁTICACLIMÁTICA
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• Os diversos controles climáticos interagem para produzir os mais diferentes climas.
• Não existem dois lugares que tenham exatamente o mesmo clima• Porém, certas similaridades permite dividir a Terra em
“regiões climáticas”
CLASSIFICAÇÃO CLIMÁTICA
CLASSIFICAÇÃO dos GREGOS ANTIGOS(consideravam somente a temperatura e a distribuição de rad. solar)
Zona tórrida de baixas latitudes:• Limitada ao norte e ao sul onde os raios solares atingem o zênite (23½N e 23½S) • Onde o sol do meio dia é sempre alto, dia e noite tem duração aproximadamente igual;• É quente o todo
Zona polar (ou frígida) de altas latitudes:• Limitada pelos Círculos Ártico ou Antártico (66½N e 66½S)• Frio durante todo o ano, devido a longos períodos de inverno
sem luz solar ou sol muito baixo durante o verão
Zona temperada:• Região entre as duas outras• Tem verão e inverno bem distinto• Apresenta características de ambos extremos (frio no inverno, quente no verão)
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SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO CLIMÁTICA DE KÖPPEN• Wladimir Köppen, cientista alemão, 1846-1940• baseada nas medias anuais e mensais de temperatura e precipitação • cinco grandes tipos climáticos, designados por letras
A – Climas tropicais úmidos:Todos os meses têm temperatura media maior que 18 CQuase todos os meses são quentesNão existe estação de inverno “de verdade”
B – Climas secos:Precipitação deficiente a maior parte do anoEvaporação potencial e transpiração excedem a precipitação
C – Climas úmidos de lat. medias com invernos amenos:Verões quente a muito quente, com invernos amenosA temperatura media do mês mais frio é abaixo de 18 C e acima de -3 C
D – Climas úmidos de lat. medias com invernos severos:Verões quentes, com invernos friosA temperatura media do mês mais quente excede 10 C e A media mensal do mês mais frio cai abaixo de -3 C
E – Climas polares:Invernos e verões extremamente friosA temperatura do mês mais quente é abaixo de 10 CNão há verão “de verdade”
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Zonas principais:A. Tropical B. SecoC. Baixas latitudes medias D. Altas latitudes mediasE. Polar
Descrição dos códigos da classificação climática de Koppen/Trewartha
Modificadores em letras minúsculasa. verões quentes e longosb. verões quentes e curtosc. verões frescos e curtosd. verões e invernos friosf. precipitação todos os mesesw. inverno secos. verão secom. precipitação de monçãoh. quente e seco, temperatura media de todos os meses acima de 0 Ck. frio e seco, pelo menos um mês com temperatura media abaixo de 0 Cn. nevoeiro freqüenten'. nevoeiro não freqüente, mas alta umidade
Modificadores adicionais:S. Semi-áridoW. ÁridoT. Tundra F. Calota polarH. Montanhosa
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CLASSIFICAÇÃO CLIMÁTICA de Köppen/Trewartha
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CLIMAS DA AMÉRICA DO SUL
A. Tropical B. SecoC. Baixas latitudes medias
S. Semi-áridoW. ÁridoH. Montanhosa
a. verões quentes e longosb. verões quentes e curtosc. verões frescos e curtosf. precipitação todos os mesesw. inverno secos. verão secom. precipitação de monçãoh. quente e seco, temperatura media de todos os meses acima de 0 C
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CLIMATOLOGIA DINÂMICA DO BRASIL
(principais sistemas meteorológicos
e efeitos no clima: distribuição de
precipitação e temperatura)
http://www.inmet.gov.br/
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Animação da Precipitação Climatológica
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MANAUS (AM) BELEM (PA)
REGIÃO NORTE MACAPÁ (AP)
Principais sistemas:
ZCIT
Convecção local
Linhas de InstabilidadeTemp.
Evap.Prec.
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LINHAS DE INSTABILIDADE COSTEIRA
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REGIÃO NORDESTE(norte)
Principais sistemas:ZCITConvecção localBrisasOndas de leste
SÃO LUIS (MA)
FORTALEZA (CE) NATAL (RN)
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Vórtice ciclônico de altos níveis
“DIPOLO do Atlântico”
Variabilidade inter-anual
Variabilidade intra-sazonal
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REGIÃO NORDESTE(leste e sul)
Principais sistemas:BrisasOndas de lesteFrentes Frias
JOÃO PESSOA (PB)
SALVADOR (BA) RECIFE (PE)
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Frentes Frias e indução de convecção tropical
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REGIÃO CENTRALPrincipais sistemas:
Convecção localLinhas de instabilidadeFrentes FriasCélula de Hadley (desc.)
CUIABÁ (MT)
CAMPO GRANDE (MS) BRASILIA (DF)
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REGIÃO SUDESTEPrincipais sistemas:
Linhas de InstabilidadeBrisasZCASFrentes Frias
RIO DE JANEIRO (RJ)
BELO HORIZONTE (MG) SÃO PAULO (SP)
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Linha de Instabilidade
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REGIÃO SULPrincipais sistemas:
Linhas de InstabilidadeBrisasFrentes FriasComplexos Convectivos de Mesoescala
CURITIBA (PR)
FLORIANÓPOLIS (SC) PORTO ALEGRE (RS)
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JATO DE BAIXOS NÍVEIS
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Complexo Convectivo de Mesoescala
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VARIABILIDADE INTER-ANUAL:“El Niño – La Niña”
Condições “NORMAIS”
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“El Niño”
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“La Niña”
El Niño
La Niña
http://www.esrl.noaa.gov/psd/people/klaus.wolter/MEI/mei.html
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EFEITOS GLOBAIS (“TELECONEXÕES”)
El Niño La Niña
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