Meteorologia e Climatologia: Conceitos Básicos

Conceitos Básicos de Meteorologia e Climatologia

• O material de estudo abrange conceitos básicos de meteorologia e climatologia, incluindo definições, divisões, escalas, e a distinção entre tempo e clima.

O que é Meteorologia?

• A meteorologia é a ciência que estuda a atmosfera terrestre.
• O objetivo é entender processos físicos e químicos que determinam condições atmosféricas.
• Escalas de estudo variam de turbulências locais a circulações atmosféricas e oceânicas globais.
• O conhecimento meteorológico é fundamental para o desenvolvimento em setores como agricultura, energia e conservação ambiental.

Divisões da Meteorologia

• Meteorologia Física: Estudo das propriedades físicas da atmosfera, com foco na termodinâmica do ar úmido.
• Meteorologia Dinâmica: Compreensão das equações físico-matemáticas que modelam o comportamento dinâmico da atmosfera.
• Meteorologia Sinótica: Diagnóstico do comportamento atmosférico em escala sinótica.
• Climatologia: Compreensão dos processos atmosféricos e das manifestações meteorológicas e climáticas globais.

Escalas de Sistemas Meteorológicos

• A escala de um fenômeno é definida por suas dimensões espaciais e temporais típicas.
• Exemplos de fenômenos incluem: ondas longas de oeste (global, 5000 km), frentes (sinótico, 2000 km), brisas (meso, 20 km) e turbilhões (micro, 2 m).

O que é a Climatologia?

• A climatologia descreve, explica e classifica os climas e investiga seus fenômenos e influências.
• O objetivo é estudar fenômenos atmosféricos estatisticamente para caracterizar o clima.
• A climatologia subsidia a determinação da habitabilidade e aptidão produtiva de uma região a longo prazo.

Tempo e Clima

• Tempo é a condição atual da atmosfera, dinâmica e descrita em termos instantâneos, enquanto clima é a síntese do tempo em uma região.
• Tempo é o que se sente, clima é o que se espera.
• O clima é definido por valores esperados das variáveis meteorológicas em condições médias.

Fatores e Elementos Climáticos

• Fatores climáticos são características relativamente permanentes no tempo e no espaço.
• Elementos climáticos apresentam variação de um ponto para outro e de um dia para o outro.

Elementos Climáticos

• São grandezas atmosféricas mensuráveis que variam no tempo e espaço.
• Definem o clima de uma região.
• Incluem temperatura, precipitação, umidade, vento, pressão atmosférica, radiação solar e nebulosidade.

Temperatura

• A temperatura registra o calor da atmosfera, variando conforme localização e circulação atmosférica.
• Varia com altitude, estação do ano e latitude.
• É influenciada por movimentos de rotação e translação da terra, e pode ser medida em graus Celsius, Fahrenheit ou Kelvin.

Umidade

• É a quantidade de vapor d'água na atmosfera, expressa de várias formas.
• Inclui umidade absoluta (massa de vapor d'água por volume de ar), umidade específica (massa de vapor d'água por massa de ar) e umidade relativa (razão entre vapor existente e o necessário para saturação).

Precipitação

• Deposição de água na superfície terrestre em forma de chuva, neve, gelo ou granizo.

Pressão Atmosférica

• É a força exercida pelo peso da coluna de ar sobre uma superfície.
• É influenciada pela concentração de moléculas de ar, sendo maior próximo à superfície.
• Medida em milibares (mb) ou hectopascais (hPa).

Vento

• É o ar em movimento horizontal.
• Caracterizado por direção e velocidade.
• A direção é definida em relação à rosa dos ventos.
• Variações bruscas na direção do vento acompanham rajadas devido à turbulência atmosférica.
• A velocidade é expressa em metros por segundo (m/s), quilômetros por hora (km/h) ou nós (kt).
• Calmaria indica ausência de vento.

Radiação Solar / Nebulosidade

• Radiação solar: maior fonte de energia para a Terra.
• Distribuição desigual da radiação solar leva a diferentes zonas térmicas na Terra, variando com a latitude.

Fatores Climáticos

• São condições que determinam ou interferem nos elementos climáticos.
• Incluem latitude, altitude, relevo, continentalidade/maritimidade, vegetação e correntes marítimas.

Latitude

• Distância ao Equador, medida ao longo do meridiano de Greenwich, variando de 0° a 90° para norte ou sul e influencia a radiação solar.

Altitude

• Elevação vertical em relação ao nível do mar, impactando a temperatura (quanto maior a altitude, menor a temperatura).

Continentalidade / Maritimidade

• A proximidade com o mar ou o posicionamento em uma região continental influencia no Clima.
• Maritimidade: Regiões que estão próximas ao mar e amplitude térmica menor
• Continentalidade: Regiões que estão em interiores do continente e amplitude térmica maior.

Relevo

• A topografia influencia a circulação das massas de ar e Temperatura.
• Ex: regiões altas impedem passagem de massas de ar causando áreas secas.

Vegetação

• A vegetação afeta o clima de diversas formas, incluindo a contenção ou absorção de raios solares e a elevação da umidade através da evapotranspiração.

Correntes Marítimas

• Apresentam condições específicas de temperatura, influenciando diretamente o clima e a umidade.

Massas de Ar

• Definidas como grandes porções de ar com homogeneidade horizontal.
• Apresentam propriedades físicas uniformes, principalmente em relação à temperatura e umidade.
• Movimentam-se devido às diferenças de pressão atmosférica.

Fatores climáticos antrópicos

• A ação humana se torna um dos agentes mais intensos.
• Fenômenos climáticos localizados como inversão térmica e ilhas de calor

Previsão de tempo e clima

• É possível prever o tempo e o clima numericamente através de equações físicas e métodos computacionais.
• Inclui a capacidade de prognosticar eventos como a probabilidade de chuva em curto prazo (previsão de tempo) e as tendências climáticas sazonais (previsão de clima).
• Utiliza modelos numéricos de circulação geral (MCG), com base em equações físicas, descritas em forma numérica e calculadas computacionalmente.
• Os produtos incluem temperatura mínima/máxima, precipitação, umidade, vento, geadas, precipitação acumulada, anomalias e probabilidade de chuva.
• A previsão de tempo é realizada para poucos dias, dada a limitação no conhecimento das condições iniciais da atmosfera. A previsão climática abrange semanas, anos ou séculos.