Meteorologia Sinótica

1. Meteorologia Sinótica Lecture 1

2. Meteorologia Sinótica • Sinótico - Pertencente à, ou dando uma visão geral • Meteorologia Sinótica - O estudo e análise de informações meteorológicas quase simultânea (cartas sinóticas, observações meteorológicas sinóticas) • Climatologia Sinótica– O estudo do clima a partir da perspectiva da circulação atmosférica, com ênfase nas conexões entre os padrões de circulação e as diferenças climáticas

3. Descrição do Curso • Palestras emfatizam a estrutura e circulação atmosférica, observações, análise meteorológica, e processos de desenvolvimento de sistemas de pressão. • Princípios dinâmicos serão aplicados para analisar e explicar os sistemas de tempo extratropicais e tropicais em uma variedade de escalas de espaço e de tempo.

4. Tópicos • Identificação de Nuvens • Análises Meteorológicas • Equações Básicas • Aquecimento Diferencial • Circulação Global • Sistemas de vento local • ciclo diurno • Diagramas Skew-T log P

5. Tópicos • Massas de Ar e Frentes • Equação do desenvolvimento e aplicações • Ondas atmosféricas e estrutura vertical de sistemas de pressão • “Jet Streaks” • Exemplos de desenvolvimento de ciclones • Ondas de Leste e desenvolvimento de ciclones tropicais • Tempo severo - eventos extremos • ENOS e regimes de circulação persistentes.

6. Descobertas Importantes • O primeiro barómetro foi desenvolvido entre 1640 e 1643. • Daniel Gabriel Fahrenheit inventou o termômetro de álcool em 1709 e do termômetro de mercúrio em 1714. • Anders Celsius desenvolveu a escala centigrade (ou escala Celsius como é chamado agora) de temperatura em 1742. • Estas invenções pavimentou o caminho para medidas observacionais de pressão e temperatura. • Quando foi feita a primeira observação meteorológica?

7. Cronograma do Tempo de Desenvolvimento de Análise Meteorológica (Fonte: applet-magic.com) • 1660 – A descrição da compressibilidade dos gases por Robert Boyle • 1670 – A especulação de que a pressão do ar deve diminuir com a altitude por Halley • 1674 – A verificação por Pascal que a pressão do ar diminui com altitude • 1686 – A observação e descrição dos ventos alísios e monções de Halley

8. Cronograma do Tempo (cont.) • 1735 – A descrição do efeito da rotação da Terra em direção do vento por Halley • 1743 – O reconhecimento por Benjamin Franklin que as tempestades são sistemas de ventos e nuvens em deslocamento. Antes de Franklin tempestades foram consideradas eventos estritamente locais. • 1803 – Luke Howard formula seu plano de classificação de nuvens.

9. Cronograma do Tempo (cont.) • 1816 – Criação de cartas sinóticas por Brandes. • 1835 – Coriolis apresenta uma análise do efeito da rotação da Terra em direção do vento. • 1840 – Dove identifica correntes polares e correntes equatoriais. • 1861 – Jinman fornece um modelo formal de um ciclone.

10. Cronograma do Tempo (cont.) • 1878 – Ley cria primeiro modelo de uma frente fria. • 1883 – Abercromby desenvolve um modelo de um ciclone com base na distribuição das pressões. • 1890 – Von Bebber desenvolve um modelo de ciclone com base na distribuição vertical da divergência e do gradiente de temperatura radial.

11. Cronograma do Tempo (cont.) • 1903 – Formulação do mecanismo para a fonte de energia cinética de tempestades a partir da energia potencial total e gradientes de temperatura horizontais. • 1909+ - O desenvolvimento da análise de linhas de corrente por Bjerknes e Sandstrom. • 1918+ - O desenvolvimento da teoria da frente polar por J. Bjerknes, Solberg e Bergeron (A Escola Bergeron)

12. Cronograma do Tempo (cont.) • 1928 – Análise cinemática do desenvolvimento de frentes por Bergeron. • 1930 – A formulação de análise isentrópica por Shaw. • 1937 – A aplicação da análise isentrópica por Rossby e Namias. • 1945 – A formulação de análise quase-geostrófica por Charney e Eliassen

13. Desenvolvimentos importantes nos últimos 50 anos + • Desenvolvimento do computador • Desenvolvimento de previsão numérica de tempo • Desenvolvimento e análise de medições por satélite e radar • Desenvolvimento de assimilação de dados (análises consistentes em quatro dimensões)

14. Observações Sinóticas Meteorológicas • Observações de superfície - temperatura, pressão, tendência de pressão (3-h), ponto de orvalho, o vento (direção e velocidade), tipos de nuvens, e o tempo atual e passado. • Observações do ar superior (derivado de balões de radiossondagem) - vento (direcção e velocidade), temperatura, umidade relativa, e altura para níveis de pressão padronizados e significativos. Balões-piloto (PIBALS) fornecem observações de vento em baixos níveis em condições de céu claro.

15. Observações Meteorológicas Asynóticas • Derivada de Satélite - vetores de movimento de nuvens, as temperaturas de camadas, vapor de água, temperaturas dos topos de nuvens, estimativas de intensidade de precipitação, ... • Radar – distribuição, intensidade e movimento dos sistemas de precipitação em tempo real . Radar Doppler fornece informações adicionais sobre a velocidade e direção do ar, que é útil na detecção de tempo severo (ventos fortes em linha reta e tornados). • Observações de aviões– muitasaeronaves comerciais carregam sensores meteorológicos. Estes dados são especialmente úteis durante a descolagem e a aterrissagem (dados de sondagem).

16. Observações de Superfície • Stevenson Screen

17. Observações de Superfície (cont.) Sistemas automáticos de observação – plataformas de coleta de dados (PCDs)

18. Observações de Superfície (cont.) • Bóias –amarrados e à derivas

19. Observações de Superfície (cont.) • Tropical Atmosphere Ocean (TAO/TRITON) array • A major component of the El Niño/Southern Oscillation (ENSO) Observing System, the Global Climate Observing System (GCOS) and the Global Ocean Observing System (GOOS).

20. Observações de Superfície (cont.) O programa voluntário de Navios de observação da OMM (VOS) • Os navios são recrutados por Serviços Meteorológicos Nacionais (NMSs) para recolher e transmitir observações meteorológicas, como parte do programadaWorld Meteorological Organization (WMO) Voluntary Observing Ships (VOS). O precursor do programa começou em volta de 1853.

21. Observações do Ar Superior • Radiossonda

22. Radar • Conventional Doppler Radar, Dual Polarization Doppler Radar, Experimental Koun Radar

23. Satélites de órbita polar • O sistema de satélites operacionais ambientais de órbita polar (POES) oferece a vantagem de cobertura global diária, fazendo órbitas quase polares por cerca de 14,1 vezes por dia. • O sistema POES coleta dados mundiais em uma base diária para uma variedade de terra, mar e aplicações atmosféricas. • Dados do Sistema de POES suporta uma ampla gama de aplicações de monitoramento ambiental, incluindo a análise e previsão do tempo, pesquisa de clima, medições globais de temperatura de superfície do mar, sondagens atmosféricas de temperatura e umidade, pesquisa oceânica dinâmica, monitoramento de erupções vulcânicas, detecção de incêndio florestal, pesquisa sobre a vegetação global, e muitas outras aplicações.

24. Satélites Geostacionários • O sistema de Satélites (GOES) fornece o tipo de monitoramento contínuo necessário para análise a evolução de eventos de tempo. • Eles circundam a Terra em uma órbita geoestacionária, o que significa que eles orbitam o plano equatorial da Terra a uma velocidade correspondente a rotação da Terra. • Isto permita uma vigilância contínua das condições em uma dada posição. • Dados de GOES também são usados para estimar precipitação durante tempestades e furacões para avisos de enchentes súbitos.