Climatologia de Frentes
Usando a Função
Frontogenética de Peterssen
Éder Paulo Vendrasco
LABORATÓRIO DE METEOROLOGIA SINÓTICA ACA-433
Referências Bibliográficas
 Petterssen afirma que frontogêneses implica uma
tendência para a formação de uma descontinuidade
ou intensificação de uma zona de transição já
existente, enquanto o termo frontólise indica o
oposto, (Petterssen, 1956).
 Trabalhos mostram a importância do campo de
deformação horizontal associado a ondas
baroclínicas na formação de frentes (Phillips, 1956).
 Eady (1949) afirma que a instabilidade baroclínica é
responsável pela intensificação de sistemas
extratropicais.
Continuação
 Begeron (1928) propõe que frontogêneses atmosféricas
são causadas por campo de deformação horizontal do
vento agindo em um pré-existente gradiente de
temperatura.
 Eliassen (1959) critica a hipótese de Begeron dizendo que
o campo de deformação na superfície deve persistir por 2
ou 3 dias para produzir os gradientes encontrados em
frentes atmosféricas, enquanto que estes campos
persistem, geralmente, por aproximadamente 1 dia. Mais
tarde, Eliassen conclui que a hipótese de Begeron é
plausível, (Eliassen, 1962).
 O posicionamento do núcleo do jato em altos níveis é
importante para o desenvolvimento de sistemas
convectivos (Ucellini e Johnson, 1979).
Objetivos
 Identificar regiões frontogenêticas e
frontolíticas no globo dando ênfase na
América do Sul e estudar a sazonalidade
destas.
 Investigar se uma climatologia com mais de
50 anos de dados com o dobro da resolução
espacial e temporal utilizados por Satyamurty
e Mattos (1989) irá alterar as conclusões
obtidas em seu trabalho com relação a
regiões frontogenêticas e frontolíticas no
globo.
Continuação
 Estudar a influência de episódios de El Niño
e La Niña na formação de frentes na região
de interesse.
 Por fim, estudar mais detalhadamente,
usando a função frontogenética, um caso
intenso de uma frente que tenha adentrado a
América do Sul atingindo o estado de São
Paulo.
Dados
 Variáveis
Vento zonal / meridional
 Temperatura do ar
 Umidade específica
 Pressão Atmosférica na superfície
Dados médios de longo período (1948 – 2003)
Dados médios mensais
Dados diários com resolução de 6h
Precipitação acumulada em 1 dia 





 Climate Diagnostics Center (www.cdc.noaa.gov)
Reanálise NCEP/NCAR

.

Estação meteorológica situada no prédio do IAG-USP e da Água Funda
Métodos
 Função Frontogenética

D  d12  d 22

1
2
Deform açãoHorizontal
 u v 
d1    
 x y 
 D 
  
F  Tv    cos2      
 2 
 2 
 v u 
d 2    
 x y 
 u v 
    
 x y 
 T  T
Tv   v i  v
y
 x
   
Divergência

j  Gradiente de

Tem peratura Virtual
d
tg (2 )  2
d1
 T 
 y 
tg ( )  

 T x 


Continuação
 Desvio Padrão
n
1
 2    yi  ym 2
n i 1
   2
n  núm erode dados
yi  dadoi
ym  valorm édiodosdados
Resultados
Resultados (continuação)
Resultados (continuação)
Resultados (continuação)
Resultados (continuação)
Resultados (continuação)
Resultados ( Desvio Padrão )
Resultados ( América do Sul )
Resultados ( América do Sul )
Resultados ( América do Sul )
Resultados ( América do Sul )
Resultados ( América do Sul )
Resultados ( América do Sul )
Resultados ( El Niño e La Niña – 37,5S 69,0W )
Resultados ( El Niño e La Niña – 42,5S 80,0W )
Resultados ( El Niño e La Niña – 40,0S 75,0W )
Resultados ( El Niño e La Niña )
Resultados ( El Niño e La Niña )
Resultados ( El Niño e La Niña )
Resultados ( Estudo de Caso )
Resultados ( Estudo de Caso )
 Caso 1

1 à 10 de maio de 2003
 Caso 2

9 de agosto de 2003
 Imagens de Satélite
Resultados ( Estudo de Caso )
Resultados ( Estudo de Caso )
Resultados ( Estudo de Caso )
Resultados ( Estudo de Caso )
 Caso 1




Linha de corrente em 250 hPa
Temperatura 850 hPa
Vetor Vento 850 hPa
Função Frontogenética 850 hPa
Resultados ( Estudo de Caso )
Resultados ( Estudo de Caso )
Resultados ( Estudo de Caso )
 Caso 2




Linha de corrente em 250 hPa
Temperatura 850 hPa
Vetor Vento 850 hPa
Função Frontogenética 850 hPa
Conclusões
 A função frontogenética representou
satisfatoriamente regiões do globo as quais são
conhecidas na literatura como frontogenéticas,
mostrou-se coerente com a oscilação sazonal das
regiões frontogenéticas no globo em especial na
América do Sul.
 Pôde-se perceber também que a região mais
favorável a frontogênese na América do Sul migra
para o Oceano Pacifico em julho e retorna em
janeiro, e de acordo com o esperado, valores mais
altos foram observados em julho.
Conclusões
 Com um conjunto maior de dados foi possível
observar mais detalhes nos campos da
função frontogenética, assim como identificar
regiões com pouca intensidade em módulo,
porém, o padrão das regiões frontogenéticas
e frontolíticas um pouco mais intensas
ficaram bem similares aos encontrados no
trabalho de Satyamurty e Mattos (1989).
Conclusões
 O resultado do estudo das diferenças na
função frontogenética devido a episódios de
Niños e Niñas sugere que valores médios
maiores, estão associados a episódios de La
Niña, valores médios menores, à episódios
de El Niño.
 É importante ressaltar que o ideal é fazer
uma climatologia com um maior número de
episódios atípicos de temperatura do Pacífico
Conclusões
 No estudo de Caso ficou evidente como valores
altos de função frontogenética estão associados
com o jato em altos níveis, o que está de acordo
com Ucellini e Johnson (1979).
Referências Bibliográficas
 Begeron, T. – Uber Die Dreidimensional




Verknupfende Wetterananlvse, Geofys. Publik., Vol 5,
N6. Apud Petterssen (1956).
Djuric, D. - Weather Analysis - Prentice-Hall Inc. Cap
1 - 1994
Eady, E. – Long Waves Cyclonic Waves, Tellus, Vol
1, N3. Apud Mattos (1989).
Eliassen, A. 1959 – On the Formation of Fronts in
Atmosphere. The Atmosphere and the Sea in Motion,
Oxford, Oxford University Press. Apud Stone (1966).
--------, 1962: On the Vertical Circulation in Frontal
Zones. Geof. Publ., Vol 24, N4. Apud Stone (1966).
Referências Bibliográficas
 Hoskins, B. J. The Mathematical Theory of Frontogenesis. In:




Annual Reviews in Fluids Mechanics. Palo Alto, CA, Annual
Reviews, 1982, Vol 14.
Hoskins, B. J. ; Bretherton, F. P. Atmospheric Frontogenesis
Models: Mathematical Formulation and Solution. Jou. Atm. Sci,
Vol 29, N1. Apud Mattos (1988).
Mattos, L. F. – O Papel na Deformação Horizontal na
Frontogênese na Região Sul Brasileira – Dissertação de
Mestrado – Instituto de Pesquisas Espaciais.
Orlanski, I. ; Ross, B. ; Polinsky, L. ; Shaginaw, R. Advances in the Theory of Atmospheric Fronts. In: Advances in
Geophisics. Orlando, FL, Academic, 1985, V 28b.
Petterssen, S. - Weather Analisys and Forecasting, New York,
NY McGrawHill. 2a ed, 1956 V 1.
Referências Bibliográficas
 Pezza, A. B. – Comunicação através de correio eletrônico no dia 7 de





novembro de 2003.
Phillips, N. A. – The General Circulation of the Atmospheric. A
Numerical Experiment. Quart. J. Roy. Meteorol. Soc., Vol 82, N352.
Apud Mattos (1988).
Reed, R. J. ; Sanders, F. – An Investigation of Development of a MidTropospheric Frontal Zone and Its Associated Vorticity Field. Jou.
Meteor. Vol 6. Apud Stone (1966).
Satyamurty, P. ; Mattos, L. F. – Climatological Lower Tropospheric
Frontogenetics in the Midlatitudes Due to Horizontal Deformation and
Divergence. Mon. Wea. Rev., Vol 117, N6.
Stone, P. H. – Frontogenesis by Horizontal Wind Deformation Fields.
Jou. Atm. Sci., Vol 23 N5.
Ucellini, L. W. ; Johnson, D. R. – The Coupling of Upper and Lower
Tropospheric Jet Streaks and Implications for the Development of
Severe Convective Storms. Mon. Wea. Rev., Vol 107, N6. Apud Mattos
(1988).