Clima Geral da Terra ACA 0430 - Meteorologia Sinótica e Aplicações à Oceanografia DCA/IAG/USP Tempo x Clima Clima: Conjunto de condições meteorológicas de uma região em determinado período. Tempo: Combinação passageira dos elementos do clima. 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 O CLIMA GLOBAL Fatores (ou controles) climáticos : • Distribuição de continentes e oceanos • Cadeias montanhosas (altitude) • Correntes oceânicas e temperatura da superfície mar (TSM ou SST) • Intensidade da radiação solar e sua variação com a latitude • Tipo de superfície (ecossistemas) • Sistemas predominantes de ventos e pressão DISTRIBUIÇÃO DE CONTINENTES E OCEANOS E TOPOGRAFIA IMPLICAÇÕES : Capacidade térmica água > Capacidade térmica do solo Variações de temperatura na água MENORES que no solo Altitudes mais altas Temperaturas mais frias EFEITO COMBINADO DE MONTANHAS E ESCOAMENTO BARLAVENTO SOTAVENTO quente e seco TEMPERATURA DA SUPERFÍCIE DO MAR ANUAL Jan Jun BALANÇO DE RADIAÇÃO na superfície Valores positivos representam energia se movendo PARA a superfície; valores negativos representa energia saindo da 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. BALANÇO GLOBAL DE ENERGIA na superfície DISTRIBUIÇÃO GLOBAL DA VEGETAÇÃO UMIDADE DO SOLO Temperaturas médias globais Temperaturas médias globais • 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 trópicos, 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. VAPOR D’ÁGUA NA ATMOSFERA VAPOR D’ÁGUA NA SUPERFÍCIE Janeiro Julho PRECIPITAÇÃO MENSAL GLOBAL PRECIPITAÇÃO GLOBAL • 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 Polar e 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) Zonas Climáticas CLASSIFICAÇÃO CLIMÁTICA • 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 dos GREGOS ANTIGOS (consideravam somente a temperatura e a distribuição de radiação 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 ano 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) Climas no Globo SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO CLIMÁTICA DE KÖPPEN • Wladimir Köppen, cientista alemão, 1846-1940 • baseada nas médias 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 C Quase todos os meses são quentes Não existe estação de inverno “de verdade” B – Climas secos: Precipitação deficiente a maior parte do ano Evaporação potencial e transpiração excedem a precipitação C – Climas úmidos de lat. medias com invernos amenos: Verões quente a muito quente, com invernos amenos A 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 frios A 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 frios A temperatura do mês mais quente é abaixo de 10 C Não há verão “de verdade” Descrição dos códigos da classificação climática de Koppen/Trewartha Zonas principais: A. Tropical B. Seco C. Baixas latitudes médias D. Altas latitudes médias E. Polar Modificadores adicionais: S. Semi-árido W. Árido T. Tundra F. Calota polar H. Montanhosa Modificadores em letras minúsculas a. verões quentes e longos b. verões quentes e curtos c. verões frescos e curtos d. verões e invernos frios f. precipitação todos os meses w. inverno seco s. verão seco m. precipitação de monção h. quente e seco, temperatura média de todos os meses acima de 0 C k. frio e seco, pelo menos um mês com temperatura média abaixo de 0 C n. nevoeiro frequente n'. nevoeiro não frequente, mas alta umidade CLASSIFICAÇÃO CLIMÁTICA de Köppen/Trewartha Climas Quentes ... CLIMOGRAMAS ... Clima Equatorial: Kuala Lumpur - Malasia - Tmédia = 25°C; - Pequena amplitude térmica; - Precipitação abundante durante todo o ano. Climas Quentes Clima Tropical: Zinguinchor - Senegal - Temperaturas médias mensais elevadas e geralmente superiores às do clima Equatorial; - Pequena amplitude térmica, não ultrapassando 10°C; - Duas estações: seca e úmida. Climas Quentes Clima Desértico Quente: Uluru - Austrália - Temperaturas médias mensais elevadas podendo ultrapassar 35°C na estação quente; - Pequena amplitude térmica, não ultrapassando 10°C; - Precipitação escassa e regular; - Estações do ano diferenciam-se pelas diferenças de temperatura. Climas Frios Clima Continental Frio: Fair Banks - Alaska - Temperaturas médias mensais baixas. Verão: 15°C Inverno: -20°C - Elevada amplitude térmica anual; - Precipitação escassa. Se concentra no verão. Climas Frios Clima Desértico Frio: Kalsalinsk - Cazaquistão - Temperaturas médias mensais elevadas no verão e baixas no inverno. - Amplitude térmica anual e diurna muito elevadas. - Precipitação escassa, concentrada no verão. No inverno ocorre sob forma de neve. Climas Frios Clima Sub-ártico: Angmagssalik - Groenlândia - Verão curto e pouco quente. Inverno muito frio e longo. Temperaturas médias mensais inferiores a -40°C. - Amplitude térmica anual elevada. - Precipitação anual baixa. Valores mais elevados nos meses menos frios. Fraca precipitação no inverno geralmente em forma de neve. Climas Frios Clima Polar: Barrow - Canadá - Temperaturas médias mensais muito baixas. Verão: não passam de 10°C Inverno: atingem -50°C - Amplitude térmica anual muito elevada. - Precipitação reduzida, concentrada na estação mais quente. Climas Temperados Clima Subtropical Úmido: Washington - EUA - Verão quente. Verão: ultrapassa os 22°C Inverno: raramente inferiores a 0°C - Amplitude térmica anual não muito elevada. - Precipitação abundante e regular durante todo o ano, principalmente no verão. Climas Temperados Clima Temperado Mediterrâneo: Badajoz - Espanha - Verão longo e quente. Temperaturas médias mensais variam entre 18°C e 25°C. Máximas de 40°C. Inverno curto e ameno. Temperaturas raramente inferiores a 8°C. - Amplitude térmica anual não muito elevada. - Precipitação escassa e regular. Concentra-se nos meses de outono e inverno. Climas Temperados Clima Temperado Marítimo: Valentia – Irlanda - Verão fresco. Temperaturas médias mensais variam entre 15°C e 20°C. No inverno temperaturas moderadas, geralmente superiores a 5°C. - Amplitude térmica anual reduzida. - Precipitação abundante e regular durante o ano. Valores maiores no outono e inverno. Climas Temperados Clima Temperado Continental: Moscou - Rússia - Verão curto e relativamente quente. Inverno longo e muito frio. Temperaturas podem ser inferiores a -15°C. - Amplitude térmica anual muito elevada, podendo passar dos 30°C. - Precipitação anual não muito elevada, concentrando-se principalmente nos meses de verão. No inverno ocorre sob forma de neve ou granizo. Climas de Altitude Santis - Suiça - Verão curto, com temperaturas que raramente ultrapassam 10°C. Inverno muito frio. - Amplitude térmica anual não muito elevada. - Precipitação anual abundante, ocorrendo frequentemente sob a forma de neve. CLIMAS DA AMÉRICA DO SUL A. Tropical B. Seco C. Baixas latitudes medias S. Semi-árido W. Árido H. Montanhosa a. verões quentes e longos b. verões quentes e curtos c. verões frescos e curtos f. precipitação todos os meses w. inverno seco s. verão seco m. precipitação de monção h. quente e seco, temperatura media de todos os meses acima de 0 C CLIMATOLOGIA DINÂMICA DO BRASIL (principais sistemas meteorológicos e efeitos no clima: distribuição de precipitação e temperatura) Temperaturas Máxima e Mínima Chuva Acumulada e Umidade Relativa do Ar Insolação Total Anual e Evaporação do Piche REGIÃO NORTE MACAPÁ (AP) Principais sistemas: ZCIT Convecção local Linhas de Instabilidade Temp. Evap. Prec. MANAUS (AM) BELEM (PA) REGIÃO NORDESTE SÃO LUIS (MA) (norte) Principais sistemas: ZCIT Convecção local Brisas Ondas de leste FORTALEZA (CE) NATAL (RN) Variabilidade inter-anual Variabilidade intra-sazonal Vórtice ciclônico de altos níveis “DIPOLO do Atlântico” REGIÃO NORDESTE JOÃO PESSOA (PB) (leste e sul) Principais sistemas: Brisas Ondas de leste Frentes Frias SALVADOR (BA) RECIFE (PE) Frentes Frias e indução de convecção tropical REGIÃO CENTRAL CUIABÁ (MT) Principais sistemas: Convecção local Linhas de instabilidade Frentes Frias Célula de Hadley (desc.) CAMPO GRANDE (MS) BRASÍLIA (DF) REGIÃO SUDESTE RIO DE JANEIRO (RJ) Principais sistemas: Linhas de Instabilidade Brisas ZCAS Frentes Frias BELO HORIZONTE (MG) SÃO PAULO (SP) REGIÃO SUL CURITIBA (PR) Principais sistemas: Linhas de Instabilidade Brisas Frentes Frias FLORIANÓPOLIS (SC) PORTO ALEGRE (RS) Clima do Brasil Brasil → Dimensões continentais. Abrange diferentes zonas climáticas: Norte: Zona Intertropical; Sul: Zona temperada. Diferentes relevos e vegetações: clima continental, costeiro e de altitude. Sistemas influenciam no regime de precipitação: Norte → Chuvas convectivas; Nordeste (sertão) → Clima seco; Sul → Chuvas frontais. Climas controlados por massas de ar Tropical Semi-Árido (Seco → irregularidade das massas de ar). Equatorial Úmido (Convrgência dos Alísios) Tropical (Inverno seco e verão úmido) Subtropical Úmido (Costas orientais e subtropicais, com predomínio da Massa Tropical Marítima) Litorâneo Úmido (Massa Tropical Marítima) Fonte: Atlas Geográfico Escolar - Maria Elena Simielli/Mário De Biasi Aquecimento Global Fenômeno Climático de larga extensão. Aumento da temperatura média superficial global. Causas naturais e antropogênicas. Gases do Efeito Estufa provocam aquecimento do planeta. Conseqüências nas correntes oceânicas e nos padrões atmosféricos a longo prazo. IPCC