Forças agindo para criar vento Vento pode ser definido como ar em movimento
• Vento se desenvolve como resultado de diferenças espaciais na pressão resultantes de aquecimento diferencial Formaç...
• Os ventos se deslocam em superfície de regiões de alta pressão para regiões de baixas pressões.
Força Gradiente de Pressão
Pressão Atmosférica Qualquer objeto que possua massa sofre a ação da força de gravidade Lei de Gravitação Universal de ...
• Na Terra a gravidade pode ser expressa como uma força de aceleração de cerca de 9,8 m/s2.
• A variação vertical da pressão e densidade é muito maior que a variação horizontal e temporal. Para determinar a vari...
• Analisemos uma coluna vertical de ar com seção reta de área unitária. A massa de ar entre as alturas z...
• A força gravitacional atuando sobre a camada de ar é gdz, onde g é a aceleração da gravidade na altura z. Supondo ...
• Isto significa que a pressão no nível z é igual ao peso do ar que está acima deste nível na coluna vertical de...
• VARIAÇÕES HORIZONTAIS• A pressão atmosférica difere de um local para outro e nem sempre devido a diferenças de a...
• Uma massa de ar é um volume enorme de ar que é relativamente uniforme (horizontalmente) quanto à temperatura e à conce...
Secção transversalilustrando a formação de brisa marítima
Relação entre força gradiente de pressão e vento Aceleração gradiente de pressãoD = densidade do ar (den...
Vento geostrófico• O ar sob a influência da força gradiente de pressão e da força de Coriolis tende a se mover paralelo ...
Força de Coriolis Uma vez que o ar está ...
A intensidade da força de Coriolis é influenciada pela latitude evelocidade do objeto que está se movendo.
Um vento geostrófico flui paralelo às isóbaras. Neste modelo de fluxo do vento noHN, o vento começa como um fluxo de ar pe...
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Vento Gradiente• O vento sobre a superfície da Terra não flui sempre em linhas retas. Em muitos casos os ventos se movim...
3ª Força agindo no ar em movimento Força centrípetaAge sobre o ar que está se movendo ao redor de centros decir...
HNBalanço de forças que criam um vento gradiente no Hemisfério Norte (PGF =força gradiente de pressão; CF = Força de Corio...
Isóbaras são quase sempre curvas e com espaçamentosirregulares. Isto muda os ventos geostróficos de forma queeles ficam em...
Como a força gradiente de pressão não muda, e todas as forças devemestar em balanço, a força de Coriolis se torna mais fra...
Esquema mostrando o vento gradiente que representa um balanço entre a força de gradiente de pressão, a força de Coriolis ...
Vento na Camada de Atrito Ventos na superfície não sopram exatamente paralelos ...
COMO OS VENTOS GERAM MOVIMENTO VERTICAL Como os ventos (horizontais) se relacionam com omovimento vertical? Embor...
Esquema das correntes de ar associados com ciclones e anticiclones.
• DIVERGÊNCIA E CONVERGÊNCIA• Além das variações de pressão causadas por variações de temperatura e (com menor inf...
• No centro, o ar descendente toma o lugar do ar divergente. Se a divergência de ar na superfície for menor que a desci...
ALTAS E BAIXAS• Após a redução das pressões superficiais ao nível do mar, pode-se traçar mapas de superfície nos quais p...
• As letras A e B designam regiões com máximos e mínimos de pressão. Por razões apresentadas mais adiante uma alta é ger...
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Published on: Mar 4, 2016
Source: www.slideshare.net


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  • 1. Forças agindo para criar vento Vento pode ser definido como ar em movimento
  • 2. • Vento se desenvolve como resultado de diferenças espaciais na pressão resultantes de aquecimento diferencial Formação de vento como resultado de diferenças de temperatura
  • 3. • Os ventos se deslocam em superfície de regiões de alta pressão para regiões de baixas pressões.
  • 4. Força Gradiente de Pressão
  • 5. Pressão Atmosférica Qualquer objeto que possua massa sofre a ação da força de gravidade Lei de Gravitação Universal de Newton: dois objetos separados no espaço são atraídos entre si por umaforça proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles.
  • 6. • Na Terra a gravidade pode ser expressa como uma força de aceleração de cerca de 9,8 m/s2.
  • 7. • A variação vertical da pressão e densidade é muito maior que a variação horizontal e temporal. Para determinar a variação média vertical da pressão, consideremos uma atmosfera idealizada que representa a estrutura média horizontal e temporal da atmosfera, na qual as forças verticais estão em equilíbrio.
  • 8. • Analisemos uma coluna vertical de ar com seção reta de área unitária. A massa de ar entre as alturas z e z+dz é ρ dz, onde ρ é a densidade do ar na altura z.Massa = ρ dzForça= ρgdz
  • 9. • A força gravitacional atuando sobre a camada de ar é gdz, onde g é a aceleração da gravidade na altura z. Supondo que entre a altura z+dz e a altura z a pressão varia dp, a pressão para cima na face inferior é maior que a pressão para baixo na face superior de uma quantidade dp. Portanto, a força vertical resultante sobre a camada, devida ao gradiente de pressão, é para cima e dada por -dp. O equilíbrio exige que:• ou• (Equação hidrostática)• Se a pressão na altura z é p(z), temos• ou, como p=0:
  • 10. • Isto significa que a pressão no nível z é igual ao peso do ar que está acima deste nível na coluna vertical de seção reta com área unitária. Se a massa da atmosfera estivesse uniformemente distribuída sobre o globo, a pressão ao nível do mar (z=0) seria 1013mb (milibares) ou , que é referida como a pressão atmosférica normal.
  • 11. • VARIAÇÕES HORIZONTAIS• A pressão atmosférica difere de um local para outro e nem sempre devido a diferenças de altitude. Quando a redução ao nível do mar é efetuada, a pressão do ar ainda varia de um lugar para outro e flutua de um dia para outro e mesmo de hora em hora.
  • 12. • Uma massa de ar é um volume enorme de ar que é relativamente uniforme (horizontalmente) quanto à temperatura e à concentração de vapor d’água. Por que algumas massas de ar exercem maior pressão que outras? Uma razão são as diferenças na densidade do ar, decorrentes de diferenças na temperatura ou no conteúdo de vapor d’água, ou ambos. Via de regra, a temperatura tem uma influência muito maior sobre a pressão que o vapor d’ água.
  • 13. Secção transversalilustrando a formação de brisa marítima
  • 14. Relação entre força gradiente de pressão e vento Aceleração gradiente de pressãoD = densidade do ar (densidade média do ar na superfície é 1.29 kilogramas por m3) P2 = pressão no ponto 2 em newtons/m2 (N m-2) P1 = pressão no ponto 1 em Newtons/m2 (N m-2) n = distância entre dois pontos em m
  • 15. Vento geostrófico• O ar sob a influência da força gradiente de pressão e da força de Coriolis tende a se mover paralelo à isóbaras em condições onde o atrito é baixo (mais de 1000m acima da superfície da Terra) e as isóbaras são retas. Ventos desse tipo são chamados ventos geostróficos.
  • 16. Força de Coriolis Uma vez que o ar está em movimento resultado da força gradiente de pressão, ele sofre deflexão para a direita no HN e para a esquerda no HS resultado da força de CoriolisVentos próximos aos Polos irão sofrer uma maior deflexão enquantoque no equador a Força de Coriolis será nula.
  • 17. A intensidade da força de Coriolis é influenciada pela latitude evelocidade do objeto que está se movendo.
  • 18. Um vento geostrófico flui paralelo às isóbaras. Neste modelo de fluxo do vento noHN, o vento começa como um fluxo de ar perpendicular às isóbaras sob ainfluência primária da força gradiente de pressão (PGF). Quando o movimentocomeça, a força de Coriolis (CF) começa a influenciar o movimento de ar levando-o à defletir para a direita do seu caminho. Esta deflexão continua até que a forçagradiente de pressão e a força de Coriolis estão em oposição e em balanço entre si.
  • 19. O diagrama à direita mostra as duas forças em balanço para produzir ovento geostrófico. Ventos na natureza são raramente geostróficos, a menosdos ventos na troposfera superior que podem ser aproximadamentegeostróficos. Isto ocorre porque os ventos são considerados totalmentegeostróficos quando as isóbaras são retas e não há outras forças agindosobre elas – condições muito raras na natureza.
  • 20. Vento Gradiente• O vento sobre a superfície da Terra não flui sempre em linhas retas. Em muitos casos os ventos se movimentam ao redor de isóbaras curvas de um centro de alta ou baixa pressão.• Um vento que sopra ao redor de isóbaras curvas acima do nível de atrito é chamado de vento gradiente. Ventos gradientes são mais complexos que ventos geostróficos porque eles incluem a ação de outra força física. Essa força é conhecida como força centrípeta e está sempre direcionada para o centro de rotação.
  • 21. 3ª Força agindo no ar em movimento Força centrípetaAge sobre o ar que está se movendo ao redor de centros decirculação.A aceleração centrípeta cria uma força direcionada a 90º dofluxo do vento e com sentido para o centro de rotação ( p.exemplo, centros de baixas e altas pressões).4ª ForçaForça de atritoEssa força está limitada aos primeiros kilometros próximos à superfície, eage no sentido de frear o movimento de ar.
  • 22. HNBalanço de forças que criam um vento gradiente no Hemisfério Norte (PGF =força gradiente de pressão; CF = Força de Coriolis; Ce = Força Centrípeta).Neste diagrama, CF = Ce + PGF para a baixa, e PGF = CF + Ce para a alta.•Ao redor de uma baixa, o vento gradiente consiste da força gradiente depressão e na força centrípeta agindo em direção ao centro de rotação, enquantoa força de coriolis age no sentido para fora do centro da baixa. No centro de altapressão, as forças de coriolis e centrípeta estão direcionadas em direção aocentro de alta enquanto a força gradiente de pressão está direcionada para fora.
  • 23. Isóbaras são quase sempre curvas e com espaçamentosirregulares. Isto muda os ventos geostróficos de forma queeles ficam em balanço de vento gradiente. Eles continuam asoprar paralelos às isóbaras, mas não estão mais embalanço somente pelas forças gradiente de pressão eCoriolis, e não tem a mesma velocidade de ventosgeostróficos.
  • 24. Como a força gradiente de pressão não muda, e todas as forças devemestar em balanço, a força de Coriolis se torna mais fraca. Isto leva a umdecréscimo da velocidade do vento em geral.
  • 25. Esquema mostrando o vento gradiente que representa um balanço entre a força de gradiente de pressão, a força de Coriolis e a força centrífuga.
  • 26. Vento na Camada de Atrito Ventos na superfície não sopram exatamente paralelos às isóbaras como nos ventos geostrófico e gradiente. Ao contrário ventos na superfície tendem a cortar as isóbaras em ângulos que variam de 10 a 45º. Próximo à superfície da Terra, o atrito reduz a velocidade do vento que por sua vez reduz a força de Coriolis. Como resultado, a força de Coriolis não está em balanço com a força gradiente de pressão, e o vento sopra cruzando as isóbaras em direçào ou para longe do centro de pressão.
  • 27. COMO OS VENTOS GERAM MOVIMENTO VERTICAL Como os ventos (horizontais) se relacionam com omovimento vertical? Embora o transporte vertical seja pequenocomparado com o movimento horizontal, ele é muito importante para o tempo. Ar ascendente é associado com nebulosidade e precipitação, enquanto subsidência produz aquecimento adiabático e condições de céu limpo.
  • 28. Esquema das correntes de ar associados com ciclones e anticiclones.
  • 29. • DIVERGÊNCIA E CONVERGÊNCIA• Além das variações de pressão causadas por variações de temperatura e (com menor influência) por variações no conteúdo de vapor d’água, a pressão do ar pode também ser influenciada por padrões de circulação que causam divergência ou convergência do ar. Suponha, por exemplo, que na superfície da Terra, ventos horizontais soprem rapidamente a partir de um ponto, como mostrado na figura . Esta situação configura divergência de ar (horizontal) pois: (u, v são componentes zonal e meridional do vento)
  • 30. • No centro, o ar descendente toma o lugar do ar divergente. Se a divergência de ar na superfície for menor que a descida de ar, então a densidade de ar e a pressão atmosférica aumentam.
  • 31. ALTAS E BAIXAS• Após a redução das pressões superficiais ao nível do mar, pode-se traçar mapas de superfície nos quais pontos com mesma pressão atmosférica são ligados por linhas chamadas isóbaras.
  • 32. • As letras A e B designam regiões com máximos e mínimos de pressão. Por razões apresentadas mais adiante uma alta é geralmente um sistema de bom tempo, enquanto uma baixa é geralmente sistema de tempo com chuvas ou tempestades.

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