Este artigo apresenta um conteúdo técnico sobre os diferentes sistemas meteorológicos. Se estiver procurando informações básicas sobre como a previsão do tempo funciona, clique aqui. Se quiser conhecer um pouco mais como funciona nosso produto de previsão do tempo, clique aqui.

O que são sistemas meteorológicos?

Existem diferentes sistemas e mecanismos meteorológicos atuando no Brasil e no mundo, em diferentes épocas do ano e com características espaciais e temporais diferentes. A Figura 1 mostra exemplos de sistemas e a escala associada.

Figura 1: escala espacial (eixo vertical) e temporal (eixo horizontal) de diferentes fenômenos atmosféricos.

Microescala:

Nesta escala escala estão os fenômenos com extensão de centímetros até poucos quilômetros e de curtíssima duração, eles podem se formar e se dissipar em questão de segundos.

Os fenomeno neste escala estão muito associados com a interação entre a atmosfera e os elementos da superfície, como vegetação e solo, logo, estão profundamente associados com as características de cada área. Nesta escala, por exemplo, é estudado o transporte de carbono e calor dentro do dossel de uma floresta ou de uma plantação (Figura 2).

Figura 2: eddies (vórtices, setas circulares) de microescala.

Devido à curta duração e extensão destes fenômenos, o seu estudo demanda equações e considerações específicas para esta escala, além de instrumentos capazes de realizar medições em alta frequência.

Mesoescala:

Na mesoescala, os fenômenos já são um pouco mais, com algumas dezenas de extensão, e pode durar horas. Além de serem influenciados pelas características da superfície, e, principalmente, pelo processo de convecção.

Convecção é o movimento ascendente do ar, causado pelo aquecimento da superfície pelo sol. Ao longo dia, o sol aquece a superfície e o ar diretamente acima também se aquece e se torna menos denso, se elevando na atmosfera. Caso esta parcela de ar que se elevou tenha umidade, ela poderá condensar e formar uma nuvem.

Os principais fenômenos dessa escala são os Sistemas Convectivos de Mesoescala (SCM), que podem estar aglomerados ou não. As Linhas de Instabilidade são um exemplo de SCM no qual várias células de tempestade se agrupam em uma linha e se deslocar por quilômetros e pode durar várias horas, em ocasiões especiais, uma linha pode durar mais de um dia. No Brasil, este fenômeno é facilmente identificado no litoral norte/nordeste (Figura 3)

Figura 3: linha de instabilidade na costa do nordeste do Brasil. Fonte: FUNCEME.

Outros SCM se formam de forma isolada e pode ocorrer em qualquer lugar do Brasil. São tempestades que podem causar grandes acumulados de precipitação em pouco tempo, com grande prejuízo material e até humano. Devido a natureza deste tipo de tempestade, elas necessitam de constante monitoramento através de estação e/ou radar meteorológico, pois nem sempre são previstas por um modelo atmosférico.

Figura 4: tempestade sobre Belém (PA, Brasil). Fonte: @BelemNoticias (twitter).

Escala Sinótica:

Nesta escala os fenômenos alcança dimensões entre centenas e milhares de quilômetros e podem durar vários dias e algumas semanas. Os sistemas deste escala mais frequentes no Brasil são os Sistemas Frontais e a Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS).

As frentes, apesar de ocorrer ao longo de todo o ano, é mais importante no segundo semestre. Elas são caracterizadas pelo encontro de duas massas de ar com características diferentes, recebendo o nome de Frente Fria quando uma massa de ar frio se desloca sobre uma massa de ar quente e Frente Quente quando o inverso acontece.

No caso das frias, elas se deslocam do sul para o norte (em relação ao hemisfério sul) e podem chegar até o sul do Pará, onde causam as “friagens”. Ela é responsável por grandes acumulados de precipitação, seguida por tempo bom e frio. A frente quente se desloca de de norte para sul (no hemisfério sul), não causa muita chuva e deixa o tempo mais quente após sua passagem (Figura 5).

Figura 5: frente fria (linha com triângulos azuis) e frente quente (linha com semi círculos vermelhos) passando pelo sul do Brasil. Fonte: CPTEC.

A ZCAS é observada, principalmente, no verão. Ela é definida por uma linha que corta o Brasil de noroeste a sudeste e ao longo de toda a sua extensão é possível observar fortes tempestades (Figura 6). Ela se forma pela interação de diversos outros fenômenos meteorológicos típicos desta estação e é a principal responsável pela precipitação no Centro-oeste e Sudeste do Brasil.

Figura 6: Imagem de satélite com a banda de nebulosidade representando a ZCAS entre as duas linhas vermelhas. Fonte: CPTEC.

Escala Global:

Os fenômenos desta escala podem durar semanas ou mais e se estendendo por milhares de quilômetros. Eles são capazes de influenciar as o tempo de vários locais simultaneamente. Sua presença pode ser responsável por tempestades severas e sua ausência por longos períodos de estiagem.

Dentre eles está a Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), uma faixa de nebulosidade que circunda a Terra que se desloca entre os hemisférios, acompanhando o movimento do Sol (Figura 7). No Brasil, a ZCIT influência principalmente as regiões Norte e Nordeste durante o verão. Durante o inverno, a sua ausência é a responsável pela forte redução do acumulado de precipitação nestas regiões.

Figura 7: imagem de satélite com a ZCIT marcada entre as linhas pretas.

Além da ZCIT, outro fenômeno meteorológico fundamental e que é capaz de interferir no desenvolvimento de outros sistemas e mecanismos é o El Niño/La Niña. Este mecanismo se origina devido a alterações na temperatura da superfície do mar do oceano Pacífico Equatorial. Ele é capaz de alterar significativamente a dinâmica atmosférica, não apenas no Brasil, mas no mundo inteiro e dependendo de sua fase (El Niño ou La Niña) o impacto é diferente.

Existem diversos outros sistemas em atividade na atmosfera, todos eles interagem entre si para caracterizar as condições de tempo de um determinado local. Assim, ter noção de como eles são e como funcionam é importantíssimo para o planejamento e execução de atividades que dependem das condições atmosféricas.

Agora que você já entende um pouquinho sobre os sistemas meteorológicos, que tal entender um pouco como a previsão funciona ou porque a previsão não acerta sempre?

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