Frente do tempo -Weather front

Frentes meteorológicas que se aproximam geralmente são visíveis do solo, mas nem sempre são tão bem definidas assim.

Uma frente meteorológica é uma fronteira que separa massas de ar de diversas características, como densidade do ar , vento , temperatura e umidade . O clima perturbado e instável geralmente surge dessas diferenças. Por exemplo, frentes frias podem trazer faixas de trovoadas e precipitação cumulonimbus ou ser precedidas por linhas de instabilidade , enquanto as frentes quentes geralmente são precedidas por precipitação estratiforme e neblina . No verão, gradientes de umidade mais sutis, conhecidos como linhas secas, podem desencadear condições climáticas severas . Algumas frentes não produzem precipitação e pouca nebulosidade, embora invariavelmente haja sempre uma mudança de vento .

As frentes frias geralmente se movem de oeste para leste, enquanto as frentes quentes se movem em direção aos pólos , no entanto, qualquer um é possível. As frentes ocluídas são uma fusão híbrida das duas, e as frentes estacionárias estão paradas em seu movimento. Frentes frias e oclusões frias se movem mais rápido do que frentes quentes e oclusões quentes, porque o ar denso atrás delas pode levantar e empurrar o ar mais quente. Montanhas e corpos d'água podem afetar o movimento e as propriedades das frentes, além das condições atmosféricas. Quando o contraste de densidade diminui entre as massas de ar, por exemplo, depois de fluir sobre um oceano uniformemente quente, a frente pode degenerar em uma mera linha que separa regiões de diferentes velocidades do vento conhecidas como shearline . Isso é mais comum em mar aberto.

Classificação de Bergeron de massas de ar

A classificação de Bergeron é a forma mais aceita de classificação de massa de ar. As classificações de massa de ar são indicadas por três letras. A primeira letra descreve suas propriedades de umidade , com c usado para massas de ar continentais (secas) e m para massas de ar marítimas (úmidas). A segunda letra descreve a característica térmica de sua região de origem: T para tropical , P para polar , A para Ártico ou Antártico , M para monção , E para equatorial e S para ar superior (ar seco formado por elevação significativa na atmosfera ). A terceira letra designa a estabilidade da atmosfera. Se a massa de ar é mais fria do que o solo abaixo dela, ela é rotulada k. Se a massa de ar é mais quente que o solo abaixo dela, ela é rotulada como w. As frentes separam massas de ar de diferentes tipos ou origens, e estão localizadas ao longo de calhas de menor pressão .

Diferentes massas de ar que afetam a América do Norte, assim como outros continentes, tendem a ser separadas por limites frontais. Nesta ilustração, a frente ártica separa as massas de ar árticas das polares, enquanto a frente polar separa o ar polar das massas de ar quentes. (cA é ártico continental; cP é polar continental; mP é polar marítimo; cT é trópico continental; e mT é trópico marítimo.)

Análise do clima de superfície

Símbolos do mapa meteorológico:
1. frente fria;
2. frente quente;
3. frente estacionária;
4. frente ocluída;
5. calha de superfície;
6. linha de instabilidade/cisalhamento;
7. linha seca;
8. onda tropical;
9. trova

Uma análise meteorológica de superfície é um tipo especial de mapa meteorológico que fornece uma visão superior dos elementos climáticos sobre uma área geográfica em um horário especificado, com base em informações de estações meteorológicas terrestres. Os mapas meteorológicos são criados detectando, traçando e rastreando os valores de quantidades relevantes, como pressão ao nível do mar , temperatura e cobertura de nuvens em um mapa geográfico para ajudar a encontrar recursos de escala sinótica , como frentes meteorológicas. As análises meteorológicas de superfície têm símbolos especiais que mostram sistemas frontais, cobertura de nuvens, precipitação ou outras informações importantes. Por exemplo, um H pode representar uma área de alta pressão, implicando em tempo bom ou claro. Um L , por outro lado, pode representar baixa pressão, que frequentemente acompanha precipitação e tempestades . A baixa pressão também cria ventos de superfície derivados de zonas de alta pressão e vice-versa. Vários símbolos são usados ​​não apenas para zonas frontais e outros limites de superfície em mapas meteorológicos, mas também para representar o clima atual em vários locais no mapa meteorológico. Além disso, as áreas de precipitação ajudam a determinar o tipo e a localização frontal.

Tipos

Existem dois significados diferentes usados ​​na meteorologia para descrever o clima em torno de uma zona frontal. O termo " anafront " descreve limites que mostram instabilidade, o que significa que o ar sobe rapidamente ao longo e acima do limite para causar mudanças climáticas significativas e precipitação intensa . Um " katafront " é mais fraco, trazendo mudanças menores de temperatura e umidade, além de chuvas limitadas.

Frente fria

Uma frente fria está localizada ao longo e nos limites do lado quente de um gradiente de temperatura bem compactado. Nos gráficos de análise de superfície, esse gradiente de temperatura é visível em isotermas e às vezes também pode ser identificado usando isóbaras , pois as frentes frias geralmente se alinham com uma calha da superfície . Nos mapas meteorológicos, a posição da superfície da frente fria é marcada por uma linha azul com triângulos apontando na direção em que o ar frio viaja e é colocada na borda de ataque da massa de ar mais fria. Frentes frias geralmente trazem chuva e, às vezes, fortes tempestades também. As frentes frias podem produzir mudanças mais acentuadas e intensas no clima e se mover a uma taxa até duas vezes mais rápida que as frentes quentes, uma vez que o ar frio é mais denso que o ar quente, elevando e empurrando o ar quente que precede o limite. O movimento de elevação geralmente cria uma linha estreita de aguaceiros e trovoadas se houver umidade suficiente à medida que o ar quente úmido levantado condensa. O conceito de ar mais frio e denso "aninhado" sob o ar menos denso e mais quente é muito simplista, pois o movimento ascendente é realmente parte de um processo de manutenção do equilíbrio geostrófico na Terra em rotação em resposta à frontogênese .

Frente quente

As frentes quentes estão na borda de ataque de uma massa de ar quente homogênea que avança, localizada na borda equatorial do gradiente em isotérmicas, e situa-se dentro de vales mais amplos de baixa pressão do que as frentes frias. Uma frente quente se move mais lentamente do que a frente fria que geralmente segue porque o ar frio é mais denso e mais difícil de levantar da superfície da Terra.

Isso também força as diferenças de temperatura entre as frentes quentes a serem mais amplas em escala. As nuvens que aparecem à frente da frente quente são principalmente estratiformes , e a precipitação aumenta gradualmente à medida que a frente se aproxima. O nevoeiro também pode ocorrer antes de uma passagem frontal quente. A limpeza e o aquecimento geralmente são rápidos após a passagem frontal. Se a massa de ar quente for instável, as trovoadas podem ser encaixadas entre as nuvens estratiformes à frente da frente e, após a passagem frontal, as trovoadas ainda podem continuar. Nos mapas meteorológicos, a localização da superfície de uma frente quente é marcada com uma linha vermelha de semicírculos apontando na direção em que a massa de ar está viajando.

Frente ocluída

Representação frontal ocluída para o Hemisfério Norte

Uma frente oclusa é formada quando uma frente fria ultrapassa uma frente quente e geralmente se forma em torno de áreas maduras de baixa pressão, incluindo ciclones. As frentes fria e quente curvam-se naturalmente em direção aos polos até o ponto de oclusão, que também é conhecido como ponto triplo. Encontra-se dentro de uma calha afiada, mas a massa de ar atrás do limite pode ser quente ou fria. Em uma oclusão fria, a massa de ar que ultrapassa a frente quente é mais fria do que a massa de ar frio que se afasta da frente quente e passa sob ambas as massas de ar. Em uma oclusão quente, a massa de ar frio que ultrapassa a frente quente é mais quente do que a massa de ar frio que se afasta da frente quente e percorre o ar mais frio enquanto levanta o ar quente.

Uma grande variedade de clima pode ser encontrada ao longo de uma frente ocluída, com possibilidade de trovoadas, mas geralmente sua passagem também está associada a um ressecamento da massa de ar. Dentro da oclusão da frente, uma circulação de ar traz o ar quente para cima e envia correntes de ar frio para baixo, ou vice-versa, dependendo do tipo de oclusão que a frente está experimentando. Precipitações e nuvens estão associadas ao trowal , a projeção na superfície da Terra da língua de ar quente no alto formada durante o processo de oclusão da depressão ou tempestade.

As frentes ocluídas são indicadas em um mapa meteorológico por uma linha roxa com semicírculos e triângulos alternados apontando na direção da viagem. A trowal é indicada por uma série de linhas de junção azuis e vermelhas.

Setor quente

O setor quente é uma massa de ar próxima à superfície entre a frente quente e a frente fria , geralmente encontrada no lado equatorial de um ciclone extratropical . Com suas características quentes e úmidas , esse ar é suscetível à instabilidade convectiva e pode suportar trovoadas , principalmente se for levantado pelo avanço da frente fria.

Frente estacionária

Uma frente estacionária é uma fronteira imóvel (ou parada) entre duas massas de ar, nenhuma das quais é forte o suficiente para substituir a outra. Eles tendem a permanecer essencialmente na mesma área por longos períodos de tempo, especialmente com direções de ventos paralelas; Eles geralmente se movem em ondas, mas não de forma persistente. Normalmente há um amplo gradiente de temperatura atrás do limite com empacotamento isotérmico mais amplamente espaçado.

Uma grande variedade de clima pode ser encontrada ao longo de uma frente estacionária, mas geralmente nuvens e precipitação prolongada são encontradas lá. As frentes estacionárias se dissipam após vários dias ou se transformam em linhas de cisalhamento, mas podem se transformar em uma frente fria ou quente se as condições no alto mudarem. As frentes estacionárias são marcadas nos mapas meteorológicos com semicírculos vermelhos alternados e pontas azuis apontando um para o outro, indicando que não há movimento significativo.

Quando as frentes estacionárias se tornam menores em escala e se estabilizam em temperatura, degenerando para uma zona estreita onde a direção do vento muda significativamente em uma distância relativamente curta, elas se tornam conhecidas como shearlines. Um shearline é representado como uma linha de pontos e traços vermelhos. Frentes estacionárias podem trazer neve leve ou chuva por um longo período de tempo.

Linha seca

Um fenômeno semelhante a uma frente meteorológica é a linha seca , que é a fronteira entre massas de ar com diferenças significativas de umidade em vez de temperatura. Quando os ventos de oeste aumentam no lado norte das elevações da superfície, áreas de baixa pressão se formarão a favor do vento de cadeias montanhosas orientadas norte-sul, levando à formação de um vale de sotavento. Perto da superfície durante o dia, o ar quente e úmido é mais denso que o ar seco de maior temperatura e, portanto, o ar quente e úmido se encaixa sob o ar mais seco como uma frente fria. Em altitudes mais altas, o ar quente e úmido é menos denso que o ar frio e seco e a inclinação do limite se inverte. Nas proximidades da reversão no alto, o clima severo é possível, especialmente quando uma oclusão ou ponto triplo é formado com uma frente fria. Uma forma mais fraca da linha seca vista mais comumente é a calha de sotavento, que apresenta diferenças mais fracas de umidade . Quando a umidade se acumula ao longo do limite durante a estação quente, pode ser o foco de tempestades diurnas .

A linha seca pode ocorrer em qualquer lugar da Terra em regiões intermediárias entre áreas desérticas e mares quentes. As planícies do sul a oeste do rio Mississippi nos Estados Unidos são um local particularmente favorecido. A linha seca normalmente se move para leste durante o dia e para oeste à noite. Uma linha seca é representada nas análises de superfície do National Weather Service (NWS) como uma linha laranja com vieiras voltadas para o setor úmido. As linhas secas são uma das poucas frentes de superfície onde os pontos indicados não refletem necessariamente a direção do movimento.

Linha de instabilidade

Uma nuvem de prateleira como esta pode ser um sinal de que uma tempestade é iminente

Áreas organizadas de atividade de tempestade não apenas reforçam zonas frontais pré-existentes, mas podem ultrapassar frentes frias ativamente existentes em um padrão em que o jato de nível superior se divide em duas correntes, com o resultante Sistema Convectivo de Mesoescala (MCS) se formando no ponto do nível superior dividido no padrão de vento que corre para sudeste no setor quente paralelo às linhas de espessura de baixo nível. Quando a convecção é forte e linear ou curva, o MCS é chamado de linha de instabilidade, com o recurso colocado na borda de ataque do deslocamento significativo do vento e aumento da pressão. Áreas de tempestades ainda mais fracas e menos organizadas levam a um ar localmente mais frio e a pressões mais altas, e existem limites de escoamento à frente desse tipo de atividade, que podem atuar como focos para atividades adicionais de tempestades no final do dia.

Essas características são frequentemente retratadas na estação quente nos Estados Unidos em análises de superfície e ficam dentro de vales de superfície. Se os limites de escoamento ou linhas de instabilidade se formarem sobre regiões áridas, pode ocorrer um haboob . As linhas de instabilidade são representadas nas análises de superfície NWS como um padrão alternado de dois pontos vermelhos e um traço rotulado como SQLN ou SQUALL LINE, enquanto os limites de saída são descritos como vales com um rótulo de OUTFLOW BOUNDARY.

Precipitação produzida

Precipitação convectiva

As frentes são a principal causa do clima significativo. A precipitação convectiva (chuvas, trovoadas, chuva forte e clima instável relacionado) é causada pelo ar sendo levantado e condensado em nuvens pelo movimento da frente fria ou oclusão fria sob uma massa de ar mais quente e úmido. Se as diferenças de temperatura das duas massas de ar envolvidas forem grandes e a turbulência for extrema devido ao cisalhamento do vento e à presença de uma forte corrente de jato , podem ocorrer " nuvens rolantes " e tornados .

Na estação quente , vales de sotavento, brisas, limites de escoamento e oclusões podem levar à convecção se houver umidade suficiente. A precipitação orográfica é a precipitação criada pela ação de elevação do ar devido às massas de ar que se movem sobre terrenos como montanhas e colinas, o que é mais comum atrás de frentes frias que se movem para áreas montanhosas. Às vezes pode ocorrer antes de frentes quentes movendo-se para o norte para o leste do terreno montanhoso. No entanto, a precipitação ao longo das frentes quentes é relativamente constante, como na chuva leve ou garoa. A neblina, às vezes extensa e densa, ocorre frequentemente em áreas pré-quentes frontais. Porém, nem todas as frentes produzem precipitação ou mesmo nuvens, pois a umidade deve estar presente na massa de ar que está sendo levantada.

Movimento

As frentes são geralmente guiadas pelos ventos no alto , mas não se movem tão rapidamente. Frentes frias e frentes oclusas no Hemisfério Norte geralmente viajam de noroeste para sudeste, enquanto as frentes quentes se movem mais em direção aos pólos com o tempo. No Hemisfério Norte, uma frente quente se move de sudoeste para nordeste. No Hemisfério Sul, o inverso é verdadeiro; uma frente fria ou ocluída geralmente se move de sudoeste para nordeste, e uma frente quente se move de noroeste para sudeste. O movimento é causado em grande parte pela força do gradiente de pressão (diferenças horizontais na pressão atmosférica) e pelo efeito Coriolis , que é causado pela rotação da Terra em torno de seu eixo. As zonas frontais podem ser retardadas por características geográficas como montanhas e grandes massas de água quente.

Veja também

Referências

Leitura adicional

  • Monmonier, Mark S. (1999). Ar aparente: como os meteorologistas aprenderam a mapear, prever e dramatizar o tempo . Chicago: University of Chicago Press. ISBN 0-226-53422-7.

links externos