Conteúdos a Lecionar:

Na interpretação das cartas meteorológicas de superfície é necessário compreender a influência dos factores que afectam o clima de uma região:
- Temperatura do ar.
- Humidadedo ar.
- Pressão Atmosférica.

Temperatura do Ar:

O instrumento de medida da temperatura designa-se termómetro. Os dados da temperatura vêm expressos em ºC (grau Celsius) embora a unidade SI seja o K (Kelvin). Outra unidade de medida, usada no sistema de unidades inglês é o grau Fahrenheit (ºF).

A medição da temperatura do ar, em meteorologia, é efectuada com recurso a termómetros de máxima e de mínima:

A temperatura varia ao longo do dia entre os seus valores mínimo e máximo. A variação da temperatura do ar está relacionada com vários factores.

• 1º - Incidência da Radiação Solar:

 

A variação da temperatura do ar está relacionada principalmente com a incidência da radiação solar na superfície terrestre.

Em zonas próximas do equador, a radiação solar atinge a superfície terrestre quase perpendicularmente. A área da superfície abrangida pela radiação é menor, aquecendo-a mais. Por isso, nestas regiões da Terra a temperatura do ar é mais elevada.

Em zonas de latitudes elevadas, a norte e a sul do equador, a inclinação da radiação solar que atinge a superfície terrestre é maior. A área da superfície abrangida pela radiação é maior, ficando menos aquecida. Por isso, nestas regiões da Terra a temperatura do ar é mais baixa.

• 2º - Movimento Aparente do Sol:

Na mesma região do planeta, também ocorrem variações de temperatura, ao longo do dia. Estas oscilações térmicas têm a ver com o movimento aparente do Sol.

Durante a manhã a temperatura aumenta, porque desde o nascer do Sol até ao meio-dia solar a inclinação da radiação solar e a espessura da atmosfera que a radiação atravessa vão sucessivamente diminuindo.

Durante a tarde a temperatura diminui porque a inclinação da radiação solar e a espessura da atmosfera que a radiação atravessa vão aumentando.

Durante o dia, devido à incidência de radiação solar, a temperatura aumenta. Já durante a noite a temperatura vai diminuindo gradualmente, porque a Terra não recebe radiação solar. No entanto, esta irradia para o Espaço, sendo que o aquecimento da atmosfera é devido à radiação reflectida pela superficie terrestre.

A amplitude térmica diurna (ATD) é a diferença entre a temperatura máxima e a temperatura míníma registadas durante o dia.

A temperatura média diurna (TMD) corresponde à média aritmética das temperaturas registadas ao longo do dia.

A amplitude térmica anual (ATA) é a diferença entre a temperatura média do mês mais quente e a temperatura média do mês mais frio.

Na cartografia meteorológica existem mapas nos quais se representam linhas que unem pontos que se encontram à mesma temperatura: São as linhas isotérmicas. Permitem conhecer a distribuição da temperatura numa determinada região.

Mapa de Curvas Isotérmicas:

Mapa de Áreas Isotérmicas:

Temperatura Média Mensal:

• 3º - Correntes Marítimas:

Nos oceanos também ocorrem variações de temperatura, sendo que alguns dos factores que influenciam estas variações térmicas são, além da radiação solar, as correntes marítimas:

As correntes oceânicas transferem energia, como calor, por convecção, das regiões tropicais para as regiões polares, moderando o clima do nosso planeta. Também ocorrem transferências de energia, como calor, entre o nível das águas do mar e a atmosfera, provocando o movimento de grandes massas de ar por convecção:

Estas movimentações das massas de ar, originam a circulação dos ventos nos Hemisférios Norte e Sul:

Por outro lado, o aquecimento das regiões equatoriais proporciona o movimento convectivo:

As brisas marítima e terrestre têm origem nestes fenómenos de massas de ar:

A Brisa Marítima:

A Brisa Terrestre:

Humidade do Ar:

O ciclo da água ou ciclo hidrológico influencia o clima das regiões do nosso planeta. Por exemplo:
- O clima das regiões equatoriais é quente e muito húmido.
- O clima das regiões polares é frio e seco.

Na Europa, o clima é predominantemente temperado e frio:

Em Portugal Continental, o clima é predominantemente mediterrânico e quente:

A quantidade de vapor de água que existe na atmosfera varia de local para local sendo que esta depende essencialmente da temperatura do ar.

Quando a temperatura do ar aumenta, ocorre maior vaporização da água. Por isso, aumenta a quantidade de vapor de água existente na atmosfera. Porém, o ar não pode conter indefinidamente o vapor de água resultante da vaporização. Se este contiver uma determinada quantidade (máxima), diz-se que está saturado. As grandezas físicas que permitem avaliar a quantidade de vapor de água existente na atmosfera são a Humidade Absoluta (HA) e a Humidade Relativa, (HR).

A humidade absoluta do ar (HA) é a massa de vapor de água, expressa em gramas (g), que existe por metro cúbico (m³) de ar. A humidade absoluta do ar e a temperatura têm a seguinte relação:

Da análise do gráfico conclui-se que, por exemplo, à temperatura de 30 °C:
- O ar está insaturado se a humidade absoluta for de 10 g/m³.
- O ar está saturado se a humidade absoluta for de 35 g/m³.
- O limite a partir do qual o vapor de água condensa é de 30 g/m³.

A linha que separa as regiões de ar saturado e ar insaturado designa-se por linha de saturação e representa a massa de vapor de água necessária para saturar o ar, a cada temperatura. Por exemplo, à temperatura de 30 °C e uma humidade absoluta de 30 g/m³, atinge-se o ponto de saturação (PS) ou ponto de orvalho, isto é, basta que haja um abaixamento da temperatura do ar para que ocorra a condensação do vapor de água.

A humidade relativa do ar (HR) é a relação que existe entre a quantidade de vapor de água existente num dado volume de ar (HA), a uma dada temperatura, e a quantidade máxima de vapor de água que esse volume de ar pode conter, à mesma temperatura (PS).

A humidade relativa do ar exprime-se em percentagem. O seu valor varia entre 0% e 100% e calcula-se através da seguinte expressão matemática:

Os higrómetros são aparelhos que permitem medir a humidade atmosférica:

Ao longo do dia, a temperatura e a humidade atmosférica variam sendo que se verifica que os picos de máxima da temperatura correspondem aos mínimos da humidade do ar:

Alguns instrumentos incorporam o higrómetro ao barómetro e ao termómetro:

A quantidade de vapor de água existente na atmosfera é muito importante para os meteorologistas:
- Quando ocorre um abaixamento da temperatura do ar, podem formar-se nuvens, nevoeiro, neblina, orvalho e geada.
- Quando a temperatura do ar baixa bruscamente para valores inferiores a 0 °C, pode formar-se granizo, saraiva ou neve.

Os meteorologistas utilizam o termo precipitação para designar a forma como as gotas de água constituintes das nuvens caem para o solo. Quando estas gotas de água aumentam de tamanho, adquirem peso suficiente para vencerem a resistência do ar, formando a chuva.

A quantidade de chuva que cai num dado local, num certo intervalo de tempo, chama-se pluviosidade e exprime-se em milímetros por metro quadrado (mm/m²). Avalia-se com um instrumento chamado pluviómetro:

Com o mesmo sistema de recolha existem dispositivos automáticos para o registo da pluviosidade:

Pressão Atmosférica:

A força gravitacional da Terra atrai as moléculas dos gases constituintes da atmosfera. Ao ser atraído pela Terra, o ar exerce forças sobre os corpos situados à superfície da Terra. A pressão atmosférica é o valor dessa força que a atmosfera exerce sobre os corpos, por cada unidade de superfície. No Sistema Internacional de Unidades, a pressão atmosférica exprime-se em pascal (Pa). Também se pode exprimir em unidades que não pertencem ao Sistema Internacional de Unidades.
- atmosfera (1 atm corresponde a 101 325 Pa).
- milímetro de mercúrio (1 mmHg corresponde a 133,3 Pa).
Em meteorologia, a pressão atmosférica também se pode exprimir noutras unidades, que são:
- bar (1 bar vale 105 Pa).
- milibar (1 mbar vale 102 Pa).

Os aparelhos que servem para medir a pressão atmosférica são os barómetros. Os mais vulgares são os barómetros metálicos ou aneróides:

Nestes barómetros há uma peça flexível que se deforma com as variações da pressão atmosférica. Essas deformações são transmitidas a um ponteiro que se move num mostrador, indicando o valor da pressão atmosférica:

Ao barómetro aneróide pode ainda ser acoplado um tambor para registo em papel dos valores ao longo dos dias ou meses:

A Tabela apresenta alguns valores da pressão atmosférica que se associam às condições do tempo:

Normalmente, a subida gradual da pressão atmosférica permite prever tempo bom e seco. Pelo contrário, uma descida dos valores da pressão atmosférica anuncia tempo húmido e chuva. As variações bruscas da pressão atmosférica podem significar a aproximação de tempestades.

Ao nível do mar, a pressão atmosférica média é de 760 milímetros de mercúrio. Este valor corresponde a 1013 milibares ou 1 atm. Este valor de pressão é vulgarmente referido como pressão atmosférica normal. Num dado local, a pressão atmosférica é alta quando o seu valor é superior à pressão atmosférica normal (1013 milibares) e baixa se for inferior a este valor.

Os meteorologistas, a partir do conhecimento da pressão atmosférica em determinadas regiões, constroem cartas onde traçam linhas fechadas que unem pontos com a mesma pressão atmosférica. Estas linhas designam-se por linhas isobáricas ou isóbaras. As cartas que se obtêm chamam-se cartas isobáricas:

Estas cartas permitem identificar:
- Áreas onde a pressão aumenta da periferia para o centro. São os anticiclones ou centros de alta pressão. Representam-se pela letra A ou pelo sinal "+".
- Áreas onde a pressão diminui da periferia para o centro. São as depressões, ciclones ou centros de baixa pressão. Representam-se pela letra B ou pelo sinal "-".

A circulação do ar, ocorre sempre dos locais onde a pressão é alta para os locais onde a pressão é baixa, dando origem aos ventos. Em virtude do movimento de rotação da Terra, o movimento das massas de ar tem uma trajectória curvilínea. No hemisfério norte, o vento sopra no sentido dos ponteiros de um relógio, sentido divergente. No hemisfério sul o sentido do movimento dos ventos é inverso, sentido convergente.

No Hemisfério Norte...

No Hemisfério Sul...

Rotação dos Ventos:

Quanto maior for a proximidade dos centros barométricos, maior é a velocidade dos ventos. Os anemómetros são os aparelhos que permitem medir a velocidade dos ventos.

Anemómetro:

Os cata-ventos também indicam a direcção dos ventos:

Anemómetro com Cata Vento:

Cata Ventos:

Cartas Meteorológicas de Superfície:

As cartas meteorológicas de superfície contêm várias informações que permitem aos meteorologistas efectuar a previsão do estado do tempo. Para estas previsões, a existência de altas e de baixas pressões, a proximidade de montanhas ou do mar e, até, a poluição atmosférica condicionam o clima e o estado do tempo para uma dada região. Contudo, é sempre necessário proceder à análise da dinâmica das massas de ar. Uma massa de ar é uma porção de atmosfera onde existem valores semelhantes de temperatura e de humidade sendo que a circulação dos ventos em torno da Terra cria diferentes massas de ar, que regulam o clima do nosso planeta.

A energia que é transferida para as massas de ar, por convecção, provém dos oceanos e dos continentes, sendo por isso, que as massas de ar com diferentes características têm os nomes das regiões onde se formam:

As diferentes massas de ar raramente se misturam. Tal acontece porque o ar quente é menos denso do que o ar frio. No contacto entre as duas massas de ar, com temperaturas e humidades diferentes, forma-se uma superfície frontal ou frente. Os meteorologistas referem-se habitualmente às linhas frontais, que correspondem às linhas de intersecção das superfícies frontais com o solo. Há três tipos de frentes: fria, quente e oclusa.

Frente Fria:

A frente fria ocorre quando a massa de ar frio avança, fazendo recuar a massa de ar quente. Uma frente fria é uma zona de transição onde uma massa de ar frio (polar, movendo-se para o equador) está a substituir uma massa de ar mais quente e húmido (tropical, movendo-se para o pólo).

A massa de ar frio, relativamente densa, introduz-se sob o ar mais quente e menos denso, provocando uma queda rápida de temperatura junto ao solo, podendo ocorrer chuva forte e aguaceiros, e por vezes tempestades e trovoadas.

Na aproximação da frente fria ocorre o aumento da temperatura do ar e a diminuição da pressão barométrica. Após a sua passagem ocorre a diminuição da temperatura do ar e o aumento da pressão barométrica.

A frente fria representa-se por uma linha azul contínua orlada de picos.

Frente Quente:

A frente quente ocorre quando a massa de ar quente empurra a massa de ar frio.

Uma frente quente é uma zona de transição onde uma massa de ar quente e húmido está a substituir uma massa de ar fria. As frentes quentes deslocam-se do equador para os pólos.

Como o ar quente é menos denso que o ar frio, a massa de ar quente sobe por cima da massa de ar mais frio e geralmente produzem-se algumas nuvens ou chuva pouco intensa.

A frente quente representa-se por meio de uma linha vermelha contínua orlada de semicírculos.

Frente Oclusa:

As frentes quentes tendem a deslocar-se lentamente e podem ser facilmente alcançadas por frentes frias.

A frente oclusa ocorre quando uma massa de ar frio ultrapassa a massa de ar quente.

Produzem-se abundantes nuvens, podendo ocorrer chuvas fortes, tempestades e trovoadas.

A frente oclusa representa-se por uma linha roxa contínua orlada de picos alternados com semicírculos.

Frente Estacionária:

A frente estacionária ocorre quando as massas de ar frio e quente não progridem uma sobre a outra.

Uma frente estacionária é uma fronteira entre ar quente e ar frio sendo que as massas de ar deixam de se mover.

Se a frente se mover, esta pode evoluir e passar a ser fria ou quente. Normalmente há uma mudança de temperatura ou de direcção do vento. Pode ocorrer precipitação.

A frente estacionária representa-se por uma linha contínua com uma orla de picos azuis que apontam para o ar quente e uma orla de semicírculos vermelhos que apontam para o ar frio.

Sistema Frontal:

Muitas vezes, numa determinada região de baixa pressão, associam-se várias frentes. Esta associação designa-se por sistema frontal. A sua passagem numa região provoca alterações no estado do tempo atmosférico.

Sistema Frontal:

Cartas Sinópticas:

As cartas meteorológicas ou sinópticas, permitem fazer a previsão do estado de tempo. No entanto, para interpretar um mapa sinóptico, é necesário conhecer a simbologia utilizada pelos meteorologistas.

Por exemplo, no mapa que se segue, Portugal Continental não está sob a influência de qualquer superfície frontal. O céu está limpo. Aproxima-se do nosso país uma frente fria. Deverá ocorrer chuva forte e aguaceiros:

No mapa abaixo, está bom tempo, mas aproxima-se do nosso país uma frente quente. Prevêem-se algumas nuvens ou chuva pouco intensa, para as próximas horas.

Estas informações são recolhidas a partir das fotografias da atmosfera obtidas a partir dos satélites meteorológicos:

No boletim meteorológico a interpretação destas informações é simplificada com recurso à simbologia dos mapas meteorológicos de superfície: