Meteorologia Sinóptica e Previsão Programa do Tempoevunix.uevora.pt/~rsal/MSPT/MSPT_1.pdf · Meteorologia Sinóptica e Previsão do Tempo Rui Salgado, 2010 Ventos alíseos Generally

Meteorologia Sinóptica e Previsão do Tempo Rui Salgado, 2010

Meteorologia Sinóptica e Previsão do Tempo

1º ciclo em Ciências da Terra e da

Atmosfera2º Ciclo em Ciências da Terra,

da Atmosfera e do Espaço2010/2011Rui Salgado

[email protected] de Física (gab.090)


Programa

1. Introdução

2. Observação e Cartas Sinópticas

3. Sistemas meteorológicos de escala sinóptica

4. Equações da meteorologia sinóptica

5. Introdução à Previsão numérica do tempo: Visão global e aspectos dinâmicos

6. Assimilação de dados e análise meteorológica

7. Parametrização de processos físicos nos modelos de previsão do tempo

8. Predictabilidade e previsão probabilística (de ensemble)

9. Previsão a muito curto prazo: Nowcasting

O programa detalhado será colocado brevemente no moodle


Bibliografia

Compendium of Meteorology, Volume I, parte 3: synoptic meteorology, WMO, nº 364, edited by Wiin-Nielsen

Holton, J. R., 2004: An Introduction to Dynamic Meteorology, 4th Edition, Elsevier Academic Press, New York, 535 pp.

Wallace, J and P. V. Hobbs, 2006: Atmospheric Science: An Introductory Survey, Academic Press.

Kalnay, E., 2005: Atmospheric Modeling, Data Assimilation and Predictability

Stensrud, D., 2007: Parameterisation Shemes, Cambridge University Press


Organização da disciplina

Aulas teóricas e teórico práticas e mini-estágio no IMAs aulas teóricas e as práticas irão estar intercaladas

Podem ser no mesmo dia

Pode haver aulas seguidas teóricas / práticas

A programação vai ser feita à medida

Pode incluir seminários

Mini-estágio no IM: participação num turno de previsão operacional do tempo 12 horas (individualmente ou grupo de 2).

Avaliação:Relatório do mini-estágio no IM � 1/3

Uma aula de 1 hora sobre um tema da parametrização em modelos � 1/3

Exame escrito - 1/3

Atenção

Ir ao moodle regularmente


1.Introdução

O que é a meteorologia sinóptica


Antes, o que é a meteorologia

Aristóteles escreveu, em 350 a. c., o livro �meteorológica�, de onde vem o termo meteorologia.

meteoros, significa elevado no ar

logos, significa estudo

Para Aristóteles, meteorologia incluía tanto o estudo da precipitação como dos cometas

A meteorologia teve durante muito tempo ligado ao estudo dos astros

As primeiras previsões meteorológicas foram efectuadas a partir dos astros.

Exemplo: Previsão das cheias do Nilo no antigo Egipto


O que é a meteorologia sinóptica

Do grego synoptikos, que significa elaborar uma visão geral de um todo

Em meteorologia está associado a:Escala espacial e temporal dos grandes fenómenos meteorológicos que determinam as características essenciais do estado do tempo

Obtenção e utilização de dados simultâneos (sinópticos) sobre o estado do tempo em todo o globo


Escalas em Meteorologia


Vilhelm Bjerknes (1862�1951)

Nasceu em 1862.

Paris, 1989�90. Estudou matemática com Poincare.

Stockholm, 1983�1907.1898: Teoremas da Circulação

1904: Meteorological Manifesto

Oslo, 1907�1912.

Leipzig, 1913�1917.

Bergen, 1917�1926. 1919: Modelo dos ciclones frontais

Oslo, 1926 � (reforma 1937).

Morre em Abril de 1951A recent painting (from photographs) of the Norwegian scien-

tist Vilhelm Bjerknes (1862�1951) standing on the quay in Ber-gen (Geophysical Institute, Bergen. Artist:Rolf Groven).


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Retirado de Peter Lynch ([email protected]), 2003:Talk to the Irish Meteorological Society


2. Observações e cartas meteorológicas

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Observações sinópticas

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Observações sinópticas em altitude


Sistema Global de Telecomunicações da OMM


Dados de superfície

Estações meteorológicasObservação dos seguintes elementos (WMO):

Tempo presenteTempo passadoVelocidade e direcção do ventoTipo e quantidade de nuvensVisibilidadeTemperaturaHumidadePressão


Dados de superfície

Adicionalmente:Tendência da pressãoTemperaturas extremasQuantidade de precipitaçãoEstado da superfícieDirecção do movimento das nuvensFenómenos especiais


Horários de observação

Horários sinóticos principais:0000 e 1200GMT0600 e 1800GMT

Horários intermediários:0300, 0900, 1500 e 2100GMT

Recomendação da OMM: observação da pressão deve ocorrer exatamente no horário sinótico; outros elementos num intervalo de 10 minutos antes do horário sinótico.


Dados de altitude

Pressão, temperatura e humidadeVelocidade e direcção do ventoRadiosondagem: velocidade de ascensão ~constante (300m.min-1)Horários: 0000 e 1200GMTInício da sondagem normalmente ocorre uma hora antes do horário sinóptico. Intervalo de tempo necessário para um balão subir do nível do mar a 100hPa (~16km).


Dados de altitude

Elementos a serem reportados:Temperatura, depressão do ponto de orvalho (T-Td) e altura geopotencial nos níveis padrões de pressão:

1000, 850, 700, 500, 400, 300, 250, 150 e 100hPa, na troposfera, e 70, 50, 30, 20 e 10hPa na estratosfera.

Pontos especiais (onde tais elementos mostrem descontinuidades significativas)


Altura geopotencial

Geopotencial:

Altura geopotencial:

Eq. hipsométrica:

Aproximação:

http://www.ofcm.gov/fmh3/pdf/12-app-d.pdf


Outras fontes

Estações oceanográficasSatélites meteorológicosBalõesAviões


Rede sinóptica básica de superfície

Região I � ÁfricaRegião II � ÁsiaRegião III � América do SulRegião IV � América do Norte e CentralRegião V � Sudoeste do PacíficoRegião VI � EuropaAntártica


Número das estações

NUMBER CALL NAME + COUNTRY/STATE LAT LON ELEV (METERS) 010010 ENJA JAN MAYEN(NOR-NAVY) NO 7056N 00840W 0009 020120 RITSEM SN 6744N 01728E 0523 028010 KILPISJARVI FI 6903N 02047E 0476 030010 MUCKLE FLUGGA (LH) UK 6051N 00053W 0053 070020 BOULOGNE FR 5044N 00136E 0074 080010 LA CORUNA CITY SP 4322N 00825W 0067 085350 LISBON PO 3843N 00909W 0095 103810 BERLIN/DAHLEM DL 5228N 01318E 0058 115180 LKPR PRAGUE/RUZYNE CZ 5006N 01417E 0365 150000 BOGUS ROMANIAN RO 0000N 00000E 0261 161303 LIMP PARMA & IY 4449N 01018E 0050 167010 ATHENS/FILADELFIA GR 3803N 02340E 0138 716270 YUL MONTREAL/DORVAL CN 4528N 07345W 0036 725030 LGA NEW YORK/LA GUARDIA NY 4046N 07354W 0009 766793 MMMX MEXICO CITY/LICENCI MX 1926N 09906W 2238 820140 NORMANDIA BZ 0330N 06010W 0700 820170 SBOI OIAPOQUE BZ 0350N 05150W 0039

http://www.wetterzentrale.de/klima/stnlst.htmlMeteorologia Sinóptica e Previsão do Tempo Rui Salgado, 2010

Código SYNOP

�Surface Synoptic Observations�: SYNOP Data Format (FM-12) Surface Observations

000 Group - Identification and Location 111 Group - Land Observations 222 Group - Sea Surface Observations 333 Group - Climatological Data


SYNOP

Syntax � código FM.11:

MMXX YYGGi IIiii Ndff WwwW PPPTT NhC

LhC

MC

H T

dT

dj

aj

pj

p

ver página 28 do Compendium


Representação da informação synop

N

CH

CM PPP

ppp a

W t

RRRCL Nh

TT

TdT

d

VV ww


Representação da Nebulosidade


Representação do vento


5appp -- Pressure tendency over 3 hoursa -- characteristics of pressure tendency ppp -- 3 hour pressure change in 0.1 mb


7wwWW -- Present and past weatherww -- Present weather W1 -- Past weather (type 1)W2 -- Past weather (type 2)


8NHCCC -- Cloud type informationNH -- Amount of low clouds covering sky, if no low clouds, the amount of the middle cloudsCL -- Low cloud type CM -- Middle cloud type CH -- High cloud type

N

CH

CM PPP

ppp a

W t

RRRCL Nh

TT

TdTd

VV ww


Click to add title


3. Sistemas meteorológicos de escala sinóptica

Rever conceitos:Termos: Zonal e Meridional (vento, gradiente)

Geopotencial e altura do geopotencial

Massas de ar

Força de coriollis

Vento geostrófico

Direcção do vento: convenção meteorológica

Convergência divergência do vento � relação com o movimento vertical

Movimento vertical e precipitação

Tipos de nuvens

Circulação geral da atmosfera ->


Circulação Geral


Animação de compósito de imagens do Satélite Met-eosat (produto AIR-MASS)http://www.eumetsat.int/copyright © 2005 EUMETSAT

Legenda:Branco � nuvens altasOcre � nuvens médias Cores avermelhadas � cor-rente de jactoVerde escuro � massa de ar quenteAzul � massa de ar fria

Nuvens médias

Corrente de jacto

Massa de ar quente

Sistema Depressionário

B

B

Massa de ar frio

Ventos de Oeste

Ventos de LesteNuvens altas Con-vecção profunda

Frente

Circulação Global Observada


A circulação média à superfície - Inverno


Figure 7.9 in The Atmosphere, 8th edition, Lutgens and Tarbuck, 8th edition, 2001.

A circulação média à superfície - Verão


Meteorologia Sinóptica e Previsão do Tempo Rui Salgado, 2010 Meteorologia Sinóptica e Previsão do Tempo Rui Salgado, 2010


Ventos alíseos

Generally considered to be the first meteorological chart. Produced by Edmund Halley in 1686, it is a map of the trade winds and monsoon winds as they were known at that time.


Squall line

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Tropical M. D. Eastin

Easterly Waves

Origin: Develop over sub-Saharan Africa from

instabilities along the African Easterly Jet

Basics:

� Wavelengths of ~3000 km

� Move westward at 6-8 m/s

� 60-80 easterly waves cross the Atlantic

each year between July and October

� 7-9 develop into tropical cyclones

Why do we care about easterly waves?

� Often emerge over warm waters with convection

� Like mid-latitude synoptic waves, have preferred

regions of lift (east of the trough): helps generate

persistent convection in the same location

� Often contain mid-level (but not surface) vortices

� Systems �pre-conditioned� for successful genesis

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