DefiniçãoEscoamento médio do ar ao redor do planeta. O vento local/instantâneo pode fugir muito da média, mas a média global mostra os mecanismos que governam os ventos.
FunçãoTransporta calor e momentum do equador para os polos e leva o frio dos polos de volta às menores latitudes.
Ventos de escala global › menor escala (brisas, monções) › interação oceano-atmosfera (El Niño Oscilação Sul)
Percurso do capítulo: do maior para o menor. Onde estão as altas/baixas e o padrão dos ventos, em superfície e em altitude.
VentoAr em movimento. Circulações têm escala espacial (tamanho) e escala temporal (duração) muito diferentes, e interagem entre si.
| Escala | Tamanho / duração | Exemplos |
|---|---|---|
| Microescala | metros · segundos a minutos | Pequenos vórtices turbulentos (menores e mais efêmeros) |
| Mesoescala | dezenas de km · minutos a dias | Tempestades, tornados, redemoinhos de poeira, brisas marítima/terrestre e de vale/montanha |
| Macroescala | continental a global | Células de circulação, ZCIT |
Um mesmo sistema pode ocupar mais de uma categoria (a dimensão horizontal real varia).
3.1 O Sol como fonte de energia
Sol › aquece a superfície › condução aquece fina camada de ar › convecção leva o calor às alturas
TrópicosRaios quase perpendiculares → energia concentrada; muitas nuvens → saldo de energia POSITIVO.
PolosIncidência oblíqua; gelo/neve emitem mais do que recebem → saldo NEGATIVO.
Aquecimento diferencial (do formato esférico da Terra) induz os ventos: levam ar quente e úmido do equador aos polos e ar frio e seco dos polos ao equador. No oceano → correntes marítimas. Redistribuição mantém o equilíbrio térmico.
3.2 Modelo unicelular — Terra SEM rotação
- 4 simplificações: (1) superfície toda de água; (2) Sol perpendicular ao equador (sem estações); (3) Terra não gira → única força é a FGP; (4) só o lado iluminado.
- Ar frio mais denso → FGP aponta dos polos para o equador. Ar converge e ascende no equador, diverge em altitude, subside nos polos, retorna. Uma célula por hemisfério.
- Elaborado por George Hadley (1735) → daí o nome célula de Hadley. Transporta excesso de energia dos trópicos como calor sensível e latente.
3.2 Modelo unicelular — Terra COM rotação
- Entra a força de Coriolis: desvia p/ a esquerda o ar polo Sul→equador e p/ a direita o polo Norte→equador.
- Produziria ventos de leste em quase todas as latitudes.
Falha: ventos de leste frenariam a Terra pelo atrito; observações mostravam ventos de oeste para leste na maioria das latitudes.
3.2 Modelo de TRÊS CÉLULAS (déc. 1920)
Célula de Hadley › célula de Ferrel › célula polar (por hemisfério)
A / BNas figuras, A = alta e B = baixa pressão. Descrição com referência ao hemisfério Sul.
Célula de Hadley
- Ascensão no equador (aquecimento intenso) → em altos níveis desloca-se aos polos → subsidência entre 20° e 35°.
- Dois motivos da subsidência: resfriamento radiativo (ar perde calor, fica denso) + convergência por Coriolis (por ~25° ventos já quase zonais leste-oeste, convergem e forçam a descida).
- Ar que afunda em 20°–35° forma cinturão de alta pressão → é a faixa dos grandes desertos (Saara, australiano).
Latitudes dos cavalosOutro nome das altas subtropicais (calmarias que prendiam veleiros).
Alísios: ramo da Hadley que volta ao equador desvia por Coriolis → alísios de SE no HS e alísios de NE no HN (em inglês trade winds).
Doldrums e ZCITAlísios dos 2 hemisférios convergem no equador (doldrums = calmarias, gradiente fraco, muita umidade). Ar quente e úmido ascende → nuvens de grande desenvolvimento vertical = Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), com mau tempo e chuvas intensas.
Na ZCIT o ar ascende e em altos níveis diverge rumo aos polos; por Coriolis dá origem aos ventos de oeste em altitude.
Célula de Ferrel
- Ramo da subsidência 20°–35° que segue ao polo → por Coriolis gera ventos de oeste em superfície nas latitudes médias.
- Por volta de 60° encontra o ar frio dos polos → frente polar (fronteira de massas distintas): ar quente ascende sobre o frio → tempestades.
Falha do modelo: em altitude a Ferrel iria ao equador (Coriolis pediria ventos de leste), mas as observações mostram ventos de oeste em altitude e superfície nas latitudes médias.
Célula polar
- Subsidência sobre os polos (ar que ascendeu em 60°) → corrente de superfície ao equador, desviada por Coriolis → ventos polares de leste.
- Encontram a corrente de oeste das latitudes médias na frente polar; ar ascende, um ramo volta ao polo (fecha a célula).
| Faixa de latitude | HS | HN |
|---|---|---|
| Tropical (equador a ~30°) | Alísios de SE | Alísios de NE |
| Latitudes médias (~30° a 60°) | Ventos de oeste | Ventos de oeste |
| Polar (torno do polo) | Ventos de leste | Ventos de leste |
Superfície: 2 altas (~30° e polos) e 2 baixas (equador e ~60°) por hemisfério. Modelo acerta a superfície; só falha em altos níveis (Ferrel).
Real ≠ idealO modelo de 3 células é idealização. Na atmosfera real as faixas de pressão não são contínuas.
RazãoSuperfície não homogênea (oceanos, continentes, solo, topografia) → atritos e aquecimentos distintos rompem as faixas zonais em células semipermanentes de alta e baixa.
SazonalidadeInclinação do eixo + rotação/translação (estações) → sistemas migram meridionalmente e mudam de intensidade. Médias de janeiro e julho revelam isso.
Variações sazonais mais evidentes no HN. No HS poucas mudanças verão↔inverno: superfície mais homogênea, predominam oceanos (termicamente estáveis).
4.1 Hemisfério Norte (por estação)
| Estação | Sistemas dominantes |
|---|---|
| Janeiro (inverno boreal) | 4 altas: 2 continentais (Eurásia, N. América) + 2 oceânicas (Pacífico, Atlântico); 2 baixas (Aleutas e Islândia/Groenlândia) |
| Julho (verão boreal) | Altas continentais desaparecem; surgem baixas no N. da Índia e a SW dos EUA |
4.2 Hemisfério Sul (por estação)
| Estação | Sistemas dominantes |
|---|---|
| Janeiro (verão austral) | 3 altas subtropicais (Atlântico, Pacífico, Índico, quase conectadas); 3 baixas perto do equador (Am. do Sul, sul da África, Indonésia) |
| Julho (inverno austral) | Altas subtropicais se intensificam; surge uma 4ª sobre a Austrália |
Migração sazonal: todos os sistemas — inclusive a ZCIT — migram com o caminho aparente do Sol. Deslocamento maior sobre continentes que sobre oceanos (estabilidade térmica).
5.1 Causa dos ventos de oeste
- Origem: contraste de temperatura entre polos e equador. Ar frio mais denso → pressão cai mais rápido com a altura na coluna fria.
- A mesma altitude → maiores pressões p/ o equador, menores p/ o polo → FGP dirigida das baixas latitudes ao polo.
- Ar escoa dos trópicos ao polo, Coriolis desvia; no equilíbrio FGP↔Coriolis → ventos de oeste em altos níveis nas latitudes médias.
Ex. da figuraAltitude constante: ~800 hPa perto do polo × ~880 hPa a 30° S.
Gradiente de pressão aumenta com a altitude → ventos mais fortes até a tropopausa. Acima (estratosfera) enfraquecem: ozônio absorve UV, aquece o ar, inverte o gradiente (polo relativamente mais quente).
5.2 Correntes de jato
O que sãoFaixas estreitas de ventos muito velozes embebidas no escoamento de oeste. Surgem de intensos gradientes de temperatura em superfície. Comprimento de centenas a milhares de km.
Números geraisNa tropopausa, 10–14 km; ventos podem passar de 200 km/h.
Jato polar
- Ao longo da frente polar (ventos polares de leste × oeste das latitudes médias).
- Velocidade pode passar de 300 km/h; média 125 km/h no inverno, cai à metade no verão (gradiente mais forte no inverno).
- Acompanha a frente polar → entre 30° e 70° de latitude, em ambos os hemisférios, e entre 8 e 11 km de altitude.
- Frente/jato não retilíneos: ondulações N-S; às vezes se une ao subtropical (ramo norte e ramo sul).
Jato subtropical
- No lado polar da célula de Hadley. Frente subtropical (só em altitude, não chega à superfície) → fortes gradientes → ventos fortes.
- Efeito bailarina (conservação do momento angular): ar do equador aproxima-se do eixo ao ir a ~30° → velocidade aumenta.
- Números: mais intenso no inverno, porém menos veloz que o jato polar. Posição média 25° (varia 20°–40°), a cerca de 13 km de altitude.
6.1 Brisa marítima × terrestre
| Aspecto | Brisa marítima (dia) | Brisa terrestre (noite) |
|---|---|---|
| Superfície mais quente | Continente (aquece mais rápido) | Água (continente resfria mais rápido) |
| Sentido em superfície | Do mar para a terra | Da terra para a água |
| Intensidade | Maior (máx. à tarde) | Menor (contraste noturno menor) |
Sobre lagosChama-se brisa lacustre.
Brisas duram algumas horas e sofrem Coriolis: no HS o vento vai girando p/ a esquerda com o tempo.
6.2 Brisa de vale × de montanha
Dia — brisa de VALEAr junto à encosta aquece mais rápido que o ar sobre o vale → escoamento do vale para a montanha. Máximo no início da tarde → nuvens e chuvas nas encostas.
Noite — brisa de MONTANHAEncosta resfria rápido, ar frio e denso escoa da montanha para o vale.
MonçãoDo árabe mausim (estação). Reversão sazonal da circulação causada pelo aquecimento diferente continente × oceano. É uma brisa marítima/terrestre de maior dimensão e intensidade.
| Estação | + quente | Sentido do vento | Regime |
|---|---|---|---|
| Verão | Continente (baixa) | Oceano → continente (ar úmido) | Chuvoso |
| Inverno | Oceano | Continente → oceano | Seco |
- Sistema mais conhecido: monção da Ásia.
- Am. do Sul tem a sua (só aparece na anomalia sazonal): estação chuvosa é o verão, chuva do oeste da Amazônia ao SE do Brasil.
ZCAS (Zona de Convergência do Atlântico Sul): banda de nebulosidade do NW da Amazônia ao SW do Atlântico, passando pelo SE do Brasil; fica estacionária ≥ 3 dias → muita chuva. Reforça a chuva de verão em N/CO/SE.
ZCAS — 3 fatores(1) jato de baixos níveis leva calor e umidade da Amazônia ao SE; (2) ar úmido do Atlântico Sul pelos ventos NW da alta subtropical; (3) aquecimento continental gera convecção. Costuma haver frente fria estacionária conectada.
ForçanteA média pode ser alterada por forçantes naturais. Uma é a TSM (temperatura da superfície do mar), medida entre a superfície e 10 µm–10 m de profundidade.
8.1 Distribuição global da TSM
- Aproximadamente zonal (isotermas ~ latitudes).
- Máximo no equador: ~28 °C; decresce aos polos até ~−2 °C junto ao gelo.
- Margem leste dos oceanos (a W dos continentes) → TSM mais baixa (correntes anticiclônicas trazem água fria dos polos); margem oeste → água mais quente.
- Ar próximo à superfície adquire a temperatura da água.
8.2 Célula de Walker e Oscilação Sul
Célula de WalkerCirculação no plano vertical-zonal (oeste-leste) sobre o Pacífico equatorial, ligada à variação de pressão.
Oscilação Sul = variações de pressão › El Niño/La Niña = variações de TSM › combinação = Enos (El Niño Oscilação Sul)
AnomaliaDesvio do valor observado em relação à média climatológica (período longo).
NormalÁgua quente a W (Indonésia), fria a E (Am. do Sul) → alta a leste, baixa na Indonésia, alísios reforçados (leste→oeste); Walker ascende na Austrália/Indonésia e subside na costa oeste sul-americana.
8.3 El Niño e La Niña
| Aspecto | Normal | El Niño | La Niña |
|---|---|---|---|
| TSM Pacífico E | Mais fria | Aquecida (máx. dez–fev) | Resfriamento anômalo |
| Baixa/convecção | Oeste (Indonésia) | Pacífico central | Oeste, mais intensa |
| Alísios | Normais (E→W) | Enfraquecem/invertem | Intensificados |
| Célula de Walker | Padrão | Deslocada p/ leste | Alongada e intensificada |
FrequênciaA cada 3 a 7 anos, podendo ou não intercalar anos normais.
Am. do Sul (dez–fev): El Niño → chuva acima no NE da Argentina, Uruguai, sul do Brasil, W de Equador/Peru; seca no NE do Brasil. La Niña → chuva acima no norte do NE brasileiro; abaixo no W de Peru/Equador.
