🧭 MMPH · Cap.4 — Sistemas Tropicais

Mapa Mental PH (aula enxutíssima) · Lobo & Soares, Meteorologia e Oceanografia · V.03-MO · Área V do edital · só o que cai, em esquemas · ✎ marque lacunas e oclusões para revisão ativa
☀️
O que sãoVentos predominantes das regiões tropicais, de direção constante o ano todo (varia só a velocidade). Enquadram-se na circulação de grande escala.

Origem

Faixa equatorial mais quente = baixa pressão › latitudes médias frias = alta pressão › ar escoa médias→equador (célula de Hadley)

O escoamento sofre o desvio de Coriolis: para a direita no HN e para a esquerda no HS.
HemisférioAlísios sopram de
HNde NE
HSde SE
faixa equatorialquase paralelos, de leste (E)
Na faixa equatorial há extensas regiões de calmaria — os doldrums.
ZCITZona de Convergência Intertropical = convergência à superfície onde os alísios de NE (HN) e de SE (HS) se encontram, na faixa equatorial.
Posição oscila com o equador térmico, variando de 15° N (verão no HN) a 5° N (verão no HS).
  • Quase todo o ano a ZCIT fica no HN (segue as células de Hadley); oscilação maior no verão do HN (maior continentalidade).
  • No Atlântico Sul (verão do HS) o deslocamento é pequeno.
  • Exceção — oceano Índico: a ZCIT pode ocorrer bem mais ao sul de 5° S, gerando as monções de verão e de inverno.
A costa norte e nordeste do Brasil é mais afetada pela ZCIT em março e abril (nebulosidade e precipitação mais ao sul).

Convergência/convecção variam diariamente → boletins registram como fraca, moderada ou forte.

Fig. IV-1
Fig. IV-1 — Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) — variação anual (verão e inverno) no HS e HN; deslocamento acentuado no oceano Índico.
SistemaTipoO que variaConsequências
TropicalBarotrópicoapenas a pressãosem estações; período muito chuvoso × menos chuvoso
ExtratropicalBaroclínicopressão e temperaturamassas de ar, frentes, verão/inverno marcados
Sem variação de temperatura, o trópico não tem estações — a intensa atividade convectiva (Cb, trovoadas, rajadas) é sua principal característica.
A força de Coriolis só passa a atuar em latitudes maiores que 7°; aí o escoamento pode fechar em circulação e evoluir para tormenta tropical.

Condições que favorecem a tormenta

Maior TSM › maior evaporação › ar mais úmido › mais calor latente disponível

Relaçãotaxa de evaporação é diretamente proporcional à TSM (temperatura da superfície do mar).
  • Somam-se convergência ciclônica em baixos níveis + correntes de ar quente ascendente.
  • Uma onda no escoamento dos ventos de leste, ao gerar circulação fechada, evolui para tormenta tropical.
Fig. IV-2
Fig. IV-2 — Formação de uma tormenta tropical — onda no escoamento dos ventos de leste evolui para circulação fechada.
Fig. IV-3
Fig. IV-3 — Esquema de um ciclone tropical — seção vertical com corrente descendente no olho e ascendente no entorno.
Na costa norte do Brasil não há ciclones tropicais nem furacões — falta a TSM acima de 27 °C.
Por quêSem TSM alta, não há a elevação da UR do ar ascendente e o processo convectivo não é alimentado pela energia de liberação de calor latente.

Condições adicionais

  • Aprofundamento dos cavados associados às ondas de leste;
  • Ausência de cizalhamento do vento — cizalhamento forte inibe a formação de furacões.
O cizalhamento vem das ondas de Kelvin (ondas de oeste, W→E), que se propagam em sentido oposto às ondas de leste (E→W).
A Amazônia gera grandes ondas de Kelvin → forte cizalhamento no Atlântico Sul (inibe furacão). No Caribe, a pequena continentalidade não faz isso → tormentas ali se desenvolvem.
Atenção HNDerrotas na faixa de 5° a 15° N: risco de ciclone em agosto, setembro e outubro; reduzido em jul/nov; nulo no resto do ano.
EstruturaCirculação ciclônica fechada, convergência à superfície + forte movimento ascendente → anéis de Cumulonimbus (Cb). No centro, o olho: sem nebulosidade, por causa do movimento descendente do ar.
A intensificação (tormenta→furacão) deve-se à intensa liberação de calor latente na corrente ascendente. O furacão só se desenvolve e sobrevive sobre o oceano, enfraquecendo ao entrar no continente.

Distribuição da intensidade do vento

  • Depende de distância ao olho + posição na trajetória.
  • Máxima na região intermediária, próxima ao olho, podendo superar 150 nós.
  • Distribuição assimétrica: vento mais intenso no semicírculo da direita (no HN).
Ex. Hilda (1994)64 nós a 30 milhas do olho num semicírculo e a ~40 milhas no outro; a 100 milhas, mesma intensidade (<40 nós) nos dois lados.

Acompanhamento: sequência de imagens de satélite + previsão de até 3 dias no site da NHC/NOAA (www.nhc.noaa.gov).

Fig. IV-4
Fig. IV-4 — Estrutura de um furacão — circulação fechada com anéis de conglomerados de Cb e olho sem nebulosidade (movimento descendente).
Fig. IV-5
Fig. IV-5 — Comportamento da intensidade do vento — variação (nós) em função da distância (milhas) ao olho do furacão (Hilda, 1994).
  • Ondas propagam-se em todas as direções e seguem como marulhos ao se afastar → afetam o mar a grandes distâncias.
  • Dentro do furacão, ondas podem ultrapassar 15 metros, sobretudo na direção da trajetória.
O mar é mais severo na direção da trajetória: ali a área geradora se desloca no mesmo sentido da propagação da onda, intensificando-a. À ré, ondas menos intensas.
HemisférioMar mais severo (perigoso)
HNsemicírculo da direita
HSsemicírculo da esquerda
Mesmo bem afastado do furacão e fora da circulação, o navio pode sofrer mar severo por esses marulhos.
Ex. Berthagerou ondas de até 16 metros, que provocaram o alquebramento do navio S.S. Corazon.
DivisãoA área circular divide-se em semicírculo perigoso e navegável, conforme estado do mar, intensidade do vento e risco de o navio ser arrastado na direção da trajetória.
HemisférioCirculaçãoPERIGOSONAVEGÁVEL
HNanti-horáriadireita da trajetóriaesquerda
HShoráriaesquerda da trajetóriadireita

Por que o vento é mais intenso no perigoso

Vento observado = vento ciclônico + vento planetário paralelo à trajetória. No perigoso as componentes se somam; no navegável, o vento principal tem componente oposta → vento resultante menor.
Agravante na vante do perigoso: vento e mar tendem a arrastar o navio para a trajetória, onde ocorre a máxima violência.

Trajetórias

SentidoInicial para W, com desvio regular: W/NW/N/NE no HN e W/SW/S/SE no HS. Influência inicial dos alísios (NE no HN, SE no HS) intensifica a circulação no perigoso.
Fig. IV-10a
Fig. IV-10a — Semicírculos navegável e perigoso (a) — no HN, perigoso à direita da trajetória, navegável à esquerda.
Fig. IV-10b
Fig. IV-10b — Semicírculos navegável e perigoso (b) — no HS, perigoso à esquerda da trajetória, navegável à direita.
Fig. IV-11a
Fig. IV-11a — Trajetória do furacão (a) — Equador / HN: trajetória inicial para W, desviando para W/NW/N/NE.
Fig. IV-11b
Fig. IV-11b — Trajetória do furacão (b) — Hemisfério Sul: trajetória inicial para W, desviando para W/SW/S/SE.
Fig. IV-12a
Fig. IV-12a — Trajetória do furacão (a) — HN: influência dos alísios de NE; no semicírculo perigoso a influência soma-se à circulação ciclônica.
Fig. IV-12b
Fig. IV-12b — Trajetória do furacão (b) — HS: influência dos alísios de SE; no semicírculo perigoso a influência intensifica a circulação ciclônica.
Fig. IV-16
Fig. IV-16 — Trajetórias regulares previstas dos furacões.
Fig. IV-19
Fig. IV-19 — Trajetórias irregulares / não previstas de furacões.
Objetivo único: não se aproximar do centro — afastar-se da trajetória e sair da zona afetada.
Setor / Hem.ManobraSe pairar sob máquinas
Perigoso — HN (direita)vento pela bochecha de boreste, o mais rápido possívelmar de proa
Perigoso — HS (esquerda)vento pela bochecha de bombordo, o mais rápido possívelmar de proa
Navegável — HN (esquerda)vento pela alheta de boreste, na maior distância possívelmar de popa
Navegável — HS (direita)vento pela alheta de bombordo, na maior distância possívelmar de popa

Sobre a trajetória

  • Adiante do centro: vento pela alheta (BE no HN, BB no HS), bem próximo à popa; anotar e manter o rumo até chegar ao navegável.
  • Por trás do centro: evitar o centro no melhor rumo; lembrar que a trajetória tende a encurvar para N/NE no HN e S/SE no HS.
4 grupos de indíciospressão · vento · mudança de direção do vento (ronda) · nuvens e marulho — usados quando faltam comunicações.

Pressão

  • Oscilação diurna normal: máximas às 10 h e 22 h, mínimas às 04 h e 16 h.
  • Tormenta próxima → subidas/quedas anormais; quanto mais rápida a queda, mais perto do centro.
Queda em 1 h (mm Hg)Distância ao centro (milhas)
0,5 a 1,5250 a 150
1,5 a 2150 a 100
2 a 3100 a 80
3 a 480 a 50

A ronda do vento

Ronda = mudança contínua de direção do vento (movimento ciclônico + deslocamento da tormenta). Seu sentido revela o semicírculo.
Hem.CirculaçãoSetor perigoso (ronda)Setor navegável (ronda)
HNanti-horáriahorária (contrário)anti-horária (mesmo)
HShoráriaanti-horária (contrário)horária (mesmo)
Fig. IV-13
Fig. IV-13 — Localização da tormenta no Hemisfério Norte — posições 1-4; circulação anti-horária, ronda horária no setor perigoso e anti-horária no navegável.
Regra de bolso: NAVEGÁVEL quando circulação e ronda têm o mesmo sentido; PERIGOSO quando são de sentido contrário.
Vento de direção constante: se a intensidade aumenta → na trajetória, adiante do centro; se diminui → na trajetória, atrás do centro.
Direção do centrocom o vento pela proa, o centro fica a 90° à direita no HN ou a 90° à esquerda no HS.

Nuvens e marulho

  • Cirrus a grandes distâncias, adiante da tormenta; aproximando-se, viram bandas que emanam do centro, depois Cirrostratus com halos.
  • Marulho: altura crescente/direção constante = adiante do centro; decrescente/constante = atrás; variação de direção e altura = num dos lados.
Fig. IV-14
Fig. IV-14 — Localização da tormenta no Hemisfério Sul — circulação horária, ronda anti-horária no setor perigoso e horária no navegável.
Fig. IV-15
Fig. IV-15 — Localização da embarcação no setor perigoso — ronda do vento de sentido contrário ao da circulação ciclônica, em ambos os hemisférios.
Fig. IV-17
Fig. IV-17 — Localização da embarcação no setor navegável — ronda do vento de mesmo sentido da circulação ciclônica, em ambos os hemisférios.
Fig. IV-18
Fig. IV-18 — Mudança de rumo da trajetória da tormenta — alterações na direção da trajetória podem mudar o setor (perigoso/navegável) da embarcação.

Escala Saffir-Simpson (por velocidade do vento)

Cat.Vento (nós)Vento (km/h)Dano
164 – 83118 a 153mínimo
284 – 96154 a 177moderado
397 – 113178 a 209extenso
4114 – 135210 a 250extremo
5135 ou mais> 250catastrófico

Máquina térmica

Ciclones tropicais transformam energia calorífica em movimento. Combustível = convergência de ar muito quente e úmido em baixos níveis, possível quando a TSM supera 26,5 °C.

Furacões notáveis

  • Isabel — olho a 920 hPa, categoria 5, ventos até 183 nós (339 km/h);
  • Fran (05/09/1996) — cat. 3, diâmetro 1.600 km;
  • Catarina (2004) — na costa Sul do Brasil, com parâmetros de furacão;
  • Mangkhut (2018) — tufão cat. 5 (Filipinas/China); na Ásia ~20 tufões por ano.
Fig. IV-20
Fig. IV-20 — Formação de um furacão (1 e 2) — requer TSM alta e ar com alta umidade absoluta máxima (alta UR e energia de calor latente).
Fig. IV-21
Fig. IV-21 — Formação de um furacão (3 e 4) — liberação de calor latente de condensação alimenta o desenvolvimento.
Fig. IV-22
Fig. IV-22 — Furacão IVAN fotografado do espaço (13 de setembro de 2004).
Fig. IV-23
Fig. IV-23 — Trajetória do furacão (prevista para 3 e 5 dias) — informações disponíveis no site www.nhc.noaa.gov.
Fig. IV-24
Fig. IV-24 — Trajetória do furacão Irma (08/09/2017) — centro 22.0 N 76.0 W, vento máximo 155 mph, movimento W a 14 mph.
Fig. IV-31
Fig. IV-31 — Furacão FLORENCE com 1 dia — atentar ao enorme tamanho da tormenta e ao desvio da trajetória.
Dano típico a portos: elevação do nível do mar por represamento dos marulhos → alagamentos e afogamentos. NHC/NOAA prevê até 3 dias (+ projeções 4º/5º).

Conceitos para fixar

alísios NE (HN) + SE (HS) → convergem na ZCIT → sopram de Esistemas tropicais movem-se para WZCIT segue o verão do hemisfério (maior desvio no HN)
Pico de furacões: agosto, setembro e outubro no HN; dezembro a março no HS.