🧭 MMPH · Cap.5 — Sistemas Frontais

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
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Onde ocorremNas latitudes médias e altas, a variação acentuada do tempo e do estado do mar explica-se quase sempre pelo deslocamento de massas de ar.
O sistemaMassas de ar + superfícies frontais + as quatro frentes: fria, quente, oclusa e estacionária.
O fio condutor é a circulação ciclônica dentro de um cavado — dele partem todas as frentes de um sistema frontal.
Como a circulação tem sentidos contrários no HN e no HS, os desenhos dos sistemas frontais nos dois hemisférios aparecem invertidos. As frentes frias são as que mais afetam a costa do Brasil.
Fig. V-1
Fig. V-1 — Sistema frontal no HS — esquema geral de um sistema frontal no Hemisfério Sul, com frente fria, quente e oclusa e o centro de baixa pressão.

Escoamento zonal padrão

Latitudes médiasFaixas de 30° a 60° N e de 30° a 60° S → predominam os ventos de oeste (W).
Em altos níveisFluem praticamente de oeste para leste, com fraca componente meridional (norte-sul). Situação de equilíbrio, sem perturbação.

Cristas e cavados

Periodicamente o escoamento ondula no sentido meridional, formando cristas e cavados. A troca de ar frio↔quente daí resultante dá origem às frentes fria e quente.
FeiçãoCentro de pressão
Cavadocentro de baixa pressão (B)
Cristacentro de alta pressão (A)
Eixo do cavadoÉ a sua parte alongada — aponta para a região quente (sentido do equador), em ambos os hemisférios; por isso os desenhos aparecem invertidos no HN e no HS.
Ar frio (cavado)Ar quente (crista)
HNventos de NWventos de SW
HSventos de SWventos de NW
Fig. V-4
Fig. V-4 — Escoamento zonal (a e b) — fluxo meridional forte: NW no HN e SW no HS no cavado (ar frio); SW no HN e NW no HS na crista (ar quente).
Fig. V-2
Fig. V-2 — Escoamento zonal (a e b) — ventos de oeste de latitudes médias em escoamento praticamente de oeste para leste (fraca componente meridional).
Fig. V-3
Fig. V-3 — Escoamento zonal (a e b) — ondulação meridional formando cristas (alta, A) e cavados (baixa, B).

Em fluxo meridional extremo, o escoamento rompe-se em redemoinho → dissipação das frentes e retorno ao padrão zonal, até a próxima perturbação.

Fig. V-5
Fig. V-5 — Escoamento zonal (a e b) — fluxo meridional extremo, com avanço em redemoinho e dissipação das frentes; retorno ao escoamento zonal padrão.
Massa de arGrande quantidade de ar sobre extensa região, caracterizada sobretudo pela temperatura (e umidade) → fala-se em massa fria e massa quente.

Três conceitos a não confundir

TermoO que é
Massa de aro volume de ar, frio ou quente
Superfície frontala fronteira inclinada entre duas massas, do solo aos altos níveis
Frentea linha de interseção dessa superfície com o solo/oceano (o que se vê na carta)
Fig. V-7
Fig. V-7 — Escoamento zonal (a e b) — sem perturbação: ar frio nas latitudes maiores e ar quente nas menores; ventos paralelos, como frente estacionária.
Fig. V-6
Fig. V-6 — Massas de ar — encontro de massas fria e quente; a superfície frontal e a frente (interseção com o solo ou o oceano).

Da origem das alterações do tempo

Ar frio (mais denso) desliza junto à superfície › força o ar quente (menos denso) a subir › ascensão gera nuvens e convecção

A inclinação decide a nebulosidade

CaracterísticaFrente friaFrente quente
Inclinação da superfícieacentuadasuave
Atividade convectivaintensafraca
Faixa de nebulosidadeestreitaextensa / larga
Nuvens típicasCumulonimbus (Cb)Cumulus, Stratus e Cirrus
Fig. V-10
Fig. V-10 — Massas de ar — superfície frontal (linha vermelha) separando ar quente (menos denso, ascendente) de ar frio (mais denso, junto à superfície).
Fig. V-11
Fig. V-11 — Frentes quentes e frias (a e b) — frente quente: ar quente avança e ascende por rampa suave; frente fria: ar frio avança, ar quente ascende por rampa acentuada.
Fig. V-12
Fig. V-12 — Inclinação da superfície frontal — frente fria com inclinação acentuada (faixa estreita de nebulosidade); frente quente com inclinação suave (faixa extensa).
Regra do ar quente: a massa quente sempre ascende — rampa acentuada (FF) → sobe rápido → Cb; rampa suave (FQ) → sobe gradual → Cu/St/Ci.
As frentes frias normalmente se originam na faixa de 50° de latitude, que delimita as altas e médias latitudes, e deslocam-se rumo às médias latitudes. Costa do Brasil mais afetada: sul, sudeste e leste, até o sul da Bahia.
Um cavado acentuado evidencia frente fria: quanto mais pronunciado o eixo do cavado, mais significativa a frente fria e mais frio o ar em circulação.
TrajetóriaPara E/SE no HN e para E/NE no HS.
Rampa acentuada→ intensa convecção + estreita faixa de nebulosidade: conglomerados de Cumulonimbus (Cb) ao longo de toda a frente.
Acompanhar por3 parâmetros — pressão, temperatura e, principalmente, a direção do vento.

Na aproximação (HS)

  • a pressão do ar cai;
  • a temperatura do ar aumenta;
  • vento do quadrante norte no HS (NW ou N) e de SW/S no HN;
  • nebulosidade aumenta: Cirrus em forma de garras / rabo de galo (topos de Cb no horizonte).
Fig. V-13
Fig. V-13 — Circulação do ar na frente fria (HN) — ar frio sopra na direção da frente; ar quente sopra paralelo e ascende; nebulosidade em estreita faixa adiante da frente.

Após a passagem (HS)

  • a pressão atmosférica aumenta;
  • a temperatura do ar cai;
  • vento do quadrante sul no HS (SW) e de NW no HN;
  • visibilidade reduz nas pancadas; observam-se trovoadas.
Fig. V-14
Fig. V-14 — Nebulosidade na frente fria — inclinação acentuada favorece intenso movimento convectivo e estreita faixa de Cumulonimbus (Cb) ao longo da frente.
Fig. V-15
Fig. V-15 — Circulação do ar nas frentes quentes e frias (a e b) — circulação ciclônica anti-horária no HN e horária no HS; ronda do vento na passagem das frentes.
Deslocamento lento → mudanças graduais, nuvens estratiformes com chuva contínua. Se a massa quente é muito seca, não há nebulosidade — o mau tempo se reduz a ventos fortes.
FormaçãoQuando há substituição do ar frio pelo ar quente à superfície. Superfície de inclinação suave → fraca convecção + extensa e larga faixa de nebulosidade.
NuvensEstratificadas — Stratus, Nimbostratus, Altostratus, Cirrostratus e Cirrus, formadas no lado do ar frio.

Na aproximação

  • nebulosidade estratiforme extensa, com precipitação leve e contínua ou garoa;
  • a pressão cai lentamente, durante bastante tempo;
  • a temperatura mantém-se quase constante;
  • vento fraco, de NE no HS e de SE no HN;
  • visibilidade boa até o início da garoa/chuva.

Após a passagem

  • a pressão atmosférica diminui;
  • vento predominante de NW no HS e de SW no HN;
  • a temperatura do ar aumenta.
Fig. V-16
Fig. V-16 — Circulação do ar na frente quente (HN) — ar quente sopra na direção da frente e ascende suavemente; ar frio recua; nuvens estratificadas do lado do ar frio.
Fig. V-17
Fig. V-17 — Nebulosidade na frente quente — inclinação suave; nuvens estratificadas (Stratus, Nimbostratus, Altostratus, Cirrostratus, Cirrus) em extensa faixa, no lado do ar frio.
Na FQ o ar quente sopra na direção da frente e ascende suavemente enquanto o ar frio recua — nuvens estratificadas e precipitação do lado do ar frio.
A frente fria pode deslocar-se cerca de duas vezes mais rápido que a quente, alcançá-la, suspendê-la e empurrá-la para cima → forma-se a frente oclusa.
DefiniçãoOcorre quando a frente quente deixa de ter contato com a superfície, forçada a elevar-se pela massa fria mais veloz. Resultam três massas: uma bem fria, uma bem quente e uma fresca (menos fria).
O centro de baixa pressão (B) do sistema, ao nível do mar, está sempre na extremidade da frente oclusa — chave para ler satélite e carta sinótica.

Como reconhecer na carta/satélite

  • normalmente é do tipo fria (predominante);
  • na nebulosidade observam-se as nuvens das frentes fria E quente;
  • tem acentuada concavidade, parecendo uma vírgula;
  • com a evolução, o tamanho da oclusa aumenta;
  • desenhos invertidos no HN e no HS.
TipoConfiguraçãoTempo avante
Oclusão fria (mais comum)ar da FF mais frio que o ar fresco avante da FQ → avança por baixo e levanta tudoà superfície tem cara de frente fria; pode ser mais chuvosa
Oclusão quentear fresco da FF não tão frio quanto o ar avante da FQ → sobe sobre o ar frio da regiãoassemelha-se a uma frente quente
Fig. V-18
Fig. V-18 — Frentes oclusas — a frente fria, mais rápida, alcança a frente quente e a suspende, desencadeando a oclusão (mais comum: oclusão tipo fria).

Ambas são de difícil localização à superfície (contraste pequeno, precipitação extensa mascara a posição); no satélite, a oclusa pode ficar tão definida quanto uma frente fria.

Fig. V-19
Fig. V-19 — Frente oclusa tipo fria — seção vertical; ar fresco fica oclusa (afastada do solo) pela maior densidade da massa mais fria que chega.
Fig. V-20
Fig. V-20 — Frente oclusa tipo quente — seção vertical; o ar fresco da frente fria sobe sobre o ar frio presente na região, avante da frente quente.
DefiniçãoOcorre quando não há deslocamento da frente. Ventos paralelos à frente nos dois lados, porém de direções opostas.
InícioAs isóbaras da extremidade do cavado se abrem, alteram a direção do vento e reduzem a velocidade da FF até parar.
Na Metárea V (área Delta do Meteoromarinha): ventos frios de SE e ventos quentes de NW, paralelos à frente e de sentidos opostos.
Ronda no HS (lado frio)O vento de SW varia para S e depois para SE; as isóbaras da extremidade podem favorecer ressaca e mar severo na navegação costeira.
Por que estaciona na Metárea V: o avanço dos sistemas vindos do sul é bloqueado pelo anticiclone permanente do Atlântico Sul (alta da célula de Hadley). Típico das áreas Delta / Echo, resultando em FF estacionária no sul da Bahia / norte do Espírito Santo.

Evolução depende do histórico, do contraste de temperatura e dos ventos: pode virar frente fria, frente quente ou dissipar.

Fig. V-21
Fig. V-21 — Frente fria estacionária — simbologia padrão no trecho estacionado; isóbaras da extremidade do cavado se abrem e a frente reduz a velocidade até parar.
Fig. V-22
Fig. V-22 — Circulação e nebulosidade na frente estacionária (HN) — ventos à superfície paralelos à frente, em direções opostas; nebulosidade e precipitação no lado frio.
Ciclo de vidaA nebulosidade muda em cada estágio — formação das FF/FQ → deslocamento → oclusão → dissipação. Identifica-se o estágio cruzando carta sinótica + imagem de satélite.
Lembrete de ouro: o centro de baixa pressão do sistema está na extremidade da nebulosidade da frente oclusa.
TrajetóriasAcompanham os ventos de oeste: para E/NE no HS e E/SE no HN. Todo o sistema (FF, FQ e oclusa) desloca-se a cerca de 10 nós.
HemisférioTrajetória da FFRonda na FFRonda na FQ
HSpara E/NENW → SWNE → NW
HNpara E/SESW → NWSE → SW
Fig. V-23
Fig. V-23 — Ciclo de vida das frentes (HN) — a, b, c e d; intensificação do cavado, oclusão e desenvolvimento da nebulosidade associada ao centro de baixa.
Fig. V-24
Fig. V-24 — Ciclo de vida das frentes (HS) — a, b, c e d; centro de baixa pressão (B) sempre na extremidade da nebulosidade da frente oclusa.
Fig. V-25
Fig. V-25 — Carta sinótica 15/OUT/17 — carta de pressão ao nível do mar com sistema frontal.
Fig. V-27
Fig. V-27 — Ventos de E e ventos de W — circulação geral do ar e trajetórias dos sistemas (tropicais e frontais); trajetórias frontais para E/NE (HS) e E/SE (HN).
Na carta sinótica, extensas pistas + estreito espaçamento entre isóbaras = fortes gradientes de pressão → ventos muito fortes e mar severo (áreas geradoras de ondas).
Fig. V-26
Fig. V-26 — Carta sinótica 24/OUT/17 — extensas pistas geradoras de ondas e estreitos espaçamentos entre isóbaras (fortes gradientes de pressão, ventos muito fortes).

Definições para fixar

TermoSignificado
Frontogêneseregião de formação de frente fria
Frontóliseregião de dissipação de frente fria
Inversão térmicao contrário do normal: massa quente em cima e massa fria nos baixos níveis
Frente quase estacionáriaposição quase inalterada por um período; pode voltar a deslocar-se

As massas de ar caracterizam-se por pequenas diferenças horizontais de temperatura e umidade.

Ventos no sistema frontal (HS × HN)

Circulaçãohorária no HS e anti-horária no HN. No desenho: sempre ventos quentes ANTES da FF e ventos frios DEPOIS dela.
Hem.Ventos frios (depois FF)Ventos quentes (antes FF)Ronda FF
HSquadrante SUL (SE, S, SW)quadrante NORTE (NE, N, NW)NW → SW
HNquadrante NORTE (NE, N, NW)quadrante SUL (SE, S, SW)SW → NW

Efeito prático na costa sul/sudeste do Brasil

MomentoVentos / ondasMar costeiro
Antes da FFventos quentes de NW/N/NE; ondas da costa p/ mar abertonavegação tranquila
Após a FFventos frios de SW/S/SE; ondas do mar aberto p/ a costaagitada, mar severo
No satélite, a frente fria aparece como faixa estreita branca intensa (Cb) apontando para latitudes mais baixas; na aproximação, Cirrus (Ci) em movimento pela divergência no topo dos Cumulonimbus.