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Aula de 07/11/2013Equação da Vorticidade
Estrutura da aula de hoje:
O que é vorticidade?
Porque é importante estudar vorticidade?
Definição de vorticidade.
Definição matemática.
Equação da vorticidade.
Análise dos termos da equação da vorticidade.
Aplicação prática.
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O que é vorticidade?
Margem de um riot0 t1 t2 t3
. .... . .
.x
y
.z
Rotação do eixo z
Figura 12.22 - Meteorology Today
y
z
.x
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Porque estudar vorticidade?
Tornados, furacões, ciclones e anticiclones extratropicais são caracterizados pelo grau de variação da rotação dos ventos;
Para entender a dinâmica deste fenômenos meteorológicos é interessante mensurar esta rotação associada aos fenômenos;
A vorticidade é um conceito que mensura a rotação;
Se entendermos os mecanismos que levam as mudanças de vorticidade podemos conceitualizar o desenvolvimento e decaimento de muitos sistemas meteorológicos que tem rotação.
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Definição de vorticidade
Vorticidade é uma medida local da rotação sobre um dado eixo de coordenada.
Definição matemática
Vorticidade é o rotacional do campo de vento
V
kwjviuV
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kyu
xvj
xw
zui
zv
ywV
kji
e
Componentes horizontal da vorticidade relativa
Vetor vorticidade relativa
Componentes vertical da vorticidade relativa
Vorticidade absoluta
A componente mais importante e significativa para estudos de fenômenos meteorológicos de escala sinótica
é a componente vertical da vorticidade
fa f É o parâmetro de Coriolis Leva em conta a rotação da Terra
yu
xv
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i
jk
Vorticidade nas três componentes
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Sentido da rotação
Rotação anti-horária
Rotação horária
0
0
Figura 8.28 - Meteorology Today
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Equação da vorticidade
Equação da vorticidade em coordenada (x,y,z)
frkzv
xw
zu
ywpkVV
t HHaaa
..)(
Advecçãohorizontal
Variaçãolocal
Termo dadivergência
Termode solenóide
Termoda inclinação
Termo defricção
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Análise dos termos da equação da vorticidade
Termo da advecção horizontal de vorticidade
Adaptado de Holton 2004
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Termo da divergência
Figura 12.19 - Meteorology Today
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00
0pV
Termo da inclinação
Dias Pinto, 2008
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Dias Pinto, 2008
Aplicação prática
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Dias Pinto, 2008