Meteorologia
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[editar] Definição
A meteorologia é a ciência que estuda os fenômenos da atmosfera terrestre e a atmosfera de outros planetas. A palavra meteorologia vem de meteoro que significa aquilo que flutua no ar. A meteorologia é propriamente a ciência atmosférica ou ciência da atmosfera.
A pesquisa científica da atmosfera a as aplicações práticas do conhecimento adquirido pelo desenvolvimento e tecnologia definem o universo ou abrangência da meteorologia.
Um dos principais objetivos operacionais da meteorologia é a previsão do tempo até 15 dias e também a determinação da tendência das flutuações climáticas, em geral para o próximo ano ou estação do ano. A previsão do tempo é definida para diferentes escalas temporais e espaciais. Muitos dos sistemas atmosfericos apresentam-se como uma combinação complexa de fenômenos de escalas diferentes.
O prognóstico (ou previsão) de fenômenos do tempo, principalmente do tempo severo, como tempestades e pancada de chuva intensas, é muito importante para toda uma gama de atividades humanas. Por exemplo, nas grandes cidades do mundo fenômenos meteorológicos críticos acabam por definir as condições de salubridade e qualidade ambiental de cada local. Entre esse fenômenos listam-se: as inundações, as estiagens , as condições críticas de temperaturas extremas, em geral associadas a baixos valores de umidade relativa do ar, os eventos críticos de poluição do ar quando a concentração do polutentes supera valores aceitáveis para a saúde humana, animal e vegetal, etc.
A Meteorologia estuda a atmosfera em sua inter-relação com as outras esferas do planeta: a biosfera, litosfera, criosfera e hidrosfera. A camada atmosférica em que a maioria dos seres vivos da terra e do ar vivem é chamada também homeosfera, porque nela a convecção térmica e a turbulência, encontrada na troposfera homogeneizam as frações em volume dos gases atmosféricos, principalmente nitrogênio e oxigênio.
A atmosfera terrestre é distinta de outras no sistema solar pela presença de quantidades significativas de vapor d’água e de oxigênio. O oxigênio da atmosfera terrestre não está em equilíbrio químico com os outros materias de superfície terrestre. Isso se deve a presença de vida vegetal na Terra. De forma diferente em Marte praticamente todo o oxigênio disponível na atmosfera oxidou os materias da superfície marciana, daí a cor avermelhada da superfície e também o que é espantoso, a ausência de formas de vida macroscópicas ou facilmente identificáveis pelo sensoriamento remoto.
[editar] Como se forma um meteorologista?
No Brasil, meteorologistas são bacharéis e bacharelas em meteorologia que se formam em cursos de período integral com duração de 4 anos. Uma vez formado estão plenamente capacitados ao trabalho operacional e também para a realização de atividades de pesquisa científica.
As empresas privadas e as atividades de pesquisa em meteorologia encontram-se em expansão no mundo. À medida que o acesso à educação aumenta e atinge a um número maior de pessoas no mundo, aumenta também a necessidade de pessoal técnico e científico capacitado para gerar subsídios e informações corretas aos gestores responsáveis pelo ambiente e sua proteção em suas múltiplas facetas. Por essa razão, a ciência atmosférica torna-se cada vez mais presentes na consciência dos gestores ambientais, tanto nas cidades como no campo das paisagem natural e agropastoris. Infelizmente, hoje, as paisagens estão sob intensa pressão ocupacional, hídrica e das diferentes formas da poluição.
No Brasil, a profissão é reconhecida por lei federal e fiscalizada pelo sistema CREA/CONFEA. A esfera de atuação dos meteorologistas é constituída por: empresas privadas, empresas de capital misto e por instituições governamentais.
A meteorologia utiliza as ferramentas analíticas, dedutivas e operacionais da física,matemática e computação. Por isso, essas disciplinas são obrigatórias nos primeiros anos do curso de graduação em meteorologia, além das disciplinas introdutórias a própria ciência atmosférica.
Na Universidade, após um período inicial em que o estudante da graduação se debruça sobre a matemática, física e ciência da computação em nível superior, ele passa a cursar as disciplinas específicas da meteorologia: (dinâmica da atmosfera, sistemas de medição e instrumentação, meteorologia sinóptica, micrometeorologia, hidrometeorologia, agrometeorologia, climatologia dinâmica e estatística, métodos numéricos aplicados a geociências, poluição do ar e química da atmosfera etc.
Esse conjunto de disciplinas e a formação básica em cálculo diferencial e integral, física clássica e ciência da computação (programação) dá ao graduado uma boa perspectiva da complexidade do ambiente atmosférico, colocando-o em contato tanto com as facilidades laboratorias e computacionais como com o estado-da-arte da pesquisa em meteorologia.
A maioria dos programas computacionais (softwares) que são utilizados na previsão do tempo pertencem ao universo do software livre, como a plataforma linux e seus principais aplicativo (computadores, processadores e interfaces gráficas e de texto).
[editar] História da ciência atmosférica
Alguns personagens história da meteorologia mundial:
- Aristóteles
- Torricele
- Galileu
- Descartes
- Newton
- Euler
- Gauss
- Boussinesq
- Bjerknes
- Richardson
- Rossby
- Charney
- Von Newman
- Kolmogorov
- Monin
- Obukhov
- Lorenz
- Deardorff
- Dutton
[editar] Áreas da ciência atmosférica
As áreas principais da ciência atmosférica são:
- climatologia (climatologia de grande-escala, climatologia física, climatologia urbana)
- dinâmica atmosférica (equações básicas, conservação da vorticidade potencial)
- termodinânica atmosférica (estabilidade de parcelas de ar quente e frio)
- microfísica de precipitações (formação de gotas de chuva, granizo, cristais de gelo, neve, nevoeiro), raios
- hidrometeorologia (balanço hídrico sobre superfícies naturais e antrópicas, previsão de tempestades severas, tornados, ventanias etc)
- instrumentação e sistemas de medição atmosféricos, radares, redes de observação em diferentes escalas)
- à agrometeorologia (balanço hídrico em plantações, controle de irrigação, manejo integrado de pragas agrícolas, produtividade de safras, etc),
- biometeorologia (efeitos da poluição no homem, animais e plantas, efeitos do clima sobre vegetação e biodiversidade)
- paleoclimatologia (estudo dos climas no passado próximo e remoto), à micrometeorologia (troca de fluxos de energia entre superfície e atmosfera
- micrometeorologia
- camada limite planetária
- turbulência atmosférica
- dispersão de poluentes atmosféricos
- interação superfície-atmosfera (trocas de fluxos de calor e vapor de água, evapotranspiração, controle biofísiológico da transpiração vegetal, ciclo do carbono, etc)
- meteorologia aeronáutica e náutica (aviação civil e militar, construção de aeroportos, portos marítimos, previsão da energia das ondas oceânicas)
- previsão numérica do tempo (meteorologia sinótica)
- meteorologia de latitudes médias
- meteorologia tropical
- simulação computacional da atmosfera em diferentes escalas espaço-temporais (simulação escoamentos atmosféricos médios e turbulentos, simulações de alto desempenho, resolução espacial e temporal, processamento sequencial, vetorial, paralelo e distribuído)
- sensoriamento remoto (por satélites, radares, perfiladores, lasers etc) da atmosfera e da superfície
- radiação atmosférica (interação da radiação eletromagnética com a matéria do ar)
- química da atmosférica e da poluição do ar (poluentes primários e secundários, fotoquímicos, balanço cinéticos e condições de não equilíbrio químico na atmosfera etc)
[editar] Fenômenos atmosféricos
Os fenômenos meteorológicos são os objetos de estudo da ciência atmosférica. Esse fenômenos são mensurados pelos valores medidos de diferentes variáveis meteorológicas (temperatura, pressão, umidade do ar, etc). Os fenômenos que afetam diretamente ou em curto intervalo de tempo os habitantes da Terra encontram-se na troposfera, particularmente no primeiro quilômetro junto a superfície. Essa primeira camada da troposfera é chamada Camada Limite Atmosférica (CLP).
Entre os fenômenos conhecidos destacam-se:
- ciclone tropical (Furacão)
- ciclone extratropical
- tornado
- nuvens
- precipitação (chuvisco, chuva, neve, granizo etc)
- hidrometeoros (gotas de nuvem, gotas de chuva, cristais, neve, arco-íris, halos, aurora)
- frente-frias e frente-quentes
- linhas de instabilidade
- complexos convectivos de mesoescala
- geada
- veranicos e invernicos
- seca
- El Niño
[editar] Camadas atmosféricas
As camadas atmosféricas mais extensas são em número de cinco:
Cada camada apresenta, suas próprias características termodinâmicas e de escoamento atmosférico.
[editar] Bibliografia acadêmica recomendada (livros-texto, manuais)
- Holton,J.R., 2004: An Introduction to Dynamic Meteorology. Book: 4th ed. Amsterdam: Elsevier Academic Press. 529 pp.
- Petterssen, Sverre, 1956: Weather Analysis and Forecasting. New York: McGraw-Hill Book Company, Inc., Vol.1: 428 pp, and Vol.2: .
- Oke, T.,
- Rogers,
- Stull,
- Wallace, J. M. and P. V. Hobbs, 2006: Atmospheric science: an introduction survey - 2dn ed. Book.Amsterdam: Elsevier Academic Press. 483 pp