Furo maré de pressão

Um furo de maré de pressão (ou furo de maré atmosférico) é um fenômeno meteorológico que assume a forma de uma frente de ondas de pressão na atmosfera da Terra normalmente formando-se em uma massa de ar de baixo nível estável antes de uma queda fria ou frente fria . Geralmente leva à formação de nuvens características na frente da onda e no topo das ondas de gravidade que a seguem.

É um fenômeno semelhante na hidráulica , o furo da maré , que é um pequeno salto hidráulico ondulando a jusante de um fluxo fluvial .

Em meteorologia

Princípio

O poço de maré atmosférico é formado quando duas massas de ar de diferentes temperaturas se encontram. Quando uma frente de rajada , gerada por uma queda fria emergindo de uma tempestade , ou uma frente fria se aproxima de uma camada de ar estável, ela cria um aumento repentino na profundidade na camada limite estável e um aumento repentino da pressão.

A frente dessas ondas é chamada de maré e causa um desequilíbrio de energia: as ondas geradas são impulsionadas pela transferência de energia da tempestade ou da frente; sua forma sendo ditada pela gravidade. A dissipação de energia está ligada à força da anomalia criada pelo fenômeno de acordo com a razão h 1 / h 0 , onde h 0 é a profundidade inicial da camada estável e h 1 sua profundidade pós-maré. Quando a proporção está entre 1 e 2, a energia é liberada como ondas de gravidade por trás do furo da maré. Quando está entre 2 e 4, o fenômeno ainda é ondulatório, mas torna-se parcialmente turbulento. Se for maior que 4, a energia é totalmente liberada como turbulência atmosférica . No caso de formação de onda por gravidade, a camada estável também deve formar um guia de ondas que permite que o furo da maré se propague por uma longa distância.

Se as condições são favoráveis ​​para as ondas gravitacionais, elas levantam o ar e, dependendo da disponibilidade de umidade, podem se tornar visíveis pela formação de faixas paralelas de nuvens no céu. Essas ondulações são semelhantes às criadas quando uma pedra é jogada em um lago ou na esteira gerada por um barco em movimento. O objeto em questão levanta o fluido que desce sob a influência da gravidade. O fenômeno, portanto, gera ondas transversais muito semelhantes às ondas de montanha . No entanto, como o objeto está se movendo, essas ondas não ficarão estacionárias e se moverão com o obstáculo.

O comprimento das ondas associadas com o furo maré atmosférica é da ordem de 5  km ao e a velocidade pode variar de 15  km ao / h O a 100  km ao / h O . Este furo de maré se move através da atmosfera e há várias variedades de furo de maré ocorrendo em diferentes níveis da atmosfera, incluindo o furo de maré mesosférico que ocorre na mesosfera .

Ocorrências

A formação de um poço de maré atmosférica ocorre sempre que existem as condições acima, o que é encontrado em um grande número de lugares. Porém, para observar a formação das ondas gravitacionais, a relação h 1 / h 0 deve ser favorável. Um exemplo ocorre bastante familiarizado com regularidade no Golfo de Carpentaria , na primavera e é chamado na Austrália o Morning Glory (ou Morning Glory). Os pilotos de planadores relataram que as ondas gravitacionais associadas à perfuração da maré podem ocorrer entre 4 e 7 dias consecutivos. As nuvens de ondas podem se estender até onde a vista alcança.

Agravamento de tempestades

O furo da maré atmosférica pode atuar como um gatilho para a convecção atmosférica , elevando o ar acima do nível de convecção livre e adicionando um vórtice adicional . Isso pode piorar repentinamente a violência das tempestades, aumentando o fenômeno que as desencadeou inicialmente. Isso aconteceu, por exemplo, em Birmingham (Alabama) em abril de 1998, quando pequenos tornados aumentaram repentinamente, causando grandes danos à cidade.

A mesma referência mostra um vídeo de uma tempestade gerada por uma maré atmosférica sobre Des Moines, Iowa , gerando snorkels precursores de tornados e chuvas torrenciais . Este evento ocorreu em3 de outubro de 2007. O vídeo mostra claramente nuvens rolantes ( arcus ) se movendo.

Projeto PECAN e convecção noturna

Há muito tempo foi notado que nas Grandes Planícies , as tempestades se desenvolvem novamente no final da noite, o que parece ser um contra-senso, pois de manhã cedo o ar é muito estável perto do solo. De fato, foi demonstrado que a convecção em altitude ( convecção elevada inglesa) piora por causa do efeito das marés atmosféricas na presença do desenvolvimento de uma forte corrente de jato de baixo nível vindo do sul. Esses jatos são formados da mesma forma que os de altitude, seja como resultado de uma estratificação das temperaturas com a altitude, mas neste caso é sob a inversão da temperatura noturna que isso ocorre e não ao longo de uma zona baroclínica . O jato termina logo abaixo do nível do topo da inversão.

Uma publicação resume a pesquisa que foi realizada durante o projeto PECAN ( Plains Elevated Convection At Night ) em junho dejulho de 2015e comprometeu recursos técnicos consideráveis. As medições confirmam que um jato noturno de baixo nível e seu curso de maré sustentam tempestades que estão em uma camada instável no alto, sua elevação de ar na camada estável servindo como um gatilho desacoplado para a convecção no nível da tempestade. As gotas frias induzidas por essas tempestades noturnas frequentemente causam furos de maré de contrapressão e ondas solitárias na camada de inversão que aumentam o efeito da corrente de jato permitindo uma contribuição adicional de elevação para as tempestades e agravando-as no final da noite.

Este efeito pode ser generalizado porque favorece a formação de nuvens convectivas organizadas. Jatos de baixo nível e furos de maré associados são, portanto, elementos importantes na formação de linhas de instabilidade , complexos de tempestade de mesoescala e Derechos noturnos.

Na hidráulica

A palavra inglesa boro é usada para descrever uma crista de água que se move na presença de águas rasas. Este fenômeno é chamado em francês de salto hidráulico (às vezes “salto de Bidone  (it)  ”). Quando o número de Froude está entre 1 e um número entre 1,4 e 1,7, o salto é acompanhado por uma seqüência de ondulações na superfície. Eles são chamados em inglês de whelps ( cachorrinho de tradução literal ). A crista de água é então chamada de furo de maré ondulante.

As ondulações assumem a forma de uma onda estacionária em relação ao degrau. Portanto, a velocidade de fase (velocidade relativa de propagação versus água parada) é alta o suficiente para produzir um trem de ondas estacionárias versus o salto . Já com relação ao swell , a velocidade do grupo (que também é a velocidade de transporte de energia) é menor do que a velocidade de fase . Portanto, em média, a energia associada às ondulações afasta-se do degrau e contribui para a perda de energia na região do degrau.

Este fenômeno, denominado furo de maré , ocorre em estuários .

Veja também

Referências

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Bibliografia