Meteorologia Dinâmica 1 - METR019
Meteorologia Dinâmica 1 - METR019.pdf
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
INSTITUTO DE CIÊNCIAS ATMOSFÉRICAS
COORDENAÇÃO DE GRADUAÇÃO EM METEOROLOGIA
PROGRAMA DE DISCIPLINA
DISCIPLINA: METEOROLOGIA DINÂMICA 1
CÓDIGO: METR019
CARGA HORÁRIA: 80 horas
EMENTA:
Revisão de Cálculo Vetorial: operações e operadores vetoriais. Descrição
Lagrangiana e Euleriana de movimentos dos fluidos: derivada material e aplicações.
Segunda Lei de Newton e forças reais (gradiente de pressão, gravidade e atrito).
Sistemas em rotação: reformulação da 2ª lei: forças de Carolis e centrífuga.
Balanços geostrófico e hidrostático; aplicações: equação da espessura, vento
térmico e corrente de jato. Equação da continuidade e a primeira lei da
Termodinâmica: conceitos de temperatura potencial e entropia; frequência de
Brunt-Väisällä. Soluções especiais: coordenadas naturais, vento gradiente; conceito
de cristas e cavados e familiarização com cartas sinóticas. Vorticidade e circulação:
equação da vorticidade (derivação e interpretação); aplicação à situações sinóticas.
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO:
1 - Revisão de Cálculo Vetorial: Grandezas Escalares e vetoriais.
1.1 - Operações e operadores vetoriais (definição e interpretação de gradiente
e divergente).
1.2 - Descrição Lagrangiana e Euleriana de movimentos dos fluidos: derivada
local e total (material) e aplicações.
2 - Equações fundamentais.
2.1 - Definição de Forças volumétricas e superficiais.
2.2 - Segunda Lei de Newton aplicada a um referencial inercial: Força de
gravidade, gradiente de pressão e atrito.
2.3 - Segunda Lei de Newton aplicada a um sistema em rotação: Discussão de
força centrífuga e Coriolis.
3 - Leis básicas da conservação.
3.1 - Equação da Continuidade em fluido compressível e incompressível
(forma divergente e não divergente).
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Campus A. C. Simões - BR 104 Norte - Km 96,7
Tabuleiro dos Martins - CEP: 57072-970 - Maceió/AL
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3.2 - Conservação de Momentum: Forma vetorial da equação do movimento
num sistema em rotação.
3.2.1 - Equação do momento em coordenadas esféricas.
3.2.2 - Análise de Escala: Aproximação Geostrófica, Vento Geostrófico;
Número de Rossby; Aproximação Hidrostática.
3.3 - Conservação da Energia Termodinâmica.
3.3.1 - Primeira Lei da Temodinâmica: Energia Interna e Trabalho.
3.3.2 - Segunda Lei da Temodinâmica: Entropia; Equação da Energia
Termodinâmica.
3.3.3 - Taxa de Resfriamento Adiabática; Estabilidade Atmosférica;
Frequância de BruntVaisala.
4 - Coordenadas Naturais.
4.1 - Escoamentos Balanceados: Geostrófico, ciclostrófico, inercial e
gradiente.
4.2 - Expressão Divergente em coordenadas naturais (confluência e
divergência).
5 - Circulação e Vorticidade.
5.1 - Definição de Circulação e Vorticidade; Teorema da Circulação; Teorema
da Circulação de Kelvin; Aplicações do Teorema da Circulação.
5.2 - Vorticidade: Definição; Equação da Vorticidade; Vorticidade Relativa e
Absoluta; Teorema de Stokes.
5.2.1 - Aplicação da Equação da Vorticidade.
5.3 - Relação entre vorticidade e circulação; Vorticidade Potencial; Vorticidade
Potencial de Ertel.
REFERÊNCIAS:
BIBLIOGRAFIA BÁSICA:
HOLTON, James R. An introduction to dynamic meteorology. 4th ed.
Amsterdam: Ex:2 Elsevier, 2004.
HOLTON, James R. An introduction to dynamic meteorology. New York:
Academic Ex:1 Press, c1972. London.
ATKINSON, B. W. Dynamical meteorology: an introduction selection. New
York: Ex:1 Methuen, 1981.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR:
BLUESTEIN, Howard B. Synoptic-dynamic meteorology in midlatitudes. New
York: Ex:2 Oxford University Press, 1992.
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HAURWITZ, Bernhard. Dynamic meteorology. 1. ed. Estados Unidos da
America: Ex:2 Mcgraw-Hill, 1941.
FEDOROVA, Natalia. Sinótica: material didático: sinopses, figuras, equações.
Maceió: Ex:16 EDUFAL, 2008.
FORSDYKE, A. G. Previsão do tempo e clima. 2.ed. São Paulo: Melhoramentos,
1978.
SAUCIER, Walter J. Princípios de análise meteorológica. Rio de Janeiro: Ao Livro
Ex:12 Técnico S.A., 1969.
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