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10.11 .: Revisão - Geociências

10.11 .: Revisão - Geociências


De acordo com a segunda lei de Newton, os ventos são impulsionados por forças. A força gradiente de pressão é a principal força que impulsiona os ventos.

Outras forças existem apenas quando já há vento. Um exemplo é o arrasto turbulento contra o solo, que empurra na direção oposta à direção do vento da camada limite atmosférica. Outro exemplo é a força de Coriolis, que está relacionada à força centrífuga dos ventos em relação a uma Terra em rotação.

Se todos os vetores de forças somam zero, então não há força resultante e os ventos sopram em velocidade constante. Ventos teóricos baseados em apenas um pequeno número de forças recebem nomes especiais. O vento geostrófico ocorre quando o gradiente de pressão e as forças de Coriolis se equilibram, causando um vento que sopra paralelo às isóbaras retas. Para isóbaros curvos em torno de mínimos e máximos, o desequilíbrio entre essas duas forças gira o vento em um círculo, com o resultado denominado vento gradiente. Ventos semelhantes podem existir na camada limite atmosférica, onde o arrasto turbulento do ar contra a superfície da Terra desacelera o vento e faz com que ele gire ligeiramente para cruzar as isóbaras em direção à baixa pressão.

Trombas d'água e tornados podem ter ventos tão fortes que a força do gradiente de pressão é equilibrada pela força centrífuga, com a velocidade do vento resultante conhecida como vento ciclostrófico. Nos oceanos, as correntes podem fluir inercialmente em um círculo.

Os dois balanços de força mais importantes em latitudes médias são o equilíbrio hidrostático na vertical e o equilíbrio geostrófico na horizontal.

A conservação da massa de ar fornece a equação de continuidade, para a qual uma aproximação incompressível pode ser usada na maioria dos lugares, exceto em tempestades. Mecanismos que causam movimento em uma direção (horizontal ou vertical) também causarão indiretamente movimentos na outra direção conforme o ar tenta manter a continuidade, resultando em uma circulação.

Cinemática é a palavra que descreve o comportamento e o efeito dos ventos (como dado pela equação de continuidade) sem levar em conta as forças que os causam. A palavra dinâmica descreve como as forças causam ventos (conforme dado por Newton's 2WL lei).


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