Distribuição Global da Energia Cinética
Uma importante quantidade para caracterizar as circulações atmosféricas e esclarecer suas variabilidades no tempo e no espaço é a energia cinética. De fato, usando
e podemos escrever
Assim, a energia cinética média total por unidade de massa pode ser escrita como a soma do distúrbio transiente, distúrbio estacionário e as componentes zonais médias:
Onde
A média vertical, os mapas anuais médios dos distúrbios transientes de energia cinética
e a energia cinética total
são mostrados nas figuras I(a) e I(b), respectivamente. O primeiro mapa reflete principalmente as dominantes faixas de tempestades em médias latitudes, enquanto o segundo mapa os máximos em médias latitudes são reforçados devido às componentes constantes das correntes dos jatos polar e subtropical. Há dois picos distintos na energia cinética no Hemisfério Norte a leste do Japão e leste da América do Norte, enquanto um cinto mais contínuo de alta energia cinética é encontrado entre 30 e 60°S no Hemisfério Sul.
Figura I (a) Distribuição global do valor médio vertical do distúrbio transiente energia cinética em m2s2 para condições médias anuais. (b) Distribuição global da energia cinética total média vertical em m2s2 para condições anuais médias.
Estrutura Vertical da Energia Cinética
As seções transversais dos distúrbios transientes, distúrbios estacionários, energia cinética média e total por unidade de massa assim como os perfis verticais dos seus valores médios hemisféricos e globais são mostrados na figura II.
Figura II. Seções transversais zonais médias da energia cinética total e distúrbios transientes, estacionários e componentes médias meridionais da energia cinética, em m2s2, para condições médias anuais. Perfis verticais dos valores médios hemisféricos e globais são mostrados à direita.
A energia cinética total anual média mostra um padrão similar em ambos os Hemisférios. Os máximos em 200mb na energia cinética total em 35° de latitude são devidos principalmente aos jatos subtropicais. Está claro que KTE e KM são os principais contribuidores para a energia cinética total. Os distúrbios estacionários somente contribuem significativamente no Hemisfério Norte. Os amplos máximos em médias latitudes nas seções transversais de KTE são devidos às correntes de jatos subtropicais sinuosas diárias e as mudanças sazonais na latitude do jato subtropical.
Os valores médios verticalmente integrados são mostrados nos perfis meridionais da figura III. Eles mostram claramente as diferenças entre KSE, KTE, e KM.
Figura III. Perfis meridionais dos valores médios zonal e vertical da energia cinética total (a) e as componentes da energia cinética: os distúrbios transientes (b), distúrbios estacionários (c), e média meridional (d), em m2s2 para condições médias anuais, DJF e JJA.
As grandes variações sazonais ocorrem em KM. Elas são muito mais pronunciadas no Hemisfério Norte do que no Hemisfério Sul, com uma diferença verão-inverno no pico do Hemisfério Norte por um fator 3 e com altos valores no Hemisfério Sul no decorrer do ano. Entretanto, as variações em KTE não são negligenciáveis, em contraste com aquelas em kSE.
Podemos mencionar que os valores em médias latitudes de energia cinética no Hemisfério Sul como calculados a partir de redes de radiosondagem provavelmente representam subestimativas consideráveis dos valores atuais.
