Vamos analisar a variabilidade da temperatura no espaço e no tempo. Assim as figuras I(a) e I(b) mostram as seções transversais da variabilidade na temperatura em termos dos desvios padrões zonais médios para o ano e estações extremas. A variabilidade no tempo na figura I(a) está associada com a alternação de diferentes massas de ar numa dada localização.
Figura I(a) seções transversais zonais médias do desvio padrão dia-a-dia de temperatura em °C anual, DJF e JJA. Perfis verticais dos valores médios hemisférico e global são mostrados no lado direito. (b) seção transversal zonal média do desvio padrão leste-oeste do campo de temperatura anual média em °C.
Como esperado a variabilidade é grande (da ordem de 5°C ou mais) em médias até altas latitudes e pequenas (menos que 3°C) nos trópicos. A variabilidade é também mais intensa no Hemisfério Norte do que no Hemisfério Sul principalmente na baixa troposfera, como os perfis verticais no lado direito da figura I(a) confirmam. A variabilidade na atmosfera superior é devido à variações na altura da tropopausa. Se assumirmos que os valores anuais médios estão bem representados pela média dos valores de verão e inverno a variância anual é dada por
Esta expressão inclui a variabilidade associada com o ciclo anual, e é, então, maior que a média das variâncias sazonais, especialmente perto da superfície da Terra e no Hemisfério Norte. A variabilidade espacial (distúrbio estacionário) no campo de temperatura anual médio na figura I(b) mostra baixos valores da ordem de 1°C ou menos em torno de 20°N. Altos valores (maiores que 2°C) são encontrados principalmente em médias e altas latitudes do Hemisfério Norte associados com o contraste pronunciado terra-mar naquelas latitudes.
Os perfis meridionais das quantidades zonal média e vertical mostradas na figura II sintetiza o que foi dito anteriormente. É interessante apontar que para a variabilidade temporal da temperatura
o perfil anual excede os perfis dezembro-fevereiro e junho-agosto como esperado da grande amplitude do ciclo anual na temperatura média na figura II(a) [ver equação (A)]. Os perfis de distúrbios estacionários na figura II(c) mostram as mais significantes contribuições durante o inverno do Hemisfério Norte com um pico de quase 4°C perto de 60°N.
o perfil anual excede os perfis dezembro-fevereiro e junho-agosto como esperado da grande amplitude do ciclo anual na temperatura média na figura II(a) [ver equação (A)]. Os perfis de distúrbios estacionários na figura II(c) mostram as mais significantes contribuições durante o inverno do Hemisfério Norte com um pico de quase 4°C perto de 60°N.
Figura II. Perfis meridionais dos valores verticais e zonais médios da temperatura média no tempo (a), desvio padrão dia-a-dia da temperatura (b), e o desvio padrão leste-oeste da temperatura média no tempo (c) em °C para condições médias no caso anual, DJF e JJA.
