Diagramas Termodinâmicos

Ferramentas gráficas que plotam sondagens atmosféricas contra linhas de referência termodinâmicas para analisar estabilidade, umidade e potencial convectivo.

Definition

Um diagrama termodinâmico é um gráfico no qual perfis de temperatura e umidade atmosféricas são plotados contra linhas de coordenadas termodinâmicas para permitir uma rápida análise gráfica dos processos atmosféricos.

Scope

Abrange os principais diagramas aerológicos, incluindo o diagrama skew-T log-P, o tefigrama e o diagrama de Stuve; as famílias de linhas de referência para isotermas, isóbaras, adiabáticas secas e úmidas e razão de mistura de saturação; e a determinação gráfica de quantidades como o nível de condensação por levantamento, energia potencial convectiva disponível e trajetórias de parcelas.

Core questions

• Como a temperatura, pressão e umidade são representadas em diagramas aerológicos?
• Como a estabilidade e a energia convectiva podem ser lidas graficamente a partir de uma sondagem?
• O que distingue os diagramas skew-T, tefigrama e Stuve?

Key theories

Diagramas termodinâmicos proporcionais à área

Os diagramas são construídos de modo que as áreas delimitadas pelas curvas da parcela e do ambiente sejam proporcionais à energia, permitindo que a energia convectiva e a inibição sejam estimadas por inspeção.

Mechanisms

Em um diagrama skew-T log-P, a pressão diminui logaritmicamente para cima e as isotermas são inclinadas para expandir a troposfera. Uma sondagem medida de temperatura e ponto de orvalho é plotada contra adiabáticas secas de referência, adiabáticas úmidas e linhas de razão de mistura. O levantamento de uma parcela ao longo dessas linhas localiza o nível de condensação por levantamento e o nível de convecção livre, e a área entre a trajetória da parcela e a curva de temperatura ambiental fornece a energia potencial convectiva disponível e a inibição convectiva.

Clinical relevance

Diagramas aerológicos são ferramentas padrão na previsão operacional para avaliar a instabilidade, prever bases de nuvens e diagnosticar o potencial de tempo severo a partir de dados de radiossonda.

History

O tefigrama foi introduzido por Napier Shaw no início do século XX, e o diagrama skew-T log-P, desenvolvido por Herlofson, tornou-se o padrão na meteorologia operacional por seu layout conveniente da troposfera.

Key figures

• Napier Shaw
• Julio Iribarne

Seminal works

• iribarne1981

Frequently asked questions

Por que as isotermas são desenhadas inclinadas em um diagrama skew-T?

A inclinação das isotermas distribui os dados por uma área maior e torna a taxa de decréscimo, a estabilidade e o ângulo entre as curvas da parcela e do ambiente mais fáceis de ler.