Divergência do vento é usada em meteorologia para identificar as regiões para onde o vento está convergindo ou divergindo. Essas configurações são associadas às variações na pressão atmosférica e podem indicar regiões onde o ar está subindo ou descendo, sendo portanto importantes na formação de nuvens e chuvas.

CÁLCULO DA DIVERGÊNCIA

• Div V = ∂u/∂x + ∂v/∂y + ∂w/∂z
• As componentes horizontais são bem maiores do que a componente vertical, então podemos calcular
• Div V_H = ∂u/∂x + ∂v/∂y
• A convergência ocorre quando o valor desse cálculo é negativo.

Exercício 1 - Divergência
Dada a tabela abaixo, calcule o valor da divergência para os valores das componentes zonal (u) e meridional (v) do vento e as distâncias Δx e Δy

D_H = ((u₂-u₁)/Δx)+((v₂-v₁)/Δy)

u1(m/s)	u2(m/s)	v1(m/s)	v2(m/s)	Δx(m)	Δy(m)	DH
5	10	1	5	5.105	5.105
6	1	2	4	5.105	5.105
5	10	1	0.5	5.105	5.105

1. O que voce pode deduzir desses resultados com relação à intensidade do vento?
2. Agora suponha que voce tenha os valores do vento em muitos pontos e precise automatizar os cálculos. Use as informações contidas no arquivo abaixo para fazer os cálculos e plotar uma figura da divergência. Os dados de entrada são: UINTERIN_JAN1980.dat; VINTERIN_JAN1980.dat. O programa é: DIVERGENCIA_HORIZONTAL.f90 em fortran 90 (O compilador fortran pode ser obtido em Downloads).

Vorticidade é uma medida da rotação de um fluido. É definida como o rotacional do vento:

Como as velocidades horizontais são muito maiores do que a velocidade vertical, e as escalas verticais muito menores do que as escalas horizontais, os termos que contém w podem ser desprezados. Além disso, a componente vertical (k) que contém as variações das componentes horizontais u e v são as que mais interessam na meteorologia de grande escala. A vorticidade fica então reduzida a:

Chamada de Vorticidade Relativa

VORTICIDADE PLANETÁRIA
Existe uma outra variável associada à rotação da Terra, que precisa ser considerada em um escoamento rotacional de grande escala:

Onde Ω é a velocidade angular da Terra e θ é a latitude. Assim, em um escoamento rotacional, a vorticidade absoluta é dada por:

Exercício 2 - Vorticidade
Use os mesmos valores da tabela anterior para calcular a vorticidade relativa, usando:

ξ = ((v₂-v₁)/Δx)-((u₂-u₁)/Δy)

• Quando a vorticidade é negativa [positiva] dizemos que a circulação é ciclônica [anticiclônica] (no Hemisfério Sul)
• Ciclônica: movimento horário
• Anticiclônica: movimento anti-horário

1. Baseado nos resultados da vorticidade, em quais casos há circulação ciclônica e anticiclônica?

u1(m/s)	u2(m/s)	v1(m/s)	v2(m/s)	Δx(m)	Δy(m)	ξ circulação
5	10	1	5	5.105	5.105
6	1	2	4	5.105	5.105
5	10	1	0.5	5.105	5.105

CÁLCULO DO CAMPO DE VORTICIDADE

1. Use as informações no arquivo abaixo, os dados usados no exercício anterior, para fazer os cálculos e plotar uma figura de um campo de vorticidade.