A meteorologia é definida como a ciência que estuda os fenômenos que ocorrem na atmosfera, e está relacionada ao estado físico, dinâmico e químico da atmosfera, as interações entre elas e a superfície terrestre subjacente.

A Meteorologia básica, como o próprio nome sugere, nos fornece uma visão mais simples dos fenômenos atmosféricos que ocorrem em nosso dia a dia. Baseados em observações, os elementos meteorológicos mais importantes do ar, a velocidade e direção do vento, tipo e quantidade de nuvens, podemos ter uma boa noção de como o tempo está se comportando num determinado instante e lugar.

As leis físicas aplicadas à atmosfera podem explicar o "estado" dela. Mas o estado ou o tempo é o resultado, desses elementos e outros mais com a influência dos fatores astronômicos e fatores geográficos, podem estar distribuídos em um número infinito de padrões no espaço e no tempo e em constante modificação.

A meteorologia engloba tanto tempo como clima, enquanto os elementos da meteorologia devem necessariamente estar incorporados na climatologia para torná-la significativa e científica. O tempo e o clima podem, juntos, ser considerados como conseqüência e demonstração da ação dos processos complexos na atmosfera, nos oceanos e na Terra.

A Meteorologia no seu sentido mais amplo, é uma ciência extremamente vasta e complexa, pois a atmosfera é muito extensa, variável e sede de um grande número de fenômenos.

A aquisição de conhecimentos relativos ao tempo é um objetivo do ramo da ciência denominada meteorologia. Os fenômenos meteorológicos são estudados a partir das observações, experiências e métodos científicos de análise. A observação meteorológica é uma avaliação ou uma medida de um ou vários parâmetros meteorológicos. As observações são sensoriais quando são adquiridas por um observador sem ajuda de instrumentos de medição, e instrumentais, em geral chamadas medições meteorológicas, quando são realizadas com instrumentos meteorológicos.

Portanto, os instrumentos meteorológicos são equipamentos utilizados para adquirir dados meteorológicos (termômetro/temperatura do ar, pressão atmosférica/barômetro, higrômetro/umidade relativa do ar etc).

A reunião desses instrumentos em um mesmo local, é denominada estação meteorológica. E o conjunto dessas estações distribuídas por uma região, é denominado rede de estações meteorológicas.

Anemógrafo - Registra continuamente a direção (em graus) e a velocidade instantânea do vento (em m/s), a distância total (em km) percorrida pelo vento com relação ao instrumento e as rajadas (em m/s).

Anemômetro - Mede a velocidade do vento (em m/s) e, em alguns tipos, também a direção (em graus).

Barógrafo - Registra continuamente a pressão atmosférica em milímetros de mercúrio (mm Hg) ou em milibares (mb).

Barômetro de Mercúrio - Mede a pressão atmosférica em coluna de milímetros de mercúrio (mm Hg) e em hectopascal (hPa).

Evaporímetro de Piche - Mede a evaporação - em mililitro (ml) ou em milímetros de água evaporada - a partir de uma superfície porosa, mantida permanentemente umedecida por água.

Heliógrafo - Registra a insolação ou a duração do brilho solar, em horas e décimos.

Higrógrafo - Registra a umidade do ar, em valores relativos, expressos em porcentagem (%).

Microbarógrafo - Registra continuamente a pressão atmosférica - em milímetros de mercúrio (mm Hg) ou em hectopascal (hPa), numa escala maior que a do Barógrafo, registrando as menores variações de pressão, o que lhe confere maior precisão.

Piranógrafo - Registra continuamente as variações da intensidade da radiação solar global, em cal.cm­².mm­¹.

Piranômetro - Mede a radiação solar global ou difusa, em cal.cm­².mm­¹.

Pluviógrafo - Registra a quantidade de precipitação pluvial (chuva), em milímetros (mm).

Pluviômetro - Mede a quantidade de precipitação pluvial (chuva), em milímetros (mm).

Psicrômetro - Mede a umidade relativa do ar - de modo indireto - em porcentagem (%). Compõe-se de dois termômetros idênticos, um denominado termômetro de bulbo seco, e outro com o bulbo envolvido em gaze ou cadarço de algodão mantido constantemente molhado, denominado termômetro de bulbo úmido.

Tanque Evaporimétrico Classe A - Mede a evaporação - em milímetros (mm) - numa superfície livre de água.

Termógrafo - Registra a temperatura do ar, em graus Celsius (°C).

Termohigrógrafo - Registra, simultaneamente, a temperatura (°C) e a umidade relativa do ar (%).

Termômetros de Máxima e Mínima - Indicam as temperaturas máxima e mínima do ar (°C), ocorridas no dia.

Termômetros de Solo - Indicam as temperaturas do solo, a diversas profundidades, em graus Celsius (°C).

Os fenômenos meteorológicos adversos são:

Granizo - precipitação que se origina de nuvens convectivas, como cumulunimbus, e que cai em forma de bolas ou pedaços irregulares de gelo, quando os pedaços têm formatos e tamanhos diferentes. Pedaços com um diâmetro de cinco milímetros ou mais, são considerados granizo; pedaços menores de gelo são classificados como bolas de gelo, bolas de neve, ou granizo mole. Bolas isoladas são chamadas de pedras. É referido como "GR" quando está em observação e pelo Metar. Granizo pequeno ou bolas de neve são referidas como "GS" quando estão em observação e pelo Metar.

Enchente repentina - inundação que acontece muito rapidamente, com pouca ou nenhuma possibilidade de um alerta antecipado e que, em geral, resulta de chuva intensa sobre uma área relativamente pequena. Enchentes repentinas podem ser causadas por chuva súbita excessiva, pelo rompimento de uma represa, ou pelo descongelamento de uma grande quantidade de gelo.

Geada - depósito de gelo cristalino, em forma de agulhas, prismas, escamas, dentre outros, resultante da sublimação do vapor d'água do ar adjacente, sobre a superfície do solo, das plantas e dos objetos expostos ao ar.

Neve - precipitação de cristais de gelo translúcidos e brancos, em geral em forma hexagonal e complexamente ramificados, formados diretamente pelo congelamento do vapor de água que se encontra suspenso na atmosfera. É produzida freqüentemente por nuvens do tipo estrato, mas também pode se originar das nuvens do tipo cúmulo. Normalmente os cristais são agrupados em flocos de neve. É informado como "SN" quando está em observação e pelo Metar.

Onda de Calor - período de tempo desconfortável e excessivamente quente. Pode durar vários dias ou várias semanas. The Weather Channel usa os seguintes critérios para definir uma onda de calor: a temperatura deve estar acima de 90 F (32º C) em pelo menos 10 estados e, pelo menos, cinco graus acima do normal em partes daquela área durante pelo menos dois dias, ou mais.

Tornado - Coluna giratória e violenta de ar que entra em contato com a extensão entre uma nuvem convectiva e a superfície da Terra. É a mais destrutiva de todas as tempestades na escala de classificação dos fenômenos atmosféricos. Pode acontecer em qualquer parte do mundo, desde que existam as condições certas, mas é mais freqüente nos Estados Unidos numa área confinada entre as Montanhas Rochosas (a oeste) e os Montes Apalaches (a leste).

Seca - clima excessivamente seco numa região específica. Deve ser suficientemente prolongado para que a falta de água cause sério desequilíbrio.

Nuvens

Nuvem é um conjunto visível de partículas minúsculas de água líquida ou de gelo, ou de ambas ao mesmo tempo, em suspensão na atmosfera. Este conjunto pode também conter partículas de água líquida ou de gelo em maiores dimensões, e partículas procedentes, por exemplo, de vapores industriais, de fumaças ou de poeiras.

O aspecto de uma nuvem depende essencialmente da natureza, dimensões, número e distribuição no espaço das partículas que a constituem. Depende também da intensidade e da cor da luz que a nuvem recebe, bem como das posições relativas do observador e da fonte de luz (sol e a lua) em relação à nuvem.

Os principais fatores que intervém na descrição do aspecto de uma nuvem são suas dimensões, forma, estrutura e textura, assim como sua luminosidade e cor. Estes fatores serão levados em consideração na descrição de cada uma das diferentes formas e características.

Formação de Nuvens:

Há vários processos de formação das nuvens e consequentes formas e dimensões.

As nuvens são formadas pelo resfriamento do ar até a condensação da água, devido à subida e expansão do ar. É o que sucede quando uma parcela de ar sobe para níveis onde a pressão atmosférica é cada vez menor e o volume de ar se expande. Esta expansão requer energia que é absorvida do calor da parcela, e, por isso, a temperatura desce. Este fenômeno é conhecido por resfriamento adiabático. A condensação e congelamento ocorrem em torno de núcleos apropriados, processos que resultam ao resfriamento adiabático, o qual, em troca, resulta de ar ascendente. Uma vez formada a nuvem poderá evoluir, crescendo cada vez mais, ou se dissipar. A dissipação da nuvem resulta da evaporação, das gotículas de água que a compõem motivada por um aumento de temperatura decorrente da mistura do ar com outra massa de ar mais aquecida, pelo aquecimento adiabático ou, ainda, pela mistura com uma massa de ar seco. Uma nuvem pode surgir quando a massa de ar é forçada a deslocar-se para cima acompanhado o relevo do terreno. Essas nuvens, ditas de "origem orográfica" também decorrem da condensação do vapor de água devido ao resfriamento adiabático do ar.

Constituição das Nuvens:

Após formadas as nuvens podem ser transportadas pelo vento no sentido ascendente ou descendente. No primeiro caso a nuvem é forçada a se elevar e, devido ao resfriamento, as gotículas de água podem ser total ou parcialmente congeladas. No segundo caso, como já vimos, a nuvem pode se dissipar pela evaporação das gotículas de água. Assim, a constituição da nuvem vai depender da temperatura que apresenta e da altura onde a nuvem se localiza.

Quanto ao seu aspecto podem ser:

Estratiformes - desenvolvimento horizontal, cobrindo grande área; de pouca espessura; precipitação de caráter leve e contínuo.

Cumuliformes - desenvolvimento vertical, de pequena, média a grande extensão; surgem isoladas; a precipitação pode variar de fraca a moderada, ou mesmo ser forte, ocorrendo em pancadas e de forma localizada.

Podem ser líquidas (constituídas por gotículas de água), sólidas (constituídas por cristais de gelo) e mistas (constituídas por gotículas de água e cristais de gelo). De acordo com o Atlas Internacional de Nuvens da OMM (Organização Meteorológica Mundial) existem três estágios de nuvens:

Nuvens Altas: base acima de 6km de altura - sólidas.

Nuvens Médias: base entre 2 a 4 km de altura nos polos, entre 2 a 7 km em latitudes médias, e entre 2 a 8 km no equador - líquidas e mistas.

Nuvens Baixas: base até 2km de altura - líquidas.

Tipos de Nuvens:

Cirrus (CI): aspecto delicado, sedoso ou fibroso, cor branca brilhante.

Cirrocumulus (CC): delgadas, compostas de elementos muito pequenos em forma de grânulos e rugas. Indicam base de corrente de jato e turbulência.

Cirrostratus (CS): véu transparente, fino e esbranquiçado, sem ocultar o sol ou a lua, apresentam o fenômeno de halo (fotometeoro).

Altostratus (AS): camadas cinzentas ou azuladas, muitas vezes associadas a altocumulus; compostas de gotículas superesfriadas e cristais de gelo; não formam halo, encobrem o sol; precipitação leve e contínua.

Altocumulus (AC): banco, lençol ou camada de nuvens brancas ou cinzentas, tendo geralmente sombras próprias. Constituem o chamado "céu encarneirado".

Stratus (St): muito baixas, em camadas uniformes e suaves, cor cinza; coladas à superfície é o nevoeiro; apresenta topo uniforme (ar estável) e produz chuvisco (garoa). Quando se apresentam fracionadas são chamadas fractostratus (FS).

Stratocumulus (SC): lençol contínuo ou descontínuo, de cor cinza ou esbranquiçada, tendo sempre partes escuras. Quando em voo, há turbulência dentro da nuvem.

Nimbostratus (NS): aspecto amorfo, base difusa e baixa, muito espessa, escura ou cinzenta; produz precipitação intermitente e mais ou menos intensa.

Cumulus (Cu): contornos bem definidos, assemelham-se a couve-flor; máxima frequência sobre a terra de dia e sobre a água de noite. Podem ser orográficas ou térmicas (convectivas); apresentam precipitação em forma de pancadas; correntes convectivas. Quando se apresentam fraccionadas são chamadas fractocumulus (FC). As que são muito desenvolvidas são conhecidas por cumulus congestus.

Cumulonimbus (CB): nuvem de trovoada; base entre 700 e 1.500 m, com topo podendo chegar em torno de 20 km de altura, sendo a média entre 9 e 12 km; são formadas por gotas de água, cristais de gelo, gotas superesfriadas, flocos de neve e granizo. Caracterizadas pela "bigorna": o topo apresenta expansão horizontal devido aos ventos superiores, lembrando a forma de uma bigorna de ferreiro, e é formado por cristais de gelo, sendo nuvens do tipo Cirrostratos (CS).