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Os meteorologistas têm estudado a atmosfera até muitos quilômetros de altura. Eles soltam pequenos balões que levam pequenos aparelhos de radiotransmissão que irradiam continuamente para a estação do posto meteorológico, transmitindo a altitude, umidade relativa e temperatura.
Essas observações provaram que há gigantescas correntes (massas de ar) de ar seco e frio, movendo-se das regiões polares em direção ao Equador e outras correntes de ar quente e úmido, movendo-se do Equador para os polos. As correntes polares de ar se chocam com as correntes tropicais, produzindo tempestades. As regiões em que as massas quentes e frias se encontram são as frentes quentes e as frentes frias.
Uma frente quente é uma região em que uma corrente de ar quente e úmido do norte começa a passar por cima da massa fria vinda do sul (isso no nosso hemisfério). A massa de ar quente desliza suavemente sobre o obstáculo que é a massa de ar frio. O ar quente subindo se expande e fica mais frio; a umidade se condensa e forma neblina e nuvens. Frequentemente se produz um chuvisco. As nuvens da frente quente ficam a poucos quilômetros de altura.
Uma frente fria é uma região em que uma corrente de ar frio e seco do sul vence a massa de ar quente e úmido, intrometendo-se por baixo dela e fazendo-a subir. Ventos violentos resultam, freqüentemente acompanhados de relâmpagos e trovões. Essas frentes, que se deslocam para o norte, são seguidas por tempo mais frio e seco que muitas vezes precede ondas de frio.
Massas de ar frio são extremamente densas se comparadas com o ar mais quente. Para imaginar uma massa de ar frio se movendo, pense em derramar um líquido espesso e viscoso - como mel - em uma mesa. O mel tende a se agarrar na superfície, espalhando-se igualmente em todas as direções. A borda do mel tende a ter uma forte inclinação, emprestando uma forma rombuda à borda da massa de mel.
Em vista da forma rombuda da borda de uma frente fria, os observadores no solo podem vivenciar uma drástica mudança do ar quente para o frio quando a frente passa por eles.
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