miniaturadaimagem|upright=1.34|Trovoada perto de Port-la-Nouvelle, na Occitânia, França
Tempo é o estado da atmosfera terrestre em um lugar e momento específicos, geralmente expresso pela temperatura, umidade, nebulosidade e estabilidade atmosférica. Na Terra, a maior parte dos fenômenos meteorológicos ocorre na troposfera, a camada mais baixa da atmosfera, logo abaixo da estratosfera. O tempo se refere à temperatura, à precipitação e às demais condições atmosféricas de um dia para outro. O clima corresponde às médias dessas condições ao longo de períodos mais longos. Sem outra especificação, o termo "tempo", em seu sentido meteorológico, geralmente se refere ao tempo na Terra.
O tempo resulta das diferenças de pressão atmosférica, temperatura e umidade entre um lugar e outro. Essas diferenças podem decorrer do ângulo de incidência da luz solar em cada local, que varia com a latitude. O forte contraste de temperatura entre o ar polar e o tropical dá origem aos sistemas de circulação atmosférica de maior escala, como a célula de Hadley, a célula de Ferrel, a célula polar e a corrente de jato. Sistemas meteorológicos das latitudes médias, como os ciclones extratropicais, surgem de instabilidades no escoamento das correntes de jato. Como o eixo da Terra é inclinado em relação ao seu plano orbital, chamado eclíptica, a luz solar incide em ângulos diferentes ao longo do ano. Na superfície terrestre, as temperaturas costumam variar entre −40 °C e 40 °C ao longo de um ano. Em milhares de anos, mudanças na órbita terrestre podem alterar a quantidade e a distribuição da energia solar recebida pelo planeta, afetando o clima a longo prazo e as mudanças climáticas globais.
As diferenças de temperatura na superfície, por sua vez, provocam diferenças de pressão. As áreas mais elevadas são mais frias que as mais baixas, pois a maior parte do aquecimento atmosférico ocorre pelo contato com a superfície terrestre, enquanto as perdas de energia por radiação para o espaço são quase constantes. A previsão do tempo usa a ciência e a tecnologia para prever o estado da atmosfera em um momento futuro e em determinado lugar. O sistema meteorológico da Terra é caótico. Por isso, pequenas alterações em uma de suas partes podem crescer e causar grandes efeitos no conjunto. Os seres humanos tentam controlar o tempo desde a Antiguidade, e atividades como a agricultura e a indústria têm modificado os padrões meteorológicos.
O estudo do tempo em outros planetas tem ajudado a compreender como ele ocorre na Terra. A Grande Mancha Vermelha de Júpiter, uma das formações mais conhecidas do Sistema Solar, é uma tempestade anticiclônica cuja existência é conhecida há pelo menos 300 anos. Os fenômenos meteorológicos também ocorrem fora dos corpos planetários. A coroa de uma estrela perde matéria constantemente para o espaço, formando o que equivale a uma atmosfera muito tênue por todo o Sistema Solar. O fluxo de matéria ejetada pelo Sol é chamado de vento solar.
Causas miniaturadaimagem|direita|upright=1.13|Nuvem cumulonimbus entre nuvens stratocumulus Na Terra, os fenômenos meteorológicos comuns incluem vento, nuvens, chuva, neve, nevoeiro e tempestades de areia. Entre os eventos comuns também estão desastres naturais como tornados, furacões, tufões e tempestades de gelo. Quase todos os fenômenos meteorológicos familiares ocorrem na troposfera, a parte inferior da atmosfera. Há também fenômenos na estratosfera que podem afetar o tempo na troposfera, mas os mecanismos exatos ainda são pouco compreendidos.
Os fenômenos meteorológicos decorrem principalmente de diferenças de pressão atmosférica, temperatura e umidade entre os lugares. Essas diferenças podem surgir do ângulo de incidência da luz solar, que varia com a latitude. Quanto mais distante dos trópicos, menor esse ângulo e mais fria tende a ser a região, pois a luz solar se distribui por uma superfície maior. O forte contraste de temperatura entre o ar das regiões polares e o ar tropical dá origem às células de circulação atmosférica de grande escala e às correntes de jato. Nas latitudes médias, sistemas meteorológicos como os ciclones extratropicais se formam por instabilidades no escoamento das correntes de jato, em processos de baroclinia. Nos trópicos, as monções e os sistemas organizados de trovoadas se formam por outros processos.
miniaturadaimagem|esquerda|upright=1.36|Em 2021, 2015 era o quinto ano mais quente da série global iniciada em 1880. As cores correspondem às anomalias de temperatura. Imagem da NASA e da NOAA, de 20 de janeiro de 2016. Como o eixo de rotação da Terra é inclinado em relação ao plano orbital, a luz solar incide em ângulos diferentes ao longo do ano. Em junho, o hemisfério norte está inclinado em direção ao Sol. Por isso, em qualquer latitude desse hemisfério, a luz incide mais diretamente do que em dezembro. Esse efeito dá origem às estações do ano. Ao longo de milhares a centenas de milhares de anos, mudanças nos parâmetros orbitais da Terra alteram a quantidade e a distribuição da energia solar recebida pelo planeta, afetando o clima a longo prazo, como ocorre nos ciclos de Milankovitch.
O próprio tempo, por meio da nebulosidade e da precipitação, também pode tornar o aquecimento solar desigual, formando zonas com gradientes de temperatura e umidade, em um processo chamado frontogênese. As áreas mais elevadas costumam ser mais frias que as mais baixas em razão da maior temperatura da superfície e do aquecimento por radiação, que produzem o gradiente térmico vertical. Em certas situações, a temperatura aumenta com a altitude. Esse fenômeno, chamado inversão térmica, pode deixar os topos das montanhas mais quentes que os vales abaixo. As inversões podem formar nevoeiros e frequentemente criam uma barreira que inibe o desenvolvimento de trovoadas. Em escala local, diferenças de temperatura podem surgir porque superfícies como oceanos, florestas, mantos de gelo e objetos construídos pelos seres humanos têm propriedades físicas distintas, como capacidade de refletir a luz, rugosidade e teor de umidade.
As diferenças de temperatura na superfície provocam diferenças de pressão. Uma superfície quente aquece o ar acima dela, fazendo-o se expandir. Sua densidade e a pressão atmosférica na superfície diminuem. O gradiente de pressão horizontal resultante desloca o ar das regiões de maior pressão para as de menor pressão, gerando vento. A rotação da Terra desvia esse fluxo pela ação da força inercial de Coriolis. Os sistemas simples formados dessa maneira podem apresentar comportamentos emergentes e gerar sistemas mais complexos e outros fenômenos meteorológicos. A célula de Hadley é um exemplo de grande escala, enquanto as brisas litorâneas ocorrem em escala menor.
A atmosfera é um sistema caótico. Pequenas alterações em uma de suas partes podem se acumular e se ampliar até causar grandes efeitos no conjunto. Essa instabilidade torna o tempo menos previsível que as marés ou os eclipses. Embora seja difícil prever o tempo com precisão com mais de alguns dias de antecedência, os meteorologistas procuram ampliar esse limite por meio da pesquisa e do aperfeiçoamento dos métodos de previsão. Ainda assim, é teoricamente impossível produzir previsões úteis do tempo de cada dia com mais de cerca de duas semanas de antecedência. Isso impõe um limite à melhoria da capacidade de previsão.
miniaturadaimagem|250px|Tempestade perto da Reserva do Garajau, na Madeira
Observação do tempo O tempo é acompanhado por medições de temperatura, pressão atmosférica, umidade, precipitação e vento. Em uma estação meteorológica, instrumentos reúnem essas informações no mesmo local.
+ Exemplos de medições meteorológicas Grandeza Instrumento Unidade de uso comum Temperatura do ar Termômetro Grau Celsius Pressão atmosférica Barômetro Hectopascal Umidade relativa Higrômetro ou psicrômetro Porcentagem Velocidade do vento Anemômetro Metro por segundo Quantidade de chuva Pluviômetro Milímetro Duração do brilho solar Heliógrafo Hora
As observações se estendem aos oceanos e às camadas mais altas da atmosfera. Navios, boias e aeronaves coletam dados, enquanto radiossondas levadas por balões medem pressão, temperatura, umidade e vento durante a subida. Os satélites meteorológicos acompanham a evolução das nuvens e de tempestades sobre grandes áreas. Os radares meteorológicos permitem estimar a quantidade de chuva e acompanhar fenômenos que mudam rapidamente.
Nos mapas meteorológicos, as observações referentes a um mesmo horário permitem localizar centros de alta e baixa pressão, frentes e cavados. A sequência desses mapas permite acompanhar o deslocamento dos sistemas.
Classificação das condições do tempo As classificações do tempo combinam a cobertura de nuvens, a visibilidade e os fenômenos observados. No Japão, a agência meteorológica distingue quinze categorias para uso nacional. Quatro se referem à nebulosidade, do céu limpo ao encoberto. As demais abrangem névoa seca, tempestade de areia ou poeira, neve levantada pelo vento, nevoeiro, chuvisco, chuva, aguaneve, neve, pequenos grãos de gelo, granizo e trovoada. Na escala de nebulosidade de zero a dez usada nessas observações, o céu limpo corresponde a zero ou um décimo de cobertura. A categoria seguinte compreende de dois a oito décimos. A partir de nove décimos, distingue-se o céu coberto sobretudo por nuvens altas e finas daquele com predomínio de nuvens médias ou baixas.
Transformação da superfície terrestre
O tempo é um dos processos fundamentais que transformam a Terra. O intemperismo fragmenta as rochas e o solo em partes menores e, depois, nas substâncias que os compõem. Durante a chuva, as gotas de água absorvem e dissolvem dióxido de carbono do ar ao redor. Isso torna a água da chuva ligeiramente ácida e aumenta sua capacidade de desgastar os materiais. Os sedimentos e as substâncias liberados podem participar de reações químicas que alteram ainda mais a superfície, como ocorre com a chuva ácida. Íons de sódio e cloreto, que formam o sal, são depositados nos mares e oceanos. Com o passar do tempo, a ação de processos geológicos pode transformar os sedimentos em outras rochas e solos. Dessa forma, o tempo participa da erosão da superfície.
Efeitos sobre os seres humanos
Do ponto de vista antropológico, o tempo é algo que todas as pessoas percebem continuamente pelos sentidos, ao menos quando estão ao ar livre. A sociedade e a ciência constroem formas de compreender o que é o tempo, o que o faz mudar e como ele afeta as pessoas em diferentes situações, sobretudo quando há mau tempo. Por isso, o tempo é um assunto frequente nas conversas.
O tempo também afeta as trocas de calor entre o corpo e o ambiente. Temperaturas altas, umidade elevada e pouco vento podem dificultar a perda de calor e aumentar o risco de adoecimento. No frio, o vento acelera a perda de calor pela pele exposta e intensifica a sensação de frio.
Nos Estados Unidos, o Serviço Nacional de Meteorologia publica um relatório anual de mortes, ferimentos e prejuízos, incluindo perdas agrícolas e danos materiais. Os dados são reunidos pelos escritórios do serviço nos 50 estados e nos territórios do país.National Weather Service. Office of Climate, Water and Weather Services e National Climatic Data Center. Weather Related Fatality and Injury Statistics. 2000. Em 2019, os tornados causaram 42 mortes e mais de 3 bilhões de dólares em perdas agrícolas e danos materiais.
Efeitos sobre as populações miniaturadaimagem|Nova Orleans, na Luisiana, após a passagem do furacão Katrina. O furacão atingiu a cidade na categoria 3, depois de alcançar a categoria 5 no Golfo do México.