Apostila de Meteorologia

Carlos Cezar Lobo da Costa

18 de julho de 2006 6. Meteorologia Aeronutica

NDICE

1. INTRODUO......................................................................................................................... 11

2. A TERRA NO ESPAO ............................................................................................................. 12

2.1. Movimentos da Terra ......................................................................................................... 13

2.2. Inclinao da Terra............................................................................................................ 14

2.3. Estaes do Ano................................................................................................................. 15

2.3.1. Solstcio de Inverno................................................................................................... 16

2.3.2. Solstcio de Vero ..................................................................................................... 17

2.3.3. Equincios .................................................................................................................. 17

2.4. Latitudes e Zonas Notveis ............................................................................................... 17

2.4.1. Equador (Latitude Zero) ........................................................................................... 17

2.4.2. Trpicos de Cncer e de Capricrnio .................................................................. 18

2.4.3. Crculo Polar .............................................................................................................. 18

2.4.4. Zona Equatorial ......................................................................................................... 18

2.4.5. Zona Tropical ............................................................................................................. 19

2.4.6. Zona Subtropical ....................................................................................................... 19

2.4.7. Zona Temperada ...................................................................................................... 19

2.4.8. Zona Polar .................................................................................................................. 19

3. A ATMOSFERA TERRESTRE ....................................................................................................... 21

3.1. Composio do Ar Atmosfrico ...................................................................................... 21

3.2. Vapor d'gua...................................................................................................................... 22

3.3. Impurezas............................................................................................................................. 22

3.4. Estrutura Vertical da Atmosfera ....................................................................................... 22

3.4.1. Troposfera................................................................................................................... 23

3.4.2. Tropopausa ................................................................................................................ 24

3.4.3. Estratosfera................................................................................................................. 24

3.4.4. Mesosfera................................................................................................................... 25

3.4.5. Ionosfera ou Termosfera .......................................................................................... 25

3.4.6. Exosfera ...................................................................................................................... 26

3.5. Funo da Atmosfera........................................................................................................ 26

3.5.1. Absoro ............................................................................................................... 26


3.5.2. Difuso.................................................................................................................... 27

3.5.3. Reflexo ................................................................................................................. 27

3.5.4. Albedo.................................................................................................................... 27

3.5.5. Efeito Estufa................................................................................................................27

4. TEMPERATURA DO AR ............................................................................................................. 30

4.1. Natureza do Calor e da Temperatura ............................................................................ 30

4.2. Termmetros ........................................................................................................................ 30

4.3. Propagao do Calor ....................................................................................................... 31

4.3.1. Conveco ........................................................................................................... 31

4.3.2. Adveco.............................................................................................................. 32

4.3.3. Conduo ............................................................................................................. 33

4.3.4. Radiao ................................................................ Erro! Indicador no definido.

4.4. Variao Vertical da Temperatura ................................................................................. 32

4.5. Processo

Adiabtico...............................................................................................................34

4.6.Outros Gradientes Trmicos...................................................................................................34

4.7. Variao Horizontal da Temperatura.............................................................................. 37

5. PRESSO ATMOSFRICA ........................................................................................................ 38

5.1. Medidas de Presso........................................................................................................... 38

5.1.1. Barmetro de Mercrio ....................................................................................... 39

5.1.2. Barmetro Aneride............................................................................................. 40

5.2. Unidades de Presso.......................................................................................................... 41

5.3. Variaes da Presso Atmosfrica.................................................................................. 41

5.3.1. Variao da Presso com a Altitude................................................................ 42

5.3.2. Variao Horizontal da Presso ......................................................................... 42

5.3.3. Variao Diuturna da Presso............................................................................ 42

5.3.4. Variao Dinmica da Presso ......................................................................... 43

5.4. Presso da Estao - QFE.................................................................................................. 43

5.5. Presso ao Nvel do Mar - QFF.......................................................................................... 43

5.6. Campos de Presso ........................................................................................................... 44

5.6.1. Superfcie Isobrica.............................................................................................. 44

5.6.2. Isbara.................................................................................................................... 44

5.7. Alta Presso (ou Anticiclone)............................................................................................ 45


5.8. Baixa Presso (ou Ciclone) ............................................................................................... 45

5.9. Crista ou Cunha.................................................................................................................. 46

5.10. Cavado.............................................................................................................................. 46

5.11. Colo .................................................................................................................................... 46

6. UMIDADE ATMOSFRICA........................................................................................................ 48

6.1. Medidas da Umidade ....................................................................................................... 48

6.1.1. Umidade Absoluta.................................................................................................... 48

6.1.2. Umidade Relativa ..................................................................................................... 49

6.1.3. Temperatura do Ponto de Orvalho ....................................................................... 50

6.2. Processos Fsicos de Saturao........................................................................................ 50

6.2.1. Acrscimo de Vapor dgua ................................................................................. 50

6.2.2. Por Resfriamento ....................................................................................................... 50

6.2.2.1 Radiao.................................................................................................................

51

6.2.2.2. Adveco.............................................................................................................. 51

6.2.2.3 Efeito Orogrfico................................................................................................... 52

6.2.2.4. Efeito Dinmico.................................................................................................... 52

6.2.2.5. Conveco.......................................................................................................... 52

6.3. Ciclo Hidrolgico................................................................................................................ 53

7. NEBULOSIDADE ....................................................................................................................... 55

7.1. Processos de Formao.................................................................................................... 55

7.2. Classificao das Nuvens ................................................................................................. 56

7.2.1. Nuvens do Estgio Alto ............................................................................................ 56

7.2.2. Nuvens do Estgio Mdio........................................................................................ 58

7.2.3. Nuvens do Estgio Baixo.......................................................................................... 60

7.2.4. Nuvens de Desenvolvimento Vertical......................................................................62

7.3. Miscelneas de Nuvens........................................................................................................... 64

8. NEVOEIRO............................................................................................................................... 70

8.1.Nevoeiro de Radiao....................................................................................................... 70

8.2 Nevoeiro de Adveco........................................................................................................ 70

8.3. Nevoeiro de Evaporao.................................................................................................... 71

8.4. Nevoeiro Frontal..................................................................................................................... 71


8.5. Nevoeiro Orogrfico...............................................................................................................

72

9. HIDROMETEOROS E LITOMETEOROS ...................................................................................... 73

9.1. Nvoa mida ...................................................................................................................... 73

9.2 Hidrometeoros que se Precipitam 73

9.2.1. Chuva ......................................................................................................................... 73

9.2.2. Chuvisco..................................................................................................................... 74

9.2.3. gua - Neve............................................................................................................... 74

9.2.4. Granizo........................................................................................................................ 74

9.2.5. Neve............................................................................................................................ 74

9.3. Hidrometeoros que se depositam ................................................................................... 75

9.3.1. Escarcha..................................................................................................................... 75

9.3.2. Orvalho ....................................................................................................................... 75

9.3.3. Geada ........................................................................................................................ 75

9.4. Litometeoros 76

9.4.1. Nvoa Seca ..76

9.4.2.Fumaa ..76

9.4.3. Poeira 77

10. ATMOSFERA PADRO........................................................................................................... 78

10.1. Caractersticas ................................................................................................................. 78

10.2 Superfcies Isobricas........................................................................................................ 79

10.3. Conceitos de Altitudes .................................................................................................... 79

11. ALTIMETRIA ............................................................................................................................ 81

11.1. Ajuste Padro.................................................................................................................... 82

11.2. Erro Altimtrico de Temperatura .................................................................................... 84

11. 3. Altitude Densidade ......................................................................................................... 84

12. VENTO ................................................................................................................................... 87

12.1. Relao entre Presso e Vento ..................................................................................... 88

12.2. Gradiente de Presso ...................................................................................................... 88

12.3. Fora Centrfuga............................................................................................................... 89

12.4. Efeito da Rotao da Terra ............................................................................................ 89

12.5. Circulao dos Ventos .................................................................................................... 90

12.6. Lei de Buys Ballot............................................................................................................... 91


12.7. Camada de Frico e Atmosfera Livre........................................................................ 92

12.7.1. Diviso da Camada de Frico .......................................................................... 92

13. CIRCULAO GERAL DOS VENTOS .................................................................................... 94

13.1. Circulao Inferior............................................................................................................ 94

13.2. Circulao Superior dita Predominante de Oeste..................................................... 95

13.3. Circulao Secundria ................................................................................................... 96

13.4. Cisalhamento do Vento.................................................................................................. 98

14. TROVOADAS........................................................................................................................100

14.1. Condies de Desenvolvimento das Trovoadas.........................................................100

14.2. Tipos de

Trovoadas..............................................................................................................10

1

14.3. Desenvolvimento de uma

Trovoada..............................................................................101

14.4. Ciclo de Vida de uma

Trovoada.....................................................................................103

14.4.1. Estgio de Cumulus.............................................................................................. 104

14.4.2. Estgio da

Maturidade.............................................................................................105

14.4.3. Estgio de Dissipao..............................................................................................

106

14.5. Variedades das Trovoadas...............................................................................................

107

14.5.1. Trovoadas Severas....................................................................................................

108

14.6. Perigos de Vo em uma Trovoada.................................................................................110

14.6.1.

Turbulncia..................................................................................................................110

14.6.2. Granizos.......................................................................................................................

111

14.6.3. Formao de Gelo...................................................................................................

111


14.6.4. Raios e Eletricidade Esttica...................................................................................

112

14.6.5. Precipitao, Visibilidade e Teto............................................................................112

14.6.6. Efeitos nos Altmetros................................................................................................

113

14.6.7. Ventos de Superfcie.................................................................................................113

14.7. Complexos Convectivos de Mesoescala......................................................................114

14.8. Micro-Exploses (Tesoura de Vento)...............................................................................115

14.9.

Relmpagos.........................................................................................................................116

14.9.1. Eletrizao das Nuvens........................................................................................... 118

14.9.2. Proteo Contra Relmpagos...............................................................................119

14.9.3.Proteo de Pessoas.................................................................................................120

Sprites, Elves e Jatos Azuis....................................................................................................

121

15. SISTEMAS FRONTAIS............................................................................................................ 123

15.1. Massas de Ar...........................................................................................................................

123

15.2. Regies de Origem...............................................................................................................

123

15.3. Classificao das Massas de Ar.........................................................................................

124

15.4. Caractersticas das Massas de Ar......................................................................................125

15.5. Frentes......................................................................................................................................

126

15.5.1.Frente Quente............................................................................................................

128

15.5.2. Frente

Fria....................................................................................................................130

15.5.3. Frente Estacionria...................................................................................................

132

15.5.4. Frente Oclusa.............................................................................................................

133


15.5.5. Linhas de Instabilidade............................................................................................134

15.5.6. Frente de Rajada......................................................................................................135

15.5.7. Frentes Frias no Brasil.................................................................................................136

15.5.8. Frentes Quentes no Brasil........................................................................................137

15.5.9. Frontognese e Frontlise.......................................................................................138

16. CONDIES METEOROLGICAS ADVERSAS AO VO................................................... 139

16.1. Restries Visibilidade ............................................................................................... 139

16.2. Fenmenos que Restringem a Visibilidade................................................................ 139

16.3. Tipos de Visibilidade....................................................................................................... 139

16.3.1. Visibilidade Horizontal...............................................................................................

139

16.3.2. Visibilidade Oblqua ............................................................................................. 140

16.4. Fatores Agravantes da Visibilidade............................................................................. 141

17. FORMAO DE GELO EM AERONAVES............................................................................ 141

17.1 Condies para a Formao de Gelo..........................................................................142

17.2. Condies Bsicas do Gelo: ........................................................................................ 142

17.3.Fatores Aerodinmicos para a Formao de Gelo....................................................143

17.4. Tipos de Formao de Gelo......................................................................................... 144

17.4.1. Gelo Claro.............................................................................................................. 144

17.4.2. Gelo Opaco (ou Escarcha) ................................................................................ 144

17.4.3. Geada.................................................................................................................... 144

17.5. Intensidade de Formao de Gelo ............................................................................ 145

17.5.1. Formao Leve..................................................................................................... 145

17.5.2. Formao Moderada.......................................................................................... 145

17.5.3. Formao Forte..................................................................................................... 145

17.6. Sistemas Antigelo............................................................................................................ 146

17.6.1. Sistema Mecnico................................................................................................ 146

17.6.2. Sistema Trmico .................................................................................................... 146

17.6.3. Sistema Qumico ................................................................................................... 146

17.7. reas Crticas de Formao de Gelo......................................................................... 146

17.7.1. Sistema de Carburao..........................................................................................

147

17.7.2. Asas e Empenagem............................................................................................. 147


17.7.3. Hlices..................................................................................................................... 148

17.7.4. Tubo de Pitot .......................................................................................................... 148

17.7.5. Antenas................................................................................................................... 148

17.8. Minimizando ou Evitando os Efeitos da Formao de Gelo................................... 148

18. TURBULNCIA ...................................................................................................................... 150

18.1. Causas da Turbulncia.................................................................................................. 150

18.1.1. Correntes Convectivas......................................................................................... 151

18.1.2. Obstrues ao Fluxo de Ar .................................................................................. 151

18.1.3. Ondas de Montanha............................................................................................ 152

18.1.4. Cortante do Vento................................................................................................ 153

18.1.5. Esteira de Grandes Aeronaves ........................................................................... 153

18.2. Helicptderos 154

18.3. Conselhos teis ............................................................................................................... 156

18.4. Graus de Intensidade da Turbulncia ........................................................................ 156

18.4.1. Turbulncia Leve ................................................................................................... 157

18.4.2. Turbulncia Moderada ........................................................................................ 157

18.4.3. Turbulncia Forte................................................................................................... 157

18.4.4. Turbulncia Severa ............................................................................................... 157

19. SERVIO DE METEOROLOGIA AERONUTICA.................................................................. 158

19.1. Rede de Coleta de Dados Bsicos ............................................................................. 158

19.1.1. Estao Meteorolgica de Superfcie (EMS).................................................... 159

19.1.2. Estao Meteorolgica de Altitude (EMA) ...................................................... 160

19.1.3. Estao de Rastreamento de Satlite Meteorolgico (ERS) ........................ .161

19.1.4. Estao de Radar Meteorolgico (ERM)............................................................ 161

19.2. Rede de Centros Meteorolgicos ................................................................................. 158

19.2.1. Centro Regional de Previso de rea (RAFC) ................................................... 158

19.2.2. Centro Meteorolgico de Vigilncia (CMV)...................................................... 159

19.2.3. Centro Meteorolgico de Aerdromo (CMA)................................................... 163

19.2.4. Centro Meteorolgico Militar (CMM) .................................................................. 164

20. INFORMAES METEOROLGICAS.................................................................................... 161

20.1. Mensagem METAR/SPECI ................................................................................................ 165

20.1.1. Estrutura da Mensagem METAR............................................................................ 165

20.2. Mensagem TAF ................................................................................................................. 184


20.2.1. Validade do TAF:.................................................................................................... 184

20.2.2. Estrutura da Mensagem TAF ................................................................................ 184

20.3 Elementos do Cdigo TAF................................................................................................ 184

20.4. Condio CAVOK............................................................................................................ 195

20.5. Condio NSC ........................................................................................................... 195

20.6. Condio NSW........................................................................................................... 195

20.7. Emenda na Mensagem TAF..................................................................................... 195

20.3. Mensagem AIREP ............................................................................................................. 196

20.3.1. Composio da Mensagem ................................................................................ 196

20.3.2. Airep Especial .......................................................................................................... 197

20.4. Mensagens de Vigilncia ............................................................................................... 198

20.4.1. Mensagem SIGMET................................................................................................. 199

20.4.2. Aviso de Aerdromo .............................................................................................. 201

20.4.3. GAMET ...................................................................................................................... 202

20.4.4. AIRMET ...................................................................................................................... 202

20.4.5. WS WRNG ................................................................................................................. 203

21. CARTAS METEOROLGICAS................................................................................................ 204

21.1. Sig Wx Prog Chart ............................................................................................................. 204

21.1.1 . Simbologia dos Fenmenos................................................................................. 205

21.1.2. Abreviaturas dos Fenmenos ............................................................................... 206

21.2. Wind Aloft Prog Chart ...................................................................................................... 208

22. CICLONES EXTRA-TROPICAIS .............................................................................................. 211

22.1. Furaces........................................................................................................................... 211

22.1.1. Desenvolvimento de um Furaco ..................................................................... 212

22.1.2. Estgios de Desenvolvimento............................................................................. 213

22.1.3. Condies de Dissipao.......................................................................................

215

22.1.4. Danos de Furaces...................................................................................................

212

22.1.5. Mars Baromtricas..................................................................................................

213

22.1.6. Danos de Ventos.......................................................................................................

214


22.1.7. Danos de Enchentes................................................................................................215

22.1.8. Previses de Furaces..............................................................................................220

22.1.9. Satlites Meteorolgicos.........................................................................................220

22.1.10. Reconhecimento de Aeronaves........................................................................

221

22.1.11. Radar e Bias de Dados.......................................................................................223

22.1.12. Alertas e Avisos de Furaces................................................................................224

23. TORNADOS...........................................................................................................................226

23.1. Variedades de Tornados...................................................................................................

228

23.2. Desenvolvimento dos Tornados......................................................................................

229

23.3. Climatologia dos Tornados...............................................................................................

231

23.4. Danos dos Tornados...........................................................................................................232

23.5. Previso de Tornados.........................................................................................................233

23.6. Alerta e Avisos de Tornados..............................................................................................

234

23.7. Radar Doppler.....................................................................................................................

235

24. EL NIO E LA NIA..............................................................................................................

237

25. COMO SE FORMA A AURORA............................................................................................

242

26. A POLUIO DO AR .......................................................................................................... 243

26.1. Conseqncias da Poluio............................................................................................

244

26.2. Camada de Oznio...........................................................................................................

248

26.3. Chuva cida........................................................................................................................

250

27. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS..........................................................................................

254


METEOROLOGIA

1. Introduo

O tempo representa um fator que permanentemente interfere na vida do

homem e em todas as suas atividades.

Ao nos referirmos a to importante fator, a nossa mente, embora voltada para

o tempo propriamente dito, no lhe exclui o outro aspecto, o de clima. Assunto que,

de uma maneira ou de outra, em uma ou mais ocasies, j determinou mudanas de

atitudes em milhares de pessoas.

A Meteorologia o ramo da Geofsica que estuda os fenmenos que ocorrem

na atmosfera terrestre.

A Meteorologia, como cincia, no tem tido o progresso desejado, no se

desenvolvendo da mesma forma que os demais ramos da Geofsica. Forada pelas

necessidades profissionais imediatas, tem sido mais utilizada diretamente nos diversos

setores de atividades humanas, em detrimento da pesquisa e investigaes cientficas.

A atual evoluo do campo cientfico e o progresso geofsico em geral esto,

finalmente, fazendo a Meteorologia retornar a sua base puramente cientfica,

colocando-a no seu devido lugar como a verdadeira cincia da atmosfera.

Na Aeronutica, em funo da atmosfera terrestre ser o habitat natural das

operaes areas, a Meteorologia encontra sua principal utilidade e, desse modo,

todos os estudos e aplicaes feitas nessa rea devero ser, necessariamente, em

funo da economia e da segurana do vo, sendo, portanto a Meteorologia

Aeronutica, o estudo dos fenmenos que ocorrem na atmosfera, tendo em vista a

economia e a segurana do vo. Este trabalho destina-se a orientar aos alunos do

Curso de Pilotagem Area no estudo dessa cincia, como base de apoio para um

melhor desenvolvimento de suas atividades dentro do Sistema da Aviao Civil

Brasileira.

2. A TERRA NO ESPAO

A Terra o terceiro planeta do nosso sistema, por ordem de distncia do Sol,

com um dimetro aproximado de 12.500 km. Em virtude da forma elptica da rbita

terrestre, a distncia Terra-Sol varia ao longo do ano em torno de um valor mdio de

149.600.000 km. O ponto da trajetria da Terra que se acha mais prximo do Sol


chama-se "Perilio", e o mais distante, "Aflio". Logo, comparando a Terra com os

demais astros do universo, podemos concluir que o mundo que habitamos bem

pequeno.

2.1 Movimentos da Terra

Tendo como referncia o Sol, a Terra executa dois movimentos bsicos dentro

do sistema solar. Vamos estudar cada um deles e identificar sua influncia nas

condies de tempo.

a) Movimento de Rotao

Este movimento da Terra feito com velocidade constante em torno de um

eixo imaginrio, cuja direo so os plos terrestres. A rotao da Terra em torno do

seu eixo se faz no sentido Oeste para Este, num perodo de 24 horas. Assim, a Terra tem

sempre uma de suas faces voltadas para o Sol ( o dia), enquanto que a outra fica s

escuras ( noite). O fenmeno dos dias e noites, causado pelo do movimento de

rotao responsvel pelas variaes fsicas locais da atmosfera, resultantes do

aquecimento diurno e do resfriamento noturno.

Rotao da Terra

b) Movimento de Translao ou Revoluo

Neste movimento a Terra percorre uma trajetria elptica, de oeste para este

em torno do Sol, num perodo de 365 dias e de dia. Para se evitar erros na medida

do ano, introduziu-se a cada quatro anos, um Ano Bissexto de 366 dias.


Translao da Terra

A rbita elptica da Terra, no movimento de translao, faz com que ela

periodicamente se situe mais perto do Sol (Perilio) e mais afastada (Aflio). Estes dois

pontos, Perilio e Aflio, recebem o nome de Solstcios e ocorrem, respectivamente, nos

dias 22 de dezembro e 21 de junho (Inverno e Vero no Hemisfrio Norte).

2.2 Inclinao da Terra

O eixo polar da Terra apresenta uma pequena inclinao de 2327 em

relao perpendicular ao plano da rbita terrestre. Em conseqncia, o plano que

contm o Equador, mantm o mesmo ngulo com o plano da rbita terrestre.

Essa inclinao que provoca a diferena na durao do dia e da noite, e faz

com que os raios solares atinjam a Terra mais diretamente ou obliquamente, o que

causa as diferenas na forma de aquecimento das diversas regies da Terra. Na regio

equatorial, os raios so mais diretos e, por isso, os trpicos so mais aquecidos.

medida que caminhamos para os plos, os raios solares passam a incidir mais oblquos,

tambm pela curvatura da Terra, tornando essas regies polares mais frias.

As diferenas na forma de aquecimento das regies da Terra, associadas ao

movimento de translao, resultam nas estaes do ano.


Inclinao da Terra

2.3 Estaes do Ano

Para um observador fixo na Terra, o Sol se movimenta na esfera celeste. A

combinao da obliqidade do plano de rbita com o movimento de translao d

a esse observador a impresso de que o Sol se desloca na direo norte/sul ao longo

do ano. Analogamente, o movimento de rotao d a impresso que o Sol se move

no sentido leste/oeste ao longo do dia.

Climatologicamente, as condies atmosfricas se caracterizam de modo

muito especial durante o movimento de translao da Terra ao longo do ano. Se

considerarmos, inicialmente, a Terra partindo de um ponto espacial, determinado pelo

nosso calendrio oficial, verificaremos que, de modo cclico, essas condies se

repetem de maneira semelhante, surgindo, como conseqncia, as estaes do ano,

que se iniciam nos instantes denominados "Solstcios" e "Equincios".

Tendo o hemisfrio norte como referncia, o Solstcio de Vero, o de Inverno,

o Equincio de Primavera e o de Outono correspondem aos incios dessas estaes

naquele hemisfrio.

Como j foi visto, o eixo imaginrio em torno do qual a terra gira est

inclinada em relao ao plano de sua rbita. Esta inclinao determina a variao da

energia solar recebida pelas diferentes regies da Terra e, por conseguinte, as

estaes do Ano. Conforme esteja a Terra, de um lado ou outro do Sol, cada


hemisfrio estar recebendo mais ou menos energia, determinando maior ou menor

aquecimento das regies.

Estaes do ano

2.3.1 Solstcio de Inverno

Quando a Terra se encontra no Perilio (posio mais prxima do Sol), expe

diretamente o seu Hemisfrio Sul incidncia solar e isso resulta uma maior

concentrao de raios solares por unidade de rea da sua superfcie e,

conseqentemente, maior aquecimento. o vero no Hemisfrio Sul.

No hemisfrio Norte, com a Terra ainda no Perilio, ocorre exatamente o

oposto. A incidncia solar se faz indiretamente, acarretando menor concentrao de

raios solares por unidade de rea e, conseqentemente, menor aquecimento. Isso

provoca o Inverno no Hemisfrio Norte e esse Solstcio recebe o nome de Solstcio de

Inverno.


2.3.2 Solstcio de Vero

Quando a Terra se encontra no Aflio (posio mais afastada do Sol), seu

Hemisfrio Norte acha-se diretamente exposto aos raios solares e, conseqentemente,

recebe maior aquecimento. o vero no Hemisfrio Norte.

O Hemisfrio Sul, com a Terra ainda no Aflio, recebe a incidncia solar

indiretamente, acarretando menor aquecimento. o inverno do Hemisfrio Sul. Este

o Solstcio de Vero, por coincidir com o vero do Hemisfrio Norte.

2.3.3 Equincios

Nos pontos equinociais, os dois hemisfrios recebem, praticante, a mesma

incidncia solar, porque a Terra apresenta a mesma posio relativa ao Sol.

a) Equincio Vernal

A 21 de maro ocorre o Equincio Vernal ou de Primavera porque, no

Hemisfrio Norte, est iniciando a primavera. Ao mesmo tempo, no Hemisfrio Sul, est

iniciando o Outono, que a estao de transio para o Inverno.

b) Equincio Outonal

A 23 de setembro ocorre o Equincio Outonal porque, no Hemisfrio Norte

est iniciando o Outono. Simultaneamente, no Hemisfrio Sul, tem incio primavera,

que a estao de transio para o Vero.

2.4 Latitudes e Zonas Notveis

As diversas posies da Terra no espao, em relao ao Sol, fazem surgir

zonas de caractersticas peculiares, bastante importantes no contexto meteorolgico.

Vejamos as principais latitudes terrestres:

2.4.1 Equador (Latitude Zero)

Maior circunferncia do globo terrestre, com aproximadamente 40.000 km,

divide a Terra em dois hemisfrios. Os raios solares se projetam perpendicularmente

sobre esta latitude, durante os Equincios de Primavera e Outono.

2.4.2 Trpicos de Cncer e de Capricrnio

Latitude de 23 graus e 27 minutos. Os raios solares se projetam

perpendicularmente sobre esta latitude, tanto no Hemisfrio Sul (Trpico de


Capricrnio) quanto no Hemisfrio Norte (Trpico de Cncer), nos Solstcios de Inverno

e de Vero, respectivamente.

2.4.3 Crculo Polar

Latitude de 66 graus e 33 minutos. Os raios solares tangenciam esta latitude

tanto no Hemisfrio Sul (Crculo Polar Antrtico) quanto no Hemisfrio Norte (Crculo

Polar rtico), durante Inverno, formando as "longas noites" nas localidades acima

deste paralelo.

Crculo Polar Antrtico

2.4.4 Zona Equatorial

Geograficamente, a zona equatorial est situada imediatamente em torno do

Equador Terrestre, formando a regio mais aquecida e mida da Terra.

Meteorologicamente corresponde estreita faixa ocupada pelos ventos alsios do

Hemisfrio Norte e do Sul, tambm denominada "Zona de Convergncia Intertropical"

(ITCZ) ou "Equador Meteorolgico".

2.4.5 Zona Tropical

Geograficamente, a Zona ou Regio Tropical corresponde rea

compreendida entre os Trpicos de Cncer e Capricrnio. Meteorologicamente, a

regio tropical a principal rea de "exportao" de umidade para as demais regies

da Terra, responsvel, portanto, pelo equilbrio trmico das regies mais frias.


2.4.6 Zona Subtropical

Corresponde estreita faixa formada entre o paralelo 30 (norte ou sul) e um

dos Trpicos (Cncer ou Capricrnio). uma zona de transio entre as regies frias e

quentes. Trata-se da regio climaticamente mais regular. As chuvas so bem

distribudas durante o ano inteiro, e as quatro estaes do ano so bem ntidas. O

calor do vero contrasta com as geadas do inverno, passando pelas temperaturas

mais amenas no Outono e na Primavera. No Brasil, a regio onde ocorre, embora

esporadicamente, precipitao de neve.

O paralelo 30 (tanto norte quanto sul) conhecido por "latitude de cavalo",

regio das grandes calmarias martimas, proporcionadas pelos anticiclones ali

formados.

2.4.7 Zona Temperada

Corresponde rea compreendida entre o paralelo 30 e o Crculo Polar

(rtico ou Antrtico). uma regio climaticamente bem definida, de ntidas estaes

do ano, embora o vero no seja to quente quanto o subtropical.

2.4.8 Zona Polar

Corresponde rea situada acima do Crculo Polar, onde as temperaturas

so, geralmente, muito baixas. uma regio de clima eminentemente oposto ao

tropical. , tambm, a regio onde existe a maior diferena entre a durao dos dias

e das noites. No vero, no escurece; no inverno, os raios solares praticamente no

aparecem, surgindo somente um leve claro no horizonte, nas reas prximas ao

paralelo 66. Na parte central, bem no plo, a longa noite de inverno dura seis meses.


Zona Polar


3. A ATMOSFERA TERRESTRE

O planeta Terra , provavelmente, o nico no qual a atmosfera sustenta a

vida como ns a conhecemos. O tempo, como um estado da atmosfera, em

qualquer hora e lugar, muita influncia exerce sobre as nossas atividades. Certamente,

pelo menos um importante compromisso j adiamos ou cancelamos por motivos

atmosfricos. Evidentemente, as condies do tempo tm muito a ver com o dia-a-dia

de todos, mas poucas atividades humanas so to dependentes das condies da

atmosfera quanto a navegao area.

A Terra, em sua rbita em torno do Sol, acha-se envolvida por uma camada

gasosa, chamada Atmosfera.

A atmosfera definida como sendo uma mistura mecnica, inodora e incolor

de gases, na qual, cada um dos seus componentes exerce uma funo definida. A

atmosfera tem ainda a propriedade termoreguladora, que no permite o

aquecimento exagerado durante o dia e, noite, evita as excessivas perdas desse

aquecimento. Na atmosfera iniciam e evoluem a totalidade dos fenmenos

meteorolgicos.

3.1 Composio do Ar Atmosfrico

O ar atmosfrico , como vimos, uma mistura de vrios gases, que, em

condies normais, se apresenta inodora, inspida e incolor. Presa a Terra por ao da

gravidade, acompanha a massa slida em todos os seus movimentos e, pela mesma

razo, mantm ntima relao com a massa lquida. Quando complemente seco, o ar

atmosfrico possui uma composio aproximada de 78% de Nitrognio e 21% de

Oxignio. O 1% restante composto de outros gases, tais como Argnio, Dixido de

Carbono, Nenio, Hlio, Oznio, Hidrognio, etc.


3.2 Vapor d'gua

Em seu estado real, o ar atmosfrico nunca se apresenta complemente seco

(0%). Por menor que seja, considerando-se a grande massa lquida do planeta, ele

sempre contm alguma frao de vapor d'gua, cujo contedo pode chegar a

valores prximos a 4% do volume considerado, encontrados nas latitudes equatoriais

(quentes e midas). O acrscimo ocorrido no percentual do vapor d'gua, por

unidade de volume, acarreta, necessariamente, um decrscimo proporcional nos

demais gases.

A importncia da umidade do ar atmosfrico universalmente reconhecida

pela sua influncia na defesa dos tecidos vivos contra as radiaes solares e no

equilbrio trmico do meio ambiente.

3.3 Impurezas

Os gases da atmosfera mantm, em suspenso, um imenso nmero de

partculas de substncias no gasosas de vrias espcies, chamadas, no conjunto, de

poeira. Alm da poeira visvel, que algumas vezes satura o ar, toldando o Sol nas

regies secas, a atmosfera carrega pequenas partculas de origem orgnica, tais

como sementes, esporos e bactrias. Mais numerosas, ainda, so as partculas

inorgnicas microscpicas, que contribuem para a formao de nvoa e nuvens.

Algumas dessas partculas so provenientes do solo, de fumaas ou de sais de origem

ocenica, que so elevadas e dispersadas pelo vento e correntes de ar. Embora a

maior concentrao de partculas seja encontrada nas camadas inferiores, algumas

so transportadas a grandes alturas, quando so atiradas para o ar por meio de

exploses vulcnicas, enquanto outras so resultantes da queima de meteoritos na

atmosfera superior, fornecendo poeira ao ar nas altitudes extremas.

Muitas dessas partculas so pequenssimas, mas exercem dois efeitos

importantes sobre o tempo: primeiro absorvem gua e constituem os ncleos em torno

dos quais ocorre a condensao do vapor d'gua; segundo interceptam uma parte

do calor solar, diminuindo, sensivelmente, a temperatura mdia nas regies afetadas.

3.4 Estrutura Vertical da Atmosfera

A atmosfera terrestre possui uma estrutura vertical extremamente varivel

quanto aos aspectos composio, temperatura, umidade e movimentos. Para fins de

estudo, costuma-se dividir a atmosfera em vrias camadas, em cujas regies

encontramos peculiaridades relevantes.


Foguetes a Lua

TROPOPAUSA

BALO TRIPULADO

AVIO A JATO

AVIO FOGUETE

MONTE EVEREST

PLANADOR

NVEL DO MAR

AURORA POLAR

Estrutura Vertical da Atmosfera

3.4.1 Troposfera

a camada que se encontra em contato com a superfcie, cuja espessura

varia segundo as estaes do ano e a latitude. Nas regies equatoriais, sua altitude

aproximada est entre 17 Km e 19 km; nas regies de latitudes mdias, entre 13 e 15

km e nas regies polares, no em torno de 7 a 9 km. Ela corresponde ao invlucro onde

ocorrem os fenmenos meteorolgicos mais importantes e que afetam diretamente a

vida sobre a superfcie.

Como caractersticas da Troposfera, temos as seguintes:

a) os movimentos atmosfricos horizontais e verticais so intensos;


b) a temperatura diminui com a altitude, numa razo mdia de 6,5C/km;

c) cerca de 75% da massa total da atmosfera se encontram na Troposfera;

d) praticamente todo o vapor d'gua da atmosfera se encontra na

Troposfera, razo pela qual ali se desenvolvem os principais fenmenos, logo esta a

camada que apresenta maior densidade e;

e) o aquecimento da Troposfera se d, principalmente, por absoro da

radiao de ondas longas, emitidas pela superfcie terrestre, a qual, por sua vez, se

aquece pela absoro de ondas curtas emitidas pelo Sol. Por esta razo, a superfcie

considerada como fonte de calor para a Troposfera.

3.4.2 Tropopausa

Embora no seja propriamente uma camada, a Tropopausa uma regio

de transio entre a Troposfera e a Estratosfera. Para a aviao, a Tropopausa tem

grande significado em virtude da localizao dos fortes ventos de oeste e das reas

de intensa turbulncia.

Por ser considerada o topo da Troposfera, a altitude da Tropopausa se

altera segundo os mesmos critrios de variao daquela camada. Sua principal

caracterstica possuir um gradiente trmico vertical muito pequeno e, na maioria das

vezes, isotrmico, cuja espessura varia de 3 a 5 km.

3.4.3 Estratosfera

Camada que se estende at cerca de 60 a 70 Km acima da superfcie

terrestre, onde ocorre moderada penetrao de radiao ultravioleta, que

absorvida pelo oxignio molecular, o qual se decompe e forma uma zona de

concentrao de Oznio entre 25 e 35 Km. Este fato produz calor e torna a Ozonosfera

uma camada mais aquecida e com caractersticas prprias. Apresenta-se isotermal

do topo da Tropopausa at 20 Km; da, at 50 km, ela se aquece atingindo

temperaturas superiores a 0 C; a partir desse nvel, volta a esfriar at cerca de -30 C.

3.4.4 Mesosfera

Como a Troposfera, esta camada aquecida por baixo, em virtude do

aquecimento da camada de oznio pela radiao ultravioleta. Portanto, a

temperatura tambm decresce a uma razo mdia de 3,5 C/km, atingindo, no topo


da camada, cerca de 80 km de altitude, -90 C, o valor mais baixo de toda a

atmosfera. Nessa camada so observados os fenmenos ticos conhecidos por

Aurora, vistos com maior freqncia nas latitudes mdias e polares. Trata-se de linhas

claras e faixas de luz, produzidas pela passagem de partculas ionizadas, atravs dos

gases raros da atmosfera.

Aurora Boreal

3.4.5 Ionosfera ou Termosfera

Ionizada pela ao fotoqumica da radiao solar de baixssimos

comprimentos de onda (Raios X, Gama e Ultravioleta), esta camada de grande

importncia pela sua propriedade de refletir ondas de rdio a grandes distncias. Sua

altitude mxima pode atingir 500 km.

Por ser de interesse para o estudo das comunicaes por rdio, a

Ionosfera foi subdividida pelos pesquisadores em trs faixas significativas denominadas:

a) Camada D. De baixa concentrao inica, surge durante o dia por

causa da presena dos raios solares. Compreende a faixa do topo da Mesopausa

altitude de 90 km. Nas latitudes temperadas surgem nuvens especiais, conhecidas por

Noctilucentes.

b) Camada E. Tambm conhecida por "Camada de Kennely e Heaviside",

situa-se na faixa entre 90 e 150 km. De alta concentrao inica durante o dia, surgem

ali, com freqncia, trilhas de meteoritos (estrelas cadentes).

c) Camada F. Tambm conhecida por "Camada de Appleton", situa-se na

faixa entre 150 e 500 km. a mais ionizada das trs e, por esta razo, a mais importante

para o estudo das comunicaes.


3.4.6 Exosfera

A Exosfera caracteriza-se por representar a mudana gradativa da atmosfera

terrestre em espao interplanetrio. Sem topo definido, devido a sua baixssima

densidade, supe-se que chegue altitude de 1.000 km. Embora a noo de

temperatura se torne imprecisa em razo da rarefao das molculas do ar, a partir

do topo da Mesopausa (-90 C), a curva da temperatura se mantm, indicando

aumento gradativo at atingir valores prximos a 2.000 C, dependendo da atividade

solar.

3.5 Funo da Atmosfera

A funo bsica da atmosfera filtrar seletivamente a radiao solar,

deixando passar at a superfcie terrestre somente a radiao que esteja dentro dos

limites suportveis vida terrena. Essa filtragem seletiva que a atmosfera exerce sobre

a radiao solar processa-se atravs da absoro, difuso e reflexo.

3.5.1 Absoro

A absoro mais importante ocorre nas camadas superiores, quando as

formas de energia mais penetrantes e perigosas vida chocam-se com os tomos da

atmosfera, alterando-lhes as estruturas com a eliminao de eltrons causando, assim,

a absoro.

3.5.2 Difuso

A difuso ocorre quando a luz passa atravs de um meio cujas partculas

tenham o dimetro menor que o comprimento de onda da prpria luz. Quando isso

ocorre, parte da luz se espalha ou difundida em todas as direes. Este fenmeno


inicia-se na Estratosfera. A luz de mais fcil difuso a de cor azul, motivo pelo qual o

cu apresenta, durante o dia, essa colorao. As partculas macroscpicas do tipo

poeira e areia em suspenso difundem a cor amarelada e as partculas microscpicas

dos dias de nvoa seca ou enfumaados difundem a cor avermelhada. A difuso ,

portanto, o processo responsvel pelas restries visibilidade.

3.5.3 Reflexo

Alm da absoro e da difuso, uma boa parte da radiao solar, de

natureza luminosa, refletida de volta para o espao, principalmente pelas nuvens e

pela superfcie da Terra.

3.5.4 Albedo

A capacidade de um corpo em refletir mais ou menos luz representada

pelo albedo, que uma relao entre a quantidade de luz refletida e a quantidade

de luz incidida sobre a superfcie desse corpo.

O albedo mdio da Terra, considerando-se uma cobertura mdia de

nebulosidade, de 0,35, ou seja, da luminosidade recebida, a Terra devolve ao

espao cerca de 35%.

Radiao Solar

3.5.5 Efeito Estufa

A atmosfera da Terra constituda de gases que permitem a passagem da

radiao solar, e absorvem grande parte do calor (a radiao infravermelha trmica),

emitido pela superfcie aquecida da Terra. Esta propriedade conhecida como efeito

estufa. Graas a ela, a temperatura mdia da superfcie do planeta mantm-se em

cerca de 15C. Sem o efeito estufa, a temperatura mdia da Terra seria de 18C abaixo


de zero, ou seja, ele responsvel por um aumento de 33C. Portanto, benefcio ao

planeta, pois cria condies para a existncia de vida.

Quando se alerta para riscos relacionados com o efeito estufa, o que est em

foco a sua possvel intensificao, causada pela ao do homem, e a conseqncia

dessa intensificao para o clima da Terra. A hiptese da intensificao do fenmeno

muito simples, do ponto de vista da fsica: quanto maior for a concentrao de gases,

maior ser o aprisionamento do calor, e conseqentemente mais alta a temperatura

mdia do globo terrestre.

A maioria dos cientistas envolvidos em pesquisas climticas est convencida

de que a intensificao do fenmeno em decorrncia das aes e atividades

humanas, provocar esse aquecimento. Uma minoria discorda disso e indaga em que

medida esse aquecimento, caso esteja ocorrendo, se deve ao efeito estufa,

intensificado pela ao do homem.

Sem dvida, que as descargas de gases na atmosfera por parte das indstrias

e das frotas de veculos, contribuem para aumentar o problema, e naturalmente ainda

continuaro a ser objeto de muita discusso entre os cientistas e a sociedade.

Efeito Estufa


4. TEMPERATURA DO AR

Um parmetro meteorolgico de importncia fundamental a temperatura

do ar. Em muitas partes do mundo, est sujeita a grandes extremos e mudanas

sbitas, e a vida humana, as plantas e a vida dos animais so sensveis a ela. Constitui,

assim, um importante fator na determinao das condies de vida e na

produtividade do solo nas diferentes regies do mundo.

4.1 Natureza do Calor e da Temperatura

De acordo com a teoria da expanso molecular da constituio da matria,

todas as substncias so formadas de molculas de movimentos mais ou menos

rpidos. Quando a velocidade do movimento intermolecular de um corpo aumenta, a

temperatura desse corpo se eleva. A energia capaz de acelerar o movimento

molecular de um corpo chamada de calor, portanto, o calor cuja unidade de

medida se chama "caloria", a energia responsvel pelo aumento da temperatura de

um corpo.

Os conceitos de temperatura, por outro lado, so to imprecisos que no

existe uma definio satisfatria; todos eles partem para uma definio relacionada


sensao fisiolgica do corpo humano. Portanto, nos bastar saber apenas que a

temperatura um parmetro indicador do estado trmico dos corpos, o que no

deve ser confundido com calor. O calor uma manifestao de energia capaz de se

transformar em trabalho ou em outro tipo de energia, podendo passar de um corpo

para outro, quando suas temperaturas forem diferentes.

Embora o corpo humano possa reagir s variaes trmicas do meio

ambiente, no constitui um instrumento acurado capaz de medir a temperatura do ar.

Para tal propsito necessitamos dos termmetros.

4.2 Termmetros

Quando um corpo aquecido, ou seja, quando aumenta a sua temperatura,

o seu volume, na maioria dos casos, tambm aumenta. De maneira anloga, quando

se resfria, o seu volume diminui.

Aproveitando-se da propriedade que certas substncias possuem de se

dilatarem e se contrarem com as variaes trmicas, o fsico alemo Daniel

Fahrenheit criou, em 1710, um instrumento capaz de medir as variaes de

temperatura de um corpo e o denominou termmetro.

Os termmetros so, pois, instrumentos destinados a reagir, com preciso, s

variaes trmicas de um corpo. H vrios tipos e formas, utilizados segundo sua

destinao.

Termmetro de Mximas e de mnimas temperaturas


4.3 Propagao do Calor

O calor, como forma de energia, pode ser transferido de um corpo para

outro, quando h uma diferena de temperatura entre eles. O calor passa sempre de

um corpo mais aquecido para outro menos aquecido; da dizer-se que o sentido de

propagao do calor sempre no sentido das temperaturas mais baixas.

A transferncia ou propagao do calor na atmosfera se faz, basicamente,

por quatro processos: conveco, adveco, conduo e radiao.

4.3.1 Conveco

o processo de propagao mais comum na atmosfera, que se traduz pelo

movimento vertical do ar por meio das correntes ascendentes e descendentes, que

levam ar mais aquecido para os nveis mais elevados e trazem um volume

correspondente de ar mais frio para a superfcie. o mesmo processo pelo qual a

gua de uma panela exposta ao fogo se aquece igualmente em todos os nveis.

Podemos, ento, definir conveco como sendo o processo de transmisso de calor

de um ponto a outro de um fluido, pelo deslocamento de seus tomos e molculas

atravs de correntes convectivas.

Transporte Convectivo

4.3.2 Adveco

Processo pelo qual o ar transportado horizontalmente, na tentativa de trazer

um equilbrio entre as temperaturas. Como sabemos, o ar aquecido se expande e se

torna mais leve que o ar frio; isso gera uma diferena de presso entre as regies,


obrigando o deslocamento de grandes pores de ar no sentido horizontal a fim de

contrabalanar essas diferenas trmicas. Esse movimento horizontal do ar que

denominamos de correntes advectivas.

4.3.3 Conduo

Processo de transmisso do calor menos encontrado na atmosfera, visto que

esse processo s ocorre quando o ar bastante denso. a transferncia do calor se

processando de molcula a molcula, sem as mudanas relativas da posio de

cada molcula de um corpo. Esse processo mais comum aos slidos.

4.3.4. Radiao

a transferncia de calor pela converso da energia trmica em radiao

eletromagntica, de natureza semelhante da luz e a reconverso dessa radiao

em calor pelo corpo sobre o qual tenha incidido a radiao. O aquecimento da Terra,

pela radiao solar, ocorre quando a radiao infravermelha, ao atingir a superfcie,

faz vibrar suas molculas, dando origem ao calor. um processo pelo qual o calor

pode ser transferido de um corpo para outro, atravs de um meio quase desprovido

de matria.


4.4 Variao Vertical da Temperatura

No captulo sobre "Atmosfera Terrestre", discutimos as divises da atmosfera

em camadas e verificamos o comportamento da variao trmica vertical, desde a

superfcie at o suposto "topo" da camada gasosa. Vimos que, inicialmente, a

temperatura decresce com a altitude, em razo de ser a superfcie da Terra, e no o

Sol, que aquece diretamente o ar. Mas esse comportamento trmico , como

dissemos, o "normal". Portanto, no nos devemos assustar se em algum momento tudo

ocorrer exatamente ao contrrio.

A variao trmica com a altitude conhecida por "gradiente trmico

vertical", que ser "positivo" quando a temperatura diminuir com a altitude e "negativo"

quando aumentar.

Na mdia, o gradiente trmico vertical, nos nveis mais baixos da atmosfera,

de 6,5C/km (cerca de 0,65C/100 m ou 2C/1.000 ps). Mas, desde que se trata de

"mdia", este valor raramente ocorre. No entanto, o valor mdio tem sua aplicao

prtica: serve como "base" para calibrao de instrumentos de aeronaves e

preparao de cartas de navegao.

O normal a temperatura decrescer com a altitude; todavia, em algumas

ocasies, ela aumenta, caracterizando a chamada "Inverso Trmica". A camada de

inverso pode ocorrer em diversos nveis, mas, na maioria das vezes, ela ocorre

"colada" ao solo. Sua causa principal o resfriamento excessivo da superfcie em noite

de cu claro, principalmente no inverno, ocasionando nevoeiros pela manh e, o pior,

altos ndices de poluio ambiental.

4.5. Processo Adiabtico


Processo termodinmico que engloba as variaes de temperatura e presso

no considerando as variaes de volume. A densidade absoluta ou massa especfica

do ar diminui na vertical (altitude). Um volume de ar que sobe na atmosfera vai

penetrando em reas de presses cada vez menores e, em conseqncia vai se

expandindo, provocando resfriamento, ou seja, perda de temperatura por expanso,

sem troca com o meio ambiente.

Caso contrrio, um volume de ar que se afunda na atmosfera vai penetrando

em reas de presses cada vez maiores e, em conseqncia, vai se comprimindo,

provocando aquecimento, ou seja, ganho de temperatura por compresso, sem troca

de calor com o meio ambiente. A este processo d-se o nome de processo

adiabtico.

4.6. Outros Gradientes Trmicos

O gradiente da razo adiabtica seca cujo valor igual a 1C/100 m, significa

que, o ar seco ao se elevar na atmosfera se resfria neste valor constante. Da mesma

maneira, a razo adiabtica mida, cujo valor igual a 0,6C/100 m, significa que, o ar

saturado ao se elevar, dentro de nuvens, se resfriar neste valor constante.

O gradiente trmico isotrmico o gradiente cuja temperatura no varia com

a altitude (gradiente nulo).

O gradiente trmico negativo, ao contrrio, aquele em que a temperatura

aumenta com a altitude, gerando as inverses trmicas. Estes dois ltimos gradientes

geram estabilidade no ar.

O gradiente super-adiabtico, o gradiente cuja temperatura decresce em

valores maiores do que 1 C/100 m, e, ao chegar em valores iguais a 3,42C/100,

teremos o gradiente denominado auto-convectivo, tambm conhecido por

instabilidade absoluta, ocorre nas nuvens cumulunimbus.


O gradiente do ponto de orvalho, o gradiente que decresce em mdia

0,2C/100 m quando uma parcela de ar se eleva na atmosfera, convectivamente.

Nvel de condensao convectiva (NCC), o nvel onde o ar saturado se

condensa e d origem formao de nebulosidade convectiva, geralmente nuvens

cumulus. Para se obter a altura da base desta nuvem, recorre-se a seguinte frmula:

NCC = 125x (T PO)

Onde o NCC a altura da nuvem em metros.

Resumindo:

INSTABILIDADE

Instabilidade - Mau tempo

Sistema Brico Convergente

Nuvens Cumuliformes

(CU-TCU-CB-AC-CC)

TRV, RPG, GRZ, VNT RJD, Turbulncia

Frente Fria

>>>>1C Gelo Claro, Cristal, Vtreo, Transparente, Vidrado

ESTABILIDADE


Estabilidade Bom Tempo

Nuvens Estratiformes

(ST-NS-AS-CS-CI)

PRP LEV CNT (AS)

NVO

ISC (ST)

Gelo Opaco, Escarcha, Amorfo, Granular

0,6C

CONDICIONAL

SC

Stratocumulus

Instvel (ar saturado)

Estvel (ar no saturado)

0,6C 1C

4.7. Variao Horizontal da Temperatura

A variao horizontal da temperatura determina diferenas nas mdias das

temperaturas verificadas de local para local da Terra, principalmente no sentido

longitudinal, nas diversas pocas do ano. As condies de temperatura em qualquer

ponto do globo terrestre dependem, de um modo geral, dos seguintes fatores:

latitude, intensidade e durao da radiao solar, insolao, albedo da superfcie e

aspectos fsicos da superfcie, se martima ou continental.


A variao horizontal da temperatura ou campo termal da atmosfera constitui

um dos elementos mais importantes para a anlise e estudo do comportamento da

atmosfera. Na anlise meteorolgica, o campo termal representado pelo traado

de linhas que ligam pontos de iguais valores de temperatura, que so chamadas de

isotermas.

5. PRESSO ATMOSFRICA

O ar atmosfrico, por ser matria, tem peso. Este peso, num passado no

muito distante, era totalmente ignorado pelos homens de cincia. Somente aps a

experincia realizada por Evangelista Torricelli, em 1643, pde ser demonstrado o

quanto pesa a atmosfera sobre a superfcie do solo. A experincia de Torricelli deu

origem ao barmetro de mercrio, instrumento responsvel pela elevao do estudo

da atmosfera categoria de cincia.

A presso do ar atmosfrico o resultado da fora exercida em todas as

direes, por efeito do peso do ar. Como conseqncia dos diversos movimentos

constantes do ar, das variaes de sua temperatura e do teor de vapor d'gua, o

peso do ar atmosfrico, sobre um dado ponto, varia constantemente. A presso,

portanto, de maneira anloga temperatura, nunca se estabiliza.

Contrariamente s variaes trmicas, as variaes da presso no so, de

ordinrio, perceptveis aos sentidos humanos. Elas constituem, no entanto, um aspecto

importante do tempo, pelas relaes que apresentam com as mudanas das

condies meteorolgicas.

Para a aviao, a presso do ar atmosfrico tem um sentido todo especial,

pois, sem essa informao, a navegao area teria um srio problema de

segurana.


5.1 Medidas de Presso

Como a presso do ar varia constantemente, necessrio que os seus valores

sejam devidamente medidos.

5.1.1 Barmetro de Mercrio

O instrumento usado para medir, de maneira acurada, a presso atmosfrica

o barmetro de mercrio.

Quando se mergulha a extremidade aberta de um tubo de vidro, com cerca

de 90 cm de comprimento, cheio de mercrio, num recipiente tambm contendo

mercrio, o contedo do tubo tende a escoar-se para o recipiente, at que a coluna

de mercrio dentro do tubo seja equilibrada pela presso do ar, exercida sobre a

superfcie livre do recipiente. O comprimento da coluna do mercrio torna-se, pois,

uma medida de presso do ar. Esta foi a experincia realizada por Torricelli em 1643.

Os instrumentos usados hoje para medir a presso atmosfrica nada mais so

que refinamentos mecnicos do barmetro original.


Barmetros de Mercrio

5.1.2 Barmetro Aneride

Funcionando como altmetros e bargrafos, o barmetro aneride

consiste, essencialmente, de uma caixa metlica flexvel, complemente fechada,

dentro da qual feito vcuo parcial. Uma pequena mola no seu interior impede que

ela seja esmagada pela presso externa. A cmara flexvel reage s variaes de

presso, cujos movimentos resultantes so transmitidos a um ponteiro que se desloca

sobre um mostrador.


Bargrafo

5.2 Unidades de Presso

As unidades de presso de interesse aeronutico so aquelas de uso nos

boletins meteorolgicos, nos altmetros das aeronaves e das torres de controle de vo.

No abordaremos, neste estudo, outras unidades, como, por exemplo, as utilizadas nas

indstrias.

a) Hectopascal (hPa). Esta unidade utilizada internacionalmente, tanto nos

boletins meteorolgicos quanto nos altmetros dos avies. Corresponde a 1.000

dinas/cm, no sistema CGS de unidades.

Algumas publicaes aeronuticas ainda utilizam o milibar (mb), unidade

numericamente equivalente ao hectopascal (hPa). Todavia, a Organizao de


Aviao Civil Internacional (OACI) recomendou, por meio da Emenda 14 ao Anexo 5,

substituir a mb pelo hPa como unidade de medida de presso para fins aeronuticos,

a partir de 01.01.86.

b) Polegada de mercrio (pol Hg). a medida da altura da coluna de

mercrio do barmetro em polegadas. Esta unidade ainda muito utilizada nos pases

de lngua inglesa. 1 pol Hg = 33,86 hPa (aproximadamente). No Brasil, muitos altmetros

ainda utilizam essa escala.

c) Centmetro de mercrio (cm Hg). Analogamente, a medida da altura da

coluna de mercrio do barmetro, em centmetros. 1 cm Hg = 13,33 hPa

(aproximadamente).

d) Milmetro de mercrio (mm Hg). a medida da altura da coluna de

mercrio do barmetro, em milmetros. 1 mm Hg = 1,33 hPa (aproximadamente).

5.3 Variaes da Presso Atmosfrica

Como vimos, a presso do ar num dado ponto uma fora exercida em

todas as direes, pelo total do ar acima desse ponto. Por efeito de movimentos

constantes do ar, variaes de sua temperatura e teor de vapor de gua, o peso do

ar sobre um dado ponto sofre variaes constantes. A presso, da mesma forma que

a temperatura, nunca se estabiliza por um perodo de tempo e. conjuntamente, esses

dois parmetros determinam a maior parte das mudanas nas condies

meteorolgicas.

5.3.1 Variao da Presso com a Altitude

medida que nos elevamos acima do nvel do mar, diminumos o ar acima

de ns e a presso cai, rapidamente nos nveis inferiores e mais densos, e mais

lentamente medida que o ar se torna mais rarefeito. Estudos tm mostrado que

cerca de 50% do peso da atmosfera acha-se concentrado abaixo dos primeiros 5.500

metros, ou seja, at o nvel isobrico de 500 hPa. O restante de seu peso se encontra

espalhado at os limites superiores da atmosfera.

A densidade e o peso do ar dependem da sua temperatura e, em menor

proporo, do seu teor de umidade e da fora de gravidade. Assim sendo, nenhuma

correo de altitude poder ser feita com perfeio se no considerarmos,

principalmente, a temperatura.


A variao vertical da presso do ar, em realidade, no ocorre de modo

constante. Para a navegao area, no entanto, utilizam-se valores padronizados de

altura em relao a valores de presso, cujos resultados so satisfatrios,

principalmente nos nveis inferiores da Troposfera. Consideremos, para clculos

prticos, a seguinte relao: 1 hPa = 30 ps (aproximadamente).

5.3.2 Variao Horizontal da Presso

Se a atmosfera estivesse em repouso, predominariam sobre os continentes,

durante o vero, altas temperaturas e baixas presses e, sobre os oceanos, baixas

temperaturas e altas presses. No inverno, as configuraes se inverteriam.

Em realidade, a situao no to simples assim. Alm da periodicidade da

radiao solar, os ventos, associados topografia, desempenham importante papel

na distribuio dos campos de presso. A barlavento das grandes elevaes, o ar em

escoamento tende a represar-se, criando situaes de alta presso, enquanto, a

sotavento, ocorre a formao de baixas presses. Alm disso, as perturbaes da

atmosfera esto em permanentes alteraes, ora se intensificando, ora se

enfraquecendo, e, quase sempre, deslocando-se horizontalmente. Assim, torna-se

clara a grande complexidade das variaes horizontais do campo de presso,

residindo a o grande desafio da previso do tempo.

5.3.3 Variao Diuturna da Presso

A atmosfera oscila para cima e para baixo, como se fosse uma mola, sob o

efeito da atrao solar. Oscila para cima, por efeito direto da atrao do Sol e, para

baixo, pela fora da gravidade e seu prprio peso. Esse movimento da atmosfera

apresenta dois mximos e dois mnimos durante as 24 horas do dia. As presses

mximas ocorrem por volta de 10:00 e 22:00 horas local e as mnimas ocorrem s 04:00

e 16:00 horas local.

Esse fenmeno denominado de Mar Baromtrica e mais acentuada nas

regies tropicais, diminuindo gradativamente na direo dos plos.


5.3.4 Variao Dinmica da Presso

Ocorre em funo dos deslocamentos horizontais dos grandes sistemas de

presso e da redistribuio das massas de ar. ela muito mais definida nas latitudes

temperadas, onde ocorrem os maiores contrastes entre as massas de ar.

5.4 Presso da Estao - QFE

O valor de presso obtido a partir da leitura do Barmetro, num dado ponto

superfcie da Terra representa a presso que a atmosfera est exercendo sobre o

referido ponto. A esse valor de presso d-se o nome de Presso da Estao ou QFE.

5.5 Presso ao Nvel do Mar - QFF

Sabemos que a presso decresce com a altitude. Assim sendo, estaes

situadas em altitudes diferentes tero presses diferentes, no sendo possvel uma

comparao entre elas, para anlise do campo brico.

Para se fazer uma anlise do campo brico das vrias estaes

meteorolgicas situadas em regies, com diversas altitudes, numa mesma hora,

necessrio que todas essas localidades reduzam suas presses para um nvel de

referncia comum. O nvel mdio do mar a referncia utilizada e a presso at a

reduzida denominada Valor QFF, obtida atravs de clculos e uso de tabelas, tendo

como ponto de partida o QFE, presso ao nvel da estao.

Para as estaes situadas acima do nvel do mar, reduzir a presso da

estao a esse nvel, significa adicionar presso da estao, um valor que

represente o peso de uma coluna de ar hipottica, que se estenderia do nvel da

estao ao nvel do mar. Assim, a coluna hipottica de ar representa a distncia

vertical que separa o nvel da estao, do nvel do mar, ou seja, a prpria altitude

da estao: Altitude da Estao = QFF - QFE.

5.6 Campos de Presso

Para compreendermos o significado de "campo de presso" e sua

importncia para a navegao area, imperativo o entendimento de outros dois

conceitos meteorolgicos.

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Apostila de Meteorologia