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ANÁLISE DA INFLUÊNCIA CLIMÁTICA NA OCORRÊNCIA DE ACIDENTES EM AEROPORTOS Helen Feuser Fernandes Carlos Müller Cláudio Jorge Pinto Alves Departamento de Engenharia de Infraestrutura Aeronáutica Instituto Tecnológico de Aeronáutica RESUMO O objetivo do presente estudo é discutir a influência climática nas operações aeroportuárias, especialmente em aeroportos de pequeno porte. Para esse objetivo foi utilizado o modelo de análise de risco ACRP 50. Esse modelo foi desenvolvido através de uma parceria do TRB (Transportation Research Board) e da FAA (Federal Aviation Administration), que leva em consideração fatores operacionais e meteorológicos no cálculo da probabilidade da saída de pista nas operações de pouso e decolagem. A análise foi realizada no Aeroporto Lauro Carneiro de Loyola, localizado em Joinville Santa Catarina, no período de 01 de fevereiro de 2013 a 28 de fevereiro de 2014. Foi observado que existe uma tendência, nas operações de pouso, à ultrapassagem dos limites da pista no inverno e saída lateral da pista no verão em relação às demais estações do ano. ABSTRACT The aim of the present study is to discuss the climate influence in the airport operations, especially in small airports. For this purpose the risk assessment model ACRP 50 was used. This model was created in a partnership between TRB (Transportation Research Board) and FAA (Federal Aviation Administration) that considers operational and meteorological factors to calculate runway excursion probability of landing and take-off. The analysis was performed in the Lauro Carneiro Loyola Airport, localized in Joinville Santa Catarina, in the period February 1st, 2013 until February 28th, 2014. A trend was observed in exceeding the runway limits in landing operations in the winter and lateral running off in the summer in respect of others seasons 1. INTRODUÇÃO O clima interfere na oferta e procura de transporte aéreo devido à sazonalidade. Esta por sua vez, pode estar ligada a períodos do ano característicos pelas festividades (natal, ano novo, carnaval, páscoa etc.), como também pela mudança das estações do ano que favorecem a escolha de determinados destinos turísticos. O transporte de carga também é afetado pelas mudanças climáticas devido a suas consequências na produção e consumo. Koetse e Rietveld (2009) apontam que quanto mais adversas e extremas as condições climáticas, pior é o desempenho dos sistemas de transporte, de um modo geral. Já a pontualidade no transporte aéreo é influenciada principalmente por fatores como: visibilidade, velocidade do vento, nível de teto e neve (Markovic et al., 2008). A meteorologia possui grande influência na aviação, fatores meteorológicos como visibilidade horizontal, nível de teto e condições de vento interferem nas operações aeroportuárias podendo diminuir a operacionalidade dos aeroportos. Quando na ocorrência destes fatores, eles são apontados como as principais causas de acidentes aeronáuticos (Costa, 2008). A baixa visibilidade, por exemplo, é apontada por Groff e Price (2006) como responsável do aumento pronunciado de acidentes fatais relacionados à aviação geral (em comparação com condições de boa visibilidade). As condições climáticas são dinâmicas e além das sazonalidades, tendem a ser modificadas de acordo com as mudanças da vegetação e relevo da região. Estudos de Cabral (1998 e 2005) demonstraram que os Aeroportos de Guarulhos e de Congonhas apresentaram um aumento de aproximadamente 3,5°C e 1,5°C de temperatura, respectivamente, no período compreendido entre 1961 e 1997. Essa elevação de temperatura tem como causa o processo de urbanização da região desses aeroportos, e tem como

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ANÁLISE DA INFLUÊNCIA CLIMÁTICA NA OCORRÊNCIA DE ACIDENTES EM

AEROPORTOS

Helen Feuser Fernandes

Carlos Müller

Cláudio Jorge Pinto Alves Departamento de Engenharia de Infraestrutura Aeronáutica

Instituto Tecnológico de Aeronáutica

RESUMO

O objetivo do presente estudo é discutir a influência climática nas operações aeroportuárias, especialmente em

aeroportos de pequeno porte. Para esse objetivo foi utilizado o modelo de análise de risco ACRP 50. Esse

modelo foi desenvolvido através de uma parceria do TRB (Transportation Research Board) e da FAA (Federal

Aviation Administration), que leva em consideração fatores operacionais e meteorológicos no cálculo da

probabilidade da saída de pista nas operações de pouso e decolagem. A análise foi realizada no Aeroporto Lauro

Carneiro de Loyola, localizado em Joinville – Santa Catarina, no período de 01 de fevereiro de 2013 a 28 de

fevereiro de 2014. Foi observado que existe uma tendência, nas operações de pouso, à ultrapassagem dos limites

da pista no inverno e saída lateral da pista no verão em relação às demais estações do ano.

ABSTRACT

The aim of the present study is to discuss the climate influence in the airport operations, especially in small

airports. For this purpose the risk assessment model ACRP 50 was used. This model was created in a partnership

between TRB (Transportation Research Board) and FAA (Federal Aviation Administration) that considers

operational and meteorological factors to calculate runway excursion probability of landing and take-off. The

analysis was performed in the Lauro Carneiro Loyola Airport, localized in Joinville – Santa Catarina, in the

period February 1st, 2013 until February 28th, 2014. A trend was observed in exceeding the runway limits in

landing operations in the winter and lateral running off in the summer in respect of others seasons

1. INTRODUÇÃO

O clima interfere na oferta e procura de transporte aéreo devido à sazonalidade. Esta por sua

vez, pode estar ligada a períodos do ano característicos pelas festividades (natal, ano novo,

carnaval, páscoa etc.), como também pela mudança das estações do ano que favorecem a

escolha de determinados destinos turísticos. O transporte de carga também é afetado pelas

mudanças climáticas devido a suas consequências na produção e consumo. Koetse e Rietveld

(2009) apontam que quanto mais adversas e extremas as condições climáticas, pior é o

desempenho dos sistemas de transporte, de um modo geral. Já a pontualidade no transporte

aéreo é influenciada principalmente por fatores como: visibilidade, velocidade do vento, nível

de teto e neve (Markovic et al., 2008).

A meteorologia possui grande influência na aviação, fatores meteorológicos como visibilidade

horizontal, nível de teto e condições de vento interferem nas operações aeroportuárias

podendo diminuir a operacionalidade dos aeroportos. Quando na ocorrência destes fatores,

eles são apontados como as principais causas de acidentes aeronáuticos (Costa, 2008). A

baixa visibilidade, por exemplo, é apontada por Groff e Price (2006) como responsável do

aumento pronunciado de acidentes fatais relacionados à aviação geral (em comparação com

condições de boa visibilidade). As condições climáticas são dinâmicas e além das

sazonalidades, tendem a ser modificadas de acordo com as mudanças da vegetação e relevo da

região. Estudos de Cabral (1998 e 2005) demonstraram que os Aeroportos de Guarulhos e de

Congonhas apresentaram um aumento de aproximadamente 3,5°C e 1,5°C de temperatura,

respectivamente, no período compreendido entre 1961 e 1997. Essa elevação de temperatura

tem como causa o processo de urbanização da região desses aeroportos, e tem como

consequência a diminuição de nevoeiros (Cabral 1998 e 2005; Costa, 2008). Os nevoeiros

ocorrem principalmente no outono/inverno, em condições de temperaturas menores e

presença de umidade proveniente da vegetação ou lagoas no entorno. A redução da presença

de nevoeiros diminuiu as restrições operacionais (relacionadas a esse fator) no Aeroporto de

Guarulhos, aumentando a segurança e diminuindo gastos operacionais em caso de pousos em

aeroportos alternativos (Cabral, 2005).

Quanto mais próximo da sua capacidade nominal o aeroporto opera, mais a meteorologia

tende a afetá-lo (Markovic et al., 2008). A fim de superar as adversidades resultantes dos

fatores climáticos para manter constante a operacionalidade e a segurança dos aeroportos, é

que sistemas de auxílio à navegação estão em constante estudo e desenvolvimento, sendo o

mais comum o ILS (Instrument Landing System). Porém, Santos et al.(2013) alertam que

todas as ferramentas para auxiliar voos por instrumento possuem limitações e não são

completamente precisas, além do alto custo para adquiri-las e mantê-las. Logo, aeroportos de

pequeno porte concentram quantidades superiores de voos visuais do que por instrumento, por

vezes pelo fato de não possuírem equipamentos necessários e não serem homologadas para

tal. Com isso, pode-se entender a importância da compreensão dos fatores meteorológicos na

aviação regional. Logo, o objetivo da pesquisa é discutir os fatores climáticos a luz das

operações de pouso e decolagem em aeroportos de pequeno porte, e possíveis incidentes

resultantes. Com esse intuito, o Aeroporto Lauro Carneiro de Loyola foi analisado através do

modelo ACRP 50 (Ayres Jr. et al., 2011), sendo esse um aeroporto regional localizado em

Joinville/SC.

O trabalho está dividido da seguinte forma: na Seção 2 é apresentado o modelo que foi

utilizado para análise, na Seção 3 são discutidas as variáveis climáticas em relação às

operações de pouso e decolagem. A Seção 4 apresenta a metodologia adotada para a aplicação

do modelo de análise de risco, na Seção 5 são apresentados os resultados e discussões e

finalmente, as últimas considerações e conclusões são feitas.

2. MODELO

Através do modelo ACRP 50 (Ayres Jr. et al., 2011) é possível calcular a probabilidade de a

aeronave exceder os limites da pista de pouso e decolagem. São cinco os tipos de incidentes

que podem ser analisados:

- LDOR (Landing Overrun): Ultrapassagem no pouso;

- LDUS (Landing Undershoot): Toque antecipado no pouso;

- LDVO (Landing Veer-off): Desvio lateral no pouso;

- TOOR (Take-off Overrun): Ultrapassagem na decolagem;

- TOVO (Take-off Veer-off): Desvio lateral na decolagem.

Primeiro calcula-se a probabilidade de ocorrer um evento (LDOR, LDUS, LDVO, TOOR ou

TOVO), de acordo com as operações de determinado aeródromo, utilizando a Equação (1):

e xbxbxbxbb

AcidentedeOcorrênciaPnn

33221101

1 (1)

Onde:

P{Ocorrência de Acidente}: probabilidade (0 – 100%) de ocorrência de algum tipo de evento

(LDOR; LDUS, LDVO; TOOR; TOVO);

x1: Variáveis independentes (ex.: nível de teto, visibilidade, vento de través etc.);

b1: Coeficientes da regressão.

Na Tabela 1 são apresentadas as variáveis independentes e os seus coeficientes

correspondentes. Como as discussões são entorno do clima, as variáveis operacionais foram

retiradas e são apresentadas apenas as variáveis meteorológicas, porém, para os cálculos todas

as variáveis são consideradas. Valores positivos aumentam a probabilidade da ocorrência de

determinado evento, logo, valores negativos diminuem.

Tabela 1: Coeficientes e variáveis independentes climáticas para o modelo de probabilidade

de incidente (Adaptado de Ayres Jr. et al., 2011).

Variável LDOR LDUS LDVO TOOR TOVO

Nível do Teto

menor que 200 ft -0,019 0,070 0,792

200 a 1000 ft -0,772 -1,144 -0,114

1000 a 2500 ft -0,345 -0,721

Visibilidade

(Statute Mile)

menor que 2 SM 2,881 3,096 2,143 1,364 2,042

de 2 a 4 SM 1,532 1,824 -0,334 0,808

de 4 a 8 SM 0,200 0,416 0,652 -1,500

Vento de

Través

de 2 a 5 nós -1,342 -0,698 -0,091 -1,045

de 5 a 12 nós -0,913 -0,295 0,653 -0,695 0,102

mais que 12 nós -0,921 -1,166 2,192 0,219 0,706

Vento de Popa de 5 a 12 nós 0,066

mais que 12 nós 0,786 0,980

Temperatura

menor que 5 °C 0,043 0,197 0,558 0,269 0,988

de 5 a 15 °C -0,019 -0,71 -0,453 -0,544 -0,42

Mais que 25 °C -1,067 -0,463 0,291 0,315 -0,921

Condições

Meteorológicas

Condições de gelo 2,007 2,703 2,670 3,324

Chuva 0,991 -0,126 0,355 -1,541

Neve 0,449 -0,25 0,548 0,721 0,963

Granizo -0,103

Rajadas de vento 0,041 -0,036 0,006

Neblina 1,740

Tempestade -1,344

Condições de

Operação Condições noturnas -1,360

O segundo passo é calcular a probabilidade da aeronave exceder determinada distância (nos

sentidos transversal e longitudinal ao eixo da pista) além dos limites da pista de pouso e

decolagem, com essa finalidade foi utilizada a Equação (2):

e atdtPn

(2)

Onde:

t : é a direção (X – longitudinal a pista ou Y – transversal a pista) que está sendo analisada;

dtP : a probabilidade que alguma aeronave irá exceder certa distância “d” da pista, na

direção analisada;

a e n : constantes que variam com o tipo de acidente;

e : número de Euler.

O resultado é obtido através do produto das Equações (1) e (2). O valor encontrado será a

probabilidade de a aeronave exceder determinadas distâncias de acordo com um dos cinco

tipos de eventos analisados.

3. VARIÁVEIS DO MODELO

Aqui são apresentadas as variáveis meteorológicas utilizadas no modelo ACRP 50 (Ayres Jr.

et al., 2011). A compreensão dessas variáveis se dá em termos práticos encontrados

principalmente em documentos do Departamento de Controle do Espaço Aéreo (DECEA).

Para operações visuais onde a tomada de decisão é de responsabilidade quase exclusiva do

piloto, e sendo essas situações comuns em aeroportos de pequeno porte é que se faz

necessária essa explanação.

3.1. Nível de teto De acordo com DECEA (2013a), o teto é a altura acima do solo, da base da mais baixa

camada de nuvens que cobre mais da metade do céu. A quantidade de nuvens é dividida em

quatro grupos (DECEA, 2014), sendo eles: FEW (few) – poucas nuvens, 1 a 2 oitavos; SCT

(scattered) – nuvens esparsas, 3 a 4 oitavos; BKN (broken) – céu nublado, 5 a 7 oitavos; OVC

(overcast) – céu encoberto, 8 oitavos. O requisito para ser considerado teto é ter mais da

metade do céu encoberto, portanto acima de 4 oitavos. Já a condição de céu claro acontece

quando não há nenhuma nuvem ou a cobertura total é menor que 1 octa (unidade de medida

utilizada para caracterizar a quantidade de nuvens existentes por camada). A visibilidade

horizontal e o nível de teto normalmente são os limitadores da operação visual (VFR – Visual

Flight Rules), sendo que, de modo geral, o nível de teto não deve ser inferior a 450 metros

(1.500 pés), do contrário, a operação passa a ser por instrumentos (DECEA, 2013b). Quando a

operação é feita por instrumentos ela passa a ser mais precisa, a aeronave é direcionada a

pontos específicos, diferentemente da operação visual que depende da orientação do próprio

piloto. A operação por instrumentos (IFR – Instrument Flight Rules) quando realizada com o

auxílio do ILS (Instrument Landing System) pode ser dividida em três categorias (CAT I,

CAT II, CAT III).

No modelo, o nível de teto é apresentado em três faixas de altura. Na primeira faixa, o nível

de teto menor que 200 pés aumenta a probabilidade de risco, sendo levemente favorável à

segurança apenas para o evento LDOR. Conforme mencionado anteriormente, a utilização de

instrumentos proporciona maior precisão à navegação, aumentando, portanto, a segurança.

Porém, nessa faixa de altitude apenas podem ser utilizados instrumentos CAT II e CAT III,

sendo poucos os aeroportos que possuem essa tecnologia no Brasil (SAC, 2014). Além disso,

há a necessidade de pessoas especializadas e de aeronaves que possam operar nessas

condições, logo, no modelo, esse nível de teto aparece como fator de contribuição para

acidentes. Diferentemente da segunda faixa, de 200 a 1000 pés, onde a operação deve ser feita

com instrumentos CAT I, cuja utilização é mais comum; no Brasil são 28 os aeroportos que

possuem essa tecnologia (SAC, 2014). Na última faixa dada pelo modelo, de 1000 a 2500 pés,

a operação é visual. De acordo com os coeficientes apresentados na Tabela 1, pode-se

observar que nesse nível de teto as operações não contribuem para aumentar o risco de

acidentes, mesmo que a operação não seja tão precisa quanto a instrumental, o aumento da

visibilidade do piloto torna a operação mais segura.

3.2. Visibilidade

De acordo com DECEA (2014), para fins aeronáuticos, a visibilidade é definida como a maior

distância em que um objeto, razoável, pode ser identificado. A visibilidade horizontal, assim

como o nível de teto, é um dos principais fatores que afetam as operações de pouso e

decolagem, muitas vezes limitando e até inviabilizando voos programados. Quanto às

condições meteorológicas, chuva e nevoeiro (condição onde a temperatura e o ponto de

orvalho são muito próximos e o vento é fraco) são os fenômenos que mais contribuem para a

diminuição da visibilidade.

No modelo (ver Tabela 1), a primeira faixa de visibilidade é “menor que 2 SM” (Statute Mile

ou milha terrestre) e para todos os eventos estudados essa baixa visibilidade é um fator de

grande risco. Fazendo a conversão de milhas terrestres para quilômetros tem-se que esta

primeira faixa corresponde a valores de visibilidade menores que 3,2 km (DECEA, 2011) e,

nessa condição as operações precisam ser instrumentais. A segunda faixa de valores é um

ponto intermediário onde há tanto operações visuais quanto por instrumento, logo, os

coeficientes são resultantes dos dois tipos de operação, dificultando a análise de cada um,

nesse caso. Finalmente, a terceira faixa de valores corresponde às operações visuais. No caso

das operações por instrumentos, o risco de acidentes aumenta devido ao comprometimento da

visibilidade horizontal. Já as operações visuais não possuem a precisão dos auxílios à

navegação, por esta razão, mesmo que a visibilidade não esteja tão limitada, como é o caso da

terceira faixa de valores (de 4 SM a 8 SM, ou fazendo a conversão, de 6,4 km a 12,8 km), há

um aumento na ocorrência de acidentes.

3.3. Ventos

Os ventos têm influência na aviação desde a concepção do aeródromo, com a pista sendo

direcionada de acordo com o histórico da magnitude dos ventos na região, até as operações de

pouso e decolagem, sendo determinante na escolha da cabeceira onde ocorrerá a operação. O

manual da aeronave fornece ao piloto as condições limites para a aproximação, inclusive

quanto à intensidade de vento permitida em cada operação. Dependendo da direção do vento,

em relação ao sentido de movimento da aeronave, este fator pode contribuir para a segurança

ou pode aumentar o risco de ocorrência de um incidente. Quando o vento é de cauda (mesma

direção da aeronave) ele “empurra” a aeronave e aumenta a probabilidade da aeronave

ultrapassar os limites da pista. Aeronaves de grande porte precisam dissipar uma maior

quantidade de energia até sua parada, logo, o vento de popa exerce uma maior influência

nestes casos. Aeronaves menores são mais sensíveis ao vento de través (ventos que incidem

perpendicularmente à aeronave) se comparadas às aeronaves de porte maior, assim estão mais

suscetíveis à saída lateral de pista. Já o vento de proa (direção contrária ao movimento da

aeronave) auxilia na decolagem, devido ao formato aerodinâmico da asa, e no pouso o vento

de proa ajuda na frenagem.

3.4. Temperatura

A temperatura ambiente ainda influencia em um dos critérios de projeto mais importantes de

turbinas que é a temperatura permitida no interior da turbina (Yechout et al., 2003). Portanto,

se a temperatura do ar que entra na turbina é alta, pouco combustível será queimado para não

ultrapassar a temperatura limite estrutural do motor (atreladas aos materiais utilizados em sua

construção). Já se a temperatura do ar for baixa, é como se o motor resfriasse, permitindo que

mais combustível seja queimado até atingir esta temperatura limítrofe, aumentando a potência

disponível no motor.

3.5. Chuva

A diminuição da visibilidade é um dos principais fatores que aumenta o risco nas operações, e

a chuva favorece para que isso ocorra. Ela pode ser classificada de acordo com a sua

intensidade, podendo ser leve, moderada ou forte (DECEA, 2014). Ou ainda, quando o

diâmetro da gota é menor que 0,5 mm, dando a impressão de flutuar no ar, é chamada de

chuvisco (INMET, 2015). Além da visibilidade, a chuva pode prejudicar as operações de

pouso e decolagem, pois ocasiona o acúmulo de água na pista, com a pista molhada a

probabilidade de aquaplanagem é maior. Quando as condições de operação são desfavoráveis

a ponto de aumentar o risco de que algum evento ocorra, e principalmente se o aeródromo e a

aeronave não estiverem preparados para tais condições, o procedimento de pouso/decolagem

é cancelado. Quando o pouso não pode acontecer em determinado aeródromo ou aguarda em

voo a melhoria das condições da pista ou ainda é remanejado para um aeroporto alternativo.

De acordo com o modelo, a chuva aumenta a segurança, diminuindo a probabilidade de

ocorrência de veer-off (no pouso e na decolagem), possivelmente porque como pode ocorrer o

cancelamento de operações quando há chuvas, esses eventos não ocorrem com frequência

nestas condições. Já no caso de undershoot no pouso e overrun na decolagem, o risco da

ocorrência de um desses eventos aumenta. No primeiro caso, pode-se supor que a causa seja a

menor visibilidade, como também a tesoura de vento (windshear - podendo ocorrer em

qualquer nível do voo, mas sendo mais perigosa nas fases de aproximação em baixas altitudes

e menor tempo de reação) e downdrafts (rajada de vento descendente geralmente

acompanhada de alguma precipitação, chuva). Já no segundo caso, está relacionado à rejeição

de decolagem, o incidente se agrava quando há pistas molhadas ou contaminadas. Na

existência de pista molhada, onde a frenagem é prejudicada, a velocidade de decisão é

diminuída para compensar a desaceleração mais lenta. Após essa velocidade a aeronave segue

com a decolagem mesmo com qualquer problema técnico. Se o piloto rejeitar a decolagem

depois dessa velocidade, a probabilidade de um overrun é maior, principalmente em pistas

pequenas e médias.

3.6. Neblina

Para que ocorram operações visuais (VFR), o mínimo meteorológico exigido, no caso da

visibilidade horizontal, é de 5000 metros (DECEA, 2013b). A neblina afeta a visibilidade,

sendo que há três fenômenos possíveis nessa categoria: névoa seca, névoa úmida e nevoeiro.

Dentre esses fenômenos o nevoeiro é o que mais reduz a visibilidade horizontal, no caso para

menos de 1.000 metros. A névoa úmida pode ser confundida com o chuvisco, por ter gotas

minúsculas suspensas no ar, reduzindo a visibilidade para 1.000 metros até 5.000 metros. A

névoa seca está presente quando há partículas suspensas de poeira ou fumaça. No modelo

apenas para os possíveis casos de veer-off na operação de pouso é que houve significância

estatística, aumentando bastante o risco desse evento quando a visibilidade é diminuída por

esse fenômeno. Em operações de pouca visibilidade a visualização do eixo da pista é um fator

importante. Por isso que pistas certificadas para ILS CAT II e CAT III os requisitos de luzes

são outros, sendo obrigatório, entre outras, as luzes de eixo de pista (ANAC, 2009).

3.7. Tempestade

A junção de rajadas de ventos, raios, chuvas e ventos fortes é chamada de tempestade

(REDEMET, 2015). As tempestades são produtos das nuvens cumulonimbus que têm um

desenvolvimento vertical, caracterizadas pela formação de um grande volume de precipitação.

Ainda existem variações desse formato mais conhecido, como: tempestade de poeira, areia e

neve. Por ser a combinação de diversos fatores que dificultam as operações é que essas são

evitadas na presença desse fenômeno meteorológico, consequentemente diminuindo o número

de acidentes. Com isso, essa variável é apresentada, no modelo, como um auxílio à segurança.

Essa afirmação é reforçada pelo RBAC 135 (ANAC, 2010), que proíbe que operações, IFR e

VFR noturno, sejam iniciadas quando informações meteorológicas indicarem probabilidades

razoáveis de ocorrência de tempestades, ou de qualquer fenômeno igualmente perigoso, a

menos que os equipamentos de detecção estejam em condições satisfatórias de

funcionamento.

3.8. Condições Noturnas

O período noturno é definido como aquele posterior ao pôr do sol e anterior ao nascer do sol,

sendo variável de acordo com as estações do ano e horário de verão. Os requisitos para

operações VFR noturno se assemelham aos exigidos para IFR, necessitando de pessoas e

aeronaves certificadas para esse tipo de operação (ANAC, 2010). Porém, nem todos os

aeroportos, principalmente os de pequeno porte, possuem tais equipamentos, logo, há

diminuição de tráfego nesse período. O tráfego no período noturno não é tão intenso quanto

no diurno, sendo reservado a algumas aeronaves, estando inclusa a operação de cargueiros. É

um período mais reservado a um grupo de aeroportos e aeronaves que atendem aos requisitos,

e sendo também menor o número de operações realizadas nesse horário, é que a probabilidade

de ocorrência de acidente é menor. No modelo a variável é apresentada como uma

potencializadora da segurança operacional.

3.9. Condições de Gelo, Neve e Granizo

O Brasil por ter uma vasta extensão territorial incorpora uma pluralidade geográfica,

contemplando também as condições de gelo, neve e granizo, principalmente na região sul do

país. Todo tipo de precipitação perturba as condições normais de operação, podendo agravar a

situação quando se encontra no estado sólido. Além de diminuir a visibilidade, o gelo dificulta

a operação em pista aumentando a possibilidade de derrapagem da aeronave. Dependendo da

intensidade das precipitações, as operações podem ser canceladas e/ou interrompidas.

Portanto, na prática, essas três variáveis aumentam o risco de eventos nas operações,

principalmente quando ocorrem em grande intensidade, porém, como as operações devem ser

evitadas, ou até mesmo canceladas nessas ocasiões, é que no modelo aparecem dois

coeficientes que indicam aumento da segurança na presença de neve e granizo.

4. METODOLOGIA

A fim de analisar a influência climatológica nas operações de pouso e decolagem, o

Aeroporto Lauro Carneiro de Loyola foi escolhido como estudo de caso. Foram obtidos os

dados meteorológicos no momento de cada operação no período de 01 de fevereiro de 2013 a

28 de fevereiro de 2014 (REDEMET, 2014), e os dados operacionais através de um pedido

formal ao DECEA (Departamento de Controle do Espaço Aéreo). O Aeroporto de Joinville

foi escolhido por ter sido o aeródromo que mais fechou no ano de 2012 (163 vezes), dentre os

aeroportos gerenciados pela rede INFRAERO (Empresa Brasileira de Infraestrutura

Aeroportuária) na época. Na Figura 1 é apresentado o aeródromo de Joinville com as

dimensões da pista (1640x45) metros, e da faixa de pista (1820x300) metros. Com isso, foi

possível calcular a probabilidade, em cada operação de pouso e decolagem no período

amostrado, da aeronave exceder as dimensões desse componente geométrico (faixa de pista).

Para o cálculo foi utilizado o modelo ACRP 50 (Ayres Jr. et al., 2011), descrito

anteriormente. As frequências de probabilidades foram desagregadas, conforme os meses do

ano, para melhor visualização dos resultados. Dessa forma foi possível discutir as influências

e sazonalidades do clima através das probabilidades de ocorrências de eventos no aeroporto.

5. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Uma análise quanto à influência das estações do ano e suas características nas operações do

aeródromo foram realizadas. Para o Aeroporto de Joinville esse tipo de exploração da amostra

tem fundamento, pois na região sul do país, as estações do ano apresentam características

distintas. Porém, para outras regiões do país é possível que essa análise não tenha a mesma

relevância. Para melhor visualizar os resultados, as estações do ano foram desagregadas para

meses individuais. Na Tabela 2 são apresentadas as frequências das probabilidades de

ocorrência de um evento de acordo com o mês da operação. Para comparar os meses entre si,

é adotada a hipótese de que os tipos de operações (comercial, táxi aéreo, aviação geral) e os

modelos da aeronave não são influenciados pela época do ano. Portanto, as análises terão

caráter apenas climatológico.

Figura 1: Carta ADC do Aeroporto Lauro Carneiro de Loyola (SBJV) (DECEA, 2015).

Para as etapas de decolagem o clima não apresentou influência, como pode ser observado na

Tabela 2 nos casos de overrun e de veer-off na decolagem, TOOR e TOVO respectivamente.

Apesar de no Take-off Overrun (TOOR) ter apresentado algumas oscilações nos meses de

março, maio, junho, outubro e novembro, as porcentagens estão divididas nos intervalos 1x10-

7 e 1x10

-8 para todos os meses do ano. Nesse caso, essa oscilação pode ter sido originada

pelos intervalos escolhidos, as probabilidades muito próximas podem ter sido separadas

causando esse desequilíbrio na tabela. Essa constância nos meses pode ser resultado da

ausência de operações quando há adversidades meteorológicas, já que foram analisados aqui

apenas os casos onde houve operação, excluindo todas as condições meteorológicas onde

essas não permitiram sua ocorrência. Nem toda decolagem precisa acontecer, mas toda

aeronave que decola precisa pousar. Com essa máxima pode-se explicar porque as

probabilidades de ocorrência de acidentes são mais altas nos pousos, pois esses tendem a

ocorrer mesmo sob condições desfavoráveis. Sendo que a única solução para condições

adversas seria buscar um aeródromo alternativo.

A Tabela 3 apresenta a frequência mensal, em porcentagem, dos tipos de voos e confirma a

hipótese de que a frequência da classe de utilização não é influenciada pelas sazonalidades do

ano. Apenas no mês de abril, a aviação geral se aproximou da frequência da comercial, nos

demais meses as porcentagens mantiveram-se uniformes, logo, o tipo de operação não foi a

causa das variações nos pousos na Tabela 2. Vale ressaltar que na Tabela 3 não são

apresentadas frequências de voos de carga, pois na amostragem coletada junto ao DECEA não

foi exibida nenhuma operação desse tipo.

Tabela 2: Frequência das probabilidades de ocorrência de um evento de acordo com os meses

do ano. As porcentagens destacadas apresentaram maior concentração de operações.

INTERVALO

LDOR

FREQUÊNCIA (%)

JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ

1,00E-09 0,0 0,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

1,00E-08 15,6 13,7 7,2 4,9 0,7 0,5 1,5 2,8 3,0 6,4 11,1 12,9

1,00E-07 56,8 57,7 49,1 44,9 37,8 39,4 38,6 43,2 47,5 56,2 53,0 55,8

1,00E-06 27,4 27,4 39,6 49,1 58,7 59,1 56,6 52,8 47,2 36,5 34,6 30,4

1,00E-05 0,3 1,1 4,2 1,1 2,8 1,0 3,3 1,2 2,3 1,0 1,3 0,9

Mais 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

INTERVALO LDUS

JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ

1,00E-09 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,9 0,0 0,0 0,0 0,0

1,00E-08 59,7 63,5 53,2 49,4 53,8 53,8 58,8 60,8 66,0 68,2 67,4 66,9

1,00E-07 40,3 35,4 41,1 49,1 43,4 43,0 40,6 37,0 31,7 31,1 30,5 32,5

1,00E-06 0,0 1,1 5,7 1,4 2,8 3,2 0,6 1,2 2,3 0,7 2,0 0,6

Mais 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

INTERVALO LDVO

JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ

1,00E-09 0,0 0,4 0,4 0,0 0,3 1,1 2,6 4,0 1,0 0,3 0,0 0,3

1,00E-08 22,1 28,8 17,7 16,3 20,8 20,4 19,2 29,3 28,4 26,1 28,2 28,5

1,00E-07 30,6 33,0 46,8 47,7 45,8 51,6 48,7 41,7 43,9 45,2 45,3 30,7

1,00E-06 47,4 37,8 34,0 36,0 31,6 26,9 29,2 23,5 26,1 27,4 25,8 39,9

1,00E-05 0,0 0,0 1,1 0,0 1,4 0,0 0,3 1,5 0,7 1,0 0,7 0,6

Mais 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

INTERVALO TOOR

JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ

1,00E-09 0 0,0 0 0 0 0 0,7 0,6 1,1 0,3 0,7 0,3

1,00E-08 50,4 48,6 43,3 53,6 48,6 44,6 52,3 54,8 46,0 46,8 47,8 48,5

1,00E-07 49,0 51,4 54,4 46,4 50,0 54,6 47,1 44,6 52,2 52,5 50,5 50,8

1,00E-06 0,6 0,0 2,2 0,0 1,4 0,7 0 0,0 0,7 0,3 1,0 0,3

Mais 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

INTERVALO TOVO

JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ

1,00E-09 5,6 7,9 4,8 6,1 5,5 6,4 6,5 7,1 7,0 5,1 6,6 5,2

1,00E-08 85,2 84,4 76,7 82,4 77,6 76,1 81,4 75,2 72,8 80,8 75,7 84,4

1,00E-07 7,7 7,5 14,4 10,7 12,4 14,6 11,4 16,1 19,1 11,8 14,6 8,1

1,00E-06 1,2 0,2 3,7 0,9 3,4 2,5 0,7 1,5 0,7 2,0 3,0 2,3

1,00E-05 0,3 0,0 0,4 0,0 1,0 0,4 0,0 0,0 0,4 0,3 0,0 0,0

Mais 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

Tabela 3: Frequência mensal dos tipos de voos (táxi aéreo, aviação geral e comercial).

POUSO

Classe de

Utilização

JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ

Frequência (%)

Táxi aéreo 0,3 0,7 1,9 1,1 1,0 0,7 0,6 0,6 1,7 0,0 0,3 0,3

Aviação geral 37,6 29,6 32,8 45,1 36,5 35,5 38,6 29,0 27,1 28,4 25,8 30,7

Comercial 62,1 69,7 65,3 53,7 62,5 63,8 60,7 70,4 71,3 71,6 73,8 69,0

Os eventos relacionados ao pouso (LDOR e LDVO), para quase todos os meses, apresentaram

uma diferença significativa entre suas probabilidades predominantes e os demais intervalos.

Este comportamento difere dos eventos anteriormente analisados (TOVO, TOOR e LDUS),

onde houveram flutuações entre as faixas de probabilidades. Para esses eventos de pouso

(LDOR e LDVO), existem indícios de que as estações do ano estejam relacionadas com a

variação da probabilidade de incidentes. Para o primeiro evento (LDOR) foi observado que no

período de inverno houve crescimento do risco de incidentes. Já para o Landing Veer-off –

LDVO houve a inversão da probabilidade de risco, com os meses de verão apresentando

menor nível de segurança que os demais.

É importante lembrar que no período de verão os ventos intensos são mais frequentes, o que

pode ter aumentado o número de operações com incidência de ventos de través. Esse tipo de

vento é determinante para o veer-off e não para os demais eventos que podem ocorrer no

pouso, já que apenas ele apresenta coeficientes favoráveis à saída lateral de pista nesse tipo de

operação. Os outros coeficientes do modelo, para essa variável, não significam que estejam a

favor da segurança, apenas que elas não contribuem para aquele tipo de incidente.

Já no inverno as temperaturas mais baixas favorecem o aparecimento de neblina. Apesar de a

neblina ser um fenômeno comum no aeroporto estudado, como no período amostrado o

aeródromo de Joinville ainda não tinha a homologação do ILS (CAT I), foram poucas as

operações efetuadas com a presença de neblina. No modelo, a variável “neblina” é

estatisticamente significante apenas para o evento de saída lateral no pouso (LDVO), tendo

um coeficiente expressivo para o aumento da probabilidade de risco. Caso mais operações

tivessem ocorrido na presença de neblina, possivelmente o resultado da Tabela 2 poderia ser

semelhante ao apresentado pelo LDOR.

As saídas lateral de pista, tanto no pouso quanto na decolagem, são mais frequentes de ocorrer

com aeronaves menores, que possuem menor massa, logo, serão mais instáveis se estiverem

sob influência dos ventos, principalmente no verão onde eles são mais presentes. Devido ao

estudo de caso se tratar de um aeroporto regional haverá mais operações de aeronaves de

pequeno porte do que o registrado em aeroportos maiores. Vale ressaltar que 27,38% das

aeronaves que operaram no aeroporto foram descartadas em sua grande maioria por serem

helicópteros ou ultraleves (e o modelo não considerá-los).

Para o evento de ultrapassagem da pista (LDOR), o inverno apresentou maior probabilidade

de risco de um incidente. No inverno as chuvas são constantes, apesar de apresentarem menor

intensidade do que as do verão. Porém, no modelo, apenas o LDUS apresentou um coeficiente

positivo, onde as chuvas provocam o aumento do risco. A chuva prejudica a visibilidade em

voo e favorece o escorregamento em pista quando essa se encontra molhada, da mesma forma

como acontece quando a pista está contaminada. Por apresentar essa importância nas

operações, principalmente em aeroportos pequenos, que dispõem de poucos auxílios à

navegação é que na base de dados do Aeroporto de Joinville foram registradas poucas

operações na presença de precipitação, apesar de ser uma região de altos índices

pluviométricos. Para o modelo, as ocorrências de chuvisco não são expressivas, tendo sido

ignoradas para o cálculo.

No LDOR, a visibilidade horizontal é um grande indutor de incidentes. Independente do

alcance da visibilidade horizontal no aeródromo, de acordo com o modelo, esse fator irá

aumentar a probabilidade de ocorrência de um evento. Uma possibilidade é que dentre os

dados utilizados na elaboração do modelo, todos os incidentes, tenham tido a visibilidade

horizontal como uma das causas do evento.

As altas temperaturas do verão, de acordo com a Tabela 1, favorecem a segurança para o

Landing Overrun. A variável “temperatura” se apresentará como contrária a segurança apenas

em temperaturas menores que 5°C, como as encontradas no inverno catarinense. Porém, 70%

das operações que ocorreram no verão foram a temperaturas superiores a 25°C, sendo que

esta faixa de valores é a que apresenta os maiores coeficientes de segurança nas operações de

pouso. Como a operação é de pouso, o elemento “temperatura” não será preponderante para

diminuição da potência do motor, como acontece na decolagem, sendo assim, os coeficientes

dessa variável são a favor da segurança.

CONCLUSÃO

De forma geral, para as dimensões atuais da faixa de pista do Aeroporto de Joinville, o LDOR

têm maior probabilidade de ocorrência no inverno e o LDVO no verão. No verão, os ventos

são mais intensos, logo, a faixa de intensidade acima de 5 nós de vento de través estará mais

presente nos cálculos dos meses de dezembro a fevereiro, aumentando o risco de ocorrer

LDVO. No inverno a probabilidade de ocorrência de veer-off também seria grande, porém,

foram poucas as operações registradas que tinham a presença de neblina, não sendo

suficientes para aumentar o risco de forma a contrastar com os demais meses do ano. Já o

aumento da probabilidade de LDOR no inverno, se deve a maior ocorrência da variável

“visibilidade horizontal” com magnitude de 2 a 4 SM, aumentando o risco de overrun nesse

período. Além do mais, no inverno a maioria das operações ocorreu com temperaturas entre

5°C e 15°C. Apesar dos coeficientes apresentarem sinal negativo (favorável à segurança) para

o LDOR nessa faixa de valores, a intensidade é pequena não ajudando de fato no aumento da

segurança em relação a esse evento. Porém, nas demais estações há presença de temperaturas

acima de 25ºC, e para o modelo a magnitude do coeficiente para essas temperaturas é alta,

diminuindo a probabilidade de ocorrência de overrun.

Deve-se lembrar de que os resultados obtidos estão limitados à base histórica utilizada para a

criação do modelo, e pelos dados obtidos do aeroporto analisado, no período considerado.

Apesar disso, os resultados indicam, através de um modelo de análise de risco, a existência da

influência nas operações de pouso e decolagem, além de apresentar tendências a determinados

incidentes no verão (LDVO) e no inverno (LDOR). Esses estudos são importantes

principalmente em aeroportos que possuem limitações quanto aos auxílios à navegação por

instrumento, sendo essa situação existente principalmente em aeroportos de pequeno porte.

Agradecimentos

Os autores gostariam de agradecer a Capes pelo auxílio financeiro.

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