apostila de meteorologia piloto privado e piloto comercial 2011

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Apostila de Meteorologia para PP e DOV

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UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI CURSO DE AVIAO CIVIL

METEOROLOGIA AERONUTICA PILOTO PRIVADO E PILOTO COMERCIAL

Professor Dr. Edson Cabral So Paulo

2011

SUMRIO

1. INTRODUO METEOROLOGIA AERONUTICA.........................................3 2. ATMOSFERA........................................................................................................11 3. BALANO DE ENERGIA E RADIAO.............................................................14 4. TEMPERATURA...................................................................................................19 5. UMIDADE.............................................................................................................. 26 6. PRESSO ATMOSFRICA..................................................................................34 7. MASSSAS DE AR E FRENTES............................................................................44 8. ALTIMETRIA.........................................................................................................49 9. VISIBILIDADE, NUVENS E NEVOEIROS.............................................................56 10. TROVOADAS.......................................................................................................66 11.CDIGOS METEOROLGICOS..........................................................................70 12. CARTAS METEOROLGICAS............................................................................85 13 ESTABILIDADE ATMOSFRICA..........................................................................87 14.TURBULNCIA.................................................................................................91 15. VENTOS E CIRCULAO ATMOSFRICA......................................................96 16. FORMAO DE GELO......................................................................................104 LISTAS DE TESTES................................................................................................110

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1. INTRODUO METEOROLOGIA AERONUTICAA Meteorologia a cincia que estuda os fenmenos da atmosfera e se divide em: - Pura: voltada para a rea da pesquisa meteorologia sinptica, dinmica, tropical, polar etc. - Aplicada: voltada para uma atividade humana meteorologia martima, aeronutica, agrcola, bioclimatologia etc.

A Meteorologia Aeronutica o ramo da meteorologia aplicado aviao e que visa, basicamente, a segurana, a economia e a eficincia dos voos.

A Meteorologia Aeronutica vem obtendo, nas ltimas dcadas, um alto grau de desenvolvimento de tcnicas de observao/previso e sofisticao de equipamentos, acompanhando paralelamente a evoluo da aviao e, nisso contribuindo para um maior grau de segurana e economia das operaes areas.

1.1. BREVE CRONOLOGIA DA METEOROLOGIA A PARTIR DO SCULO XX 1920 A Organizao Meteorolgica Internacional (OMI) cria a Comisso Tcnica de Meteorologia Aeronutica; Anos 30 a meteorologia tem grande impulso com a elaborao da teoria das frentes (Escola Norueguesa);3

Figura 1 Aeronave da Marinha Norte Americana com um meteorgrafo preso s asas registrando presso, temperatura e umidade em 13 de dezembro de 1934. Fonte: http://www.photolib.noaa.gov/historic/nws/nwind18.htm

Anos 30 (final) introduo da Radiossonda:

Figuras 2 e 3 Meteorologistas preparando e lanando radiossondas Fonte: http://www.noaa.gov

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Anos 40 utilizao do Radar na Meteorologia;

Figura 4 - Radar de superfcie Fonte: http://www.noaa.gov

Anos 50 (incio) introduo da previso meteorolgica numrica (Anlise Sintica e Previso de Macro-Escala); 1954 - A Organizao de Aviao Civil Internacional (OACI/ICAO) e a Organizao Meteorolgica Mundial (OMM/WMO) firmam acordo de mtua cooperao;

1960 Lanamento do 1o satlite meteorolgico TIROS;

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Figuras 5 e 6 Fotografias do equipamento e da primeira imagem do Satlite TIROS Fonte: http://www.noaa.gov.

ltimas dcadas Aplicao do Radar Doppler na Aviao; 1994 Implantao do Supercomputador do INPE

Tempos recentes difuso crescente da Internet na troca de informaes meteorolgicas e melhoria dos modelos de previso e nos equipamentos de deteco de fenmenos adversos aviao (turbulncia, nevoeiros etc.).

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1.2. ORGANIZAO DA METEOROLOGIADois organismos internacionais ligados ONU (Organizao das Naes Unidas) regem as atividades ligadas Meteorologia Aeronutica em termos mundiais: a OACI (Organizao de Aviao Civil

Internacional) ou ICAO (International Civil Aviation Organization), com sede em Montreal (Canad) e a OMM (Organizao Meteorolgica Mundial) ou WMO (World Meteorological Organization), com sede em Genebra (Sua). A OACI o rgo dedicado a todas as atividades ligadas aviao civil internacional, sendo um de seus principais objetivos possibilitar a obteno de informaes meteorolgicas necessrias para a maior segurana, eficcia e economia dos voos. A OMM um organismo das Naes Unidas, que auxilia tecnicamente a OACI no tocante elaborao de normas e procedimentos especficos de Meteorologia para a aviao, assim como no treinamento de pessoal da rea. Em termos globais, existem dois Centros Mundiais de Previso de rea ou WAFC (World Area Forecast Center), Washington e Londres, responsveis pela elaborao de Cartas Meteorolgicas de Tempo Significativo (SIGWX) e de Cartas de Vento em vrios nveis de altura (WIND ALOFT PROG) de vrias partes do planeta, alm de diversos Centros Nacionais de Meteorologia Aeronutica (CNMA). No Brasil, o Centro Nacional de Meteorologia Aeronutica (CNMA) o rgo que coleta todas as informaes meteorolgicas bsicas fornecidas pela rede de estaes meteorolgicas e posteriormente faz a anlise e o prognstico do tempo significativo para sua rea de responsabilidade entre os paralelos 12oN/40O S e meridianos 010O W/080O W. As Cartas de tempo significativo (SIGWX) so repassadas7

aos demais centros da rede, alm das previses recebidas dos Centros Mundiais de Previso (WAFC) e outras informaes meteorolgicas de interesse aeronutico. Para desempenhar as atividades relacionadas navegao area, a meteorologia brasileira est estruturada sob a forma de uma rede de centros meteorolgicos (RCM) e estaes de coleta de dados meteorolgicos (REM). Alm do Centro Nacional de Meteorologia Aeronutica, existem outros Centros Meteorolgicos Nacionais como os Centros Meteorolgicos de Aerdromo (CMA), localizados em aerdromos com o objetivo de prestar apoio meteorolgico navegao area e classificados em classes de 1 a 3, de acordo com suas atribuies, assim como os Centros Meteorolgicos de Vigilncia (CMV) responsveis por monitorar as condies meteorolgicas de sua rea de vigilncia, apoiando os rgos de Trfego Areo e as aeronaves que voam em suas respectivas Regies de Informao de Vo (FIR)) e expedindo as mensagens AIRMET e SIGMET. Os Centros Meteorolgicos de Aerdromo Classe I so responsveis pela elaborao de mensagens do tipo TAF (Terminal Aerodrome Forecast), GAMET, WS WARNING e Avisos de Aerdromo, que sero abordados de forma detalhada no captulo de Cdigos Meteorolgicos. Completando a Rede de Centros, existem tambm os Centros Meteorolgicos Militares (CMM), que atuam exclusivamente para atender a aviao militar. A Rede de Estaes Meteorolgicas composta, por sua vez, de Estaes Meteorolgicas de Superfcie (EMS), Estaes Meteorolgicas de Altitude (EMA), Estaes de Radar Meteorolgico (ERM) e Estaes de Recepo de Imagens de Satlite (ERIS).

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A Rede de Estaes Meteorolgicas coleta, processa, registra e difunde dados meteorolgicos de superfcie e altitude visando dar suporte navegao area. As Estaes Meteorolgicas de Superfcie (EMS) objetivam coletar e processar dados meteorolgicos de superfcie para fins aeronuticos e sinticos e so localizadas em aerdromos. So responsveis pela confeco dos Boletins METAR e SPECI, com as condies de tempo presente dos aeroportos. As Estaes Meteorolgicas de Altitude (EMA) coletam, por intermdio de Radiossondagem, dados de presso, temperatura, umidade, direo e velocidade do vento, em vrios nveis da atmosfera. As Estaes de Radar Meteorolgico (ERM) tem como escopo realizar a vigilncia contnua na rea de cobertura dos radares e divulgar as informaes obtidas de forma rpida e confivel aos Centros Meteorolgicos de Vigilncia. As Estaes de Recepo de Imagens de Satlites (ERIS) tem como objetivo obter as imagens de satlites meteorolgicos nos canais visvel e infravermelho, complementando os dados necessrios para os centros meteorolgicos para a elaborao de previses. A responsabilidade das atividades da meteorologia aeronutica no Brasil est a cargo do Departamento de Controle do Espao Areo DECEA (do Comando da Aeronutica) e da Empresa Brasileira de InfraEstrutura Aeroporturia (INFRAERO), que responsvel, nesse sentido, por uma grande parte desses servios em todo o territrio nacional. Como membro da OACI, o Brasil assumiu compromissos internacionais com vistas a padronizar o servio de proteo ao vo de acordo com os regulamentos dessa organizao. Sendo assim, o DECEA normaliza e fiscaliza os servios da rea de Meteorologia conforme os padres da OMM, OACI e interesses nacionais.9

ONU

OACI(ICAO)

OMM(WMO)

COMANDO DA AERONUTICA

MINISTRIO DA AGRICULTURA, PECURIA E ABASTECIMENTO

COMANDO DA MARINHA

DECEA

INMET

DHN

CNMA

Figura 7 Organograma de organizaes da rea de REM EMS EMA ERM RCM CMA CMV CMM Meteorologia.

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2. ATMOSFERA

O primeiro papel da atmosfera no clima o efeito trmico regulador, alm de proteger o planeta contra meteoritos. Na hiptese de sua ausncia, a temperatura diria oscilaria entre 110C de dia e -185C durante a noite.

Esquematicamente, a atmosfera um envoltrio gasoso que se compe de 78% de nitrognio, 21% de oxignio e 1% de outros gases (argnio (0,92%), hlio, hidrognio, xido de carbono, dixido de carbono, amnia, nenio, xennio, oznio etc.). Alm disso, contm vapor dgua, gua e

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