UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI CURSO SUPERIOR DE AVIAO CIVIL

METEOROLOGIA AERONUTICA PILOTO PRIVADO

Professor Dr. Edson Cabral So Paulo

2010

SUMRIO

1. INTRODUO METEOROLOGIA AERONUTICA.....................................................3 2. ATMOSFERA..................................................................................................................13 3. BALANO DE ENERGIA E RADIAO........................................................................16 4. TEMPERATURA.............................................................................................................21 5. UMIDADE.......................................................................................................................28 6. PRESSO ATMOSFRICA............................................................................................35 7. MASSSAS DE AR E FRENTES.....................................................................................45 8. ALTIMETRIA...................................................................................................................50 9. VISIBILIDADE, NUVENS E NEVOEIROS......................................................................58 10. TROVOADAS...............................................................................................................69 11.CDIGOS METEOROLGICOS..................................................................................73 12. CARTAS METEOROLGICAS....................................................................................89 13 ESTABILIDADE ATMOSFRICA..................................................................................91 14.TURBULNCIA.............................................................................................................95 15. VENTOS E CIRCULAO ATMOSFRICA..............................................................100 16. FORMAO DE GELO..............................................................................................109 LISTAS DE TESTES.........................................................................................................115

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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 vos.

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;

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Anos 30 a meteorologia tem grande impulso com a elaborao da teoria das frentes (Escola Norueguesa);

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

Anos 40 utilizao do Radar na Meteorologia;

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

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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;

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

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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.).

1.2. ORGANIZAO DA METEOROLOGIADois organismos internacionais ligados ONU (Organizao das Naes Unidas) regem as atividades ligadas Meteorologia Aeronutica em mbito mundial: 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 vos. 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

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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 repassadas 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.

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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). 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), classificadas em classes 1, 2 e 3, de acordo com suas caractersticas, 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 meteorolgicas dos aeroportos, indicando as condies de vento, temperatura, visibilidade, alcance visual na pista, nebulosidade, condio geral do tempo, presso, dentre outros.

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Figura 7. Mapa de localizao das Estaes Meteorolgicas de Superfcie (EMS) no territrio brasileiro sob jurisdio do DECEA. Fonte: http://www.inmet.gov.br/

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. No territrio brasileiro os bales meteorolgicos so lanados em dois horrios fixos diariamente, s 09h00 local (12h00UTC) e s 21h00 local (00h00 UTC). No estado de so Paulo as radiossondagens so realizadas na EMA do Aeroporto do Campo de Marte.

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Figura 8. Mapa de localizao das Estaes Meteorolgicas de Altitude (EMA) no territrio brasileiro Fonte: http://www.inmet.gov.br/html/rede_obs/imgs/est_altitude_18dez03.jpg

Figura 9. Lanamento de balo meteorolgico no Aeroporto do Campo de Marte. Fonte: Cabral, E.

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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.

Figura 10. Mosaico de imagens de radar meteorolgico do dia 12 de agosto de 2010. Fonte: http://www.redemet.aer.mil.br

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

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Comando da Aeronutica) e da Empresa Brasileira de Infra-Estrutura 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.

ONU

OACI(ICAO)

OMM(WMO)

COMANDO DA AERONUTICA

MINISTRIO DA AGRICULTURA, PECURIA E ABASTECIMENTO

COMANDO DA MARINHA

DECEA

INMET

DHN

CNMA

REM EMS EMA ERM

RCM CMA CMV CMM

Figura 11 Organograma de organizaes da rea de Meteorologia. Fonte: Organizado por Cabral, E.

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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 em estado lquido, sob forma de gotculas em suspenso, cristais de gelo e micro-partculas (poeira, cinzas e aerossis).

O vapor dgua, apesar do importante papel na existncia dos inmeros fenmenos meteorolgicos, se apresenta em quantidades variveis, porm no faz parte da composio bsica da atmosfera.

A atmosfera composta por vrias camadas: Troposfera, Tropopausa, Estratosfera, Ionosfera ou Termosfera, Exosfera e Magnetosfera.

A Troposfera a camada mais prxima da superfcie terrestre e sua altura varia, conforme a latitude: 7 a 9 km nos plos (maior compresso dos gases devido menor temperatura) 13 a 15 km nas latitudes temperadas 17 a 19 km no equador (atmosfera mais expandida devido maior temperatura)

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Nas faixas de baixas latitudes, prximas ao equador, a maior incidncia de radiao solar faz com que as molculas de ar sejam mais expandidas e a altura da troposfera seja maior e, em direo aos polos, com temperaturas cada vez menores, a troposfera se torna cada vez menor.

Grande parte dos fenmenos meteorolgicos ocorre na Troposfera, devido ao alto teor de vapor dgua, a existncia dos ncleos de condensao ou higroscpios (areia, poeira, sal, fuligem, plens, bactrias etc.), e ao aquecimento ou resfriamento por radiao. Cerca de 75% do ar atmosfrico se concentra nesta camada.

Na Troposfera a temperatura decresce com a altitude, na vertical, da ordem de, aproximadamente, 0,65C/100 m ou 2C/1.000 ft (gradiente trmico vertical).

A Tropopausa, por sua vez, a camada que separa a parte superior da Troposfera da Estratosfera; possui cerca de 3 a 5 km de espessura e, da mesma forma que a Troposfera, mais alta na rea do Equador do que em direo aos Plos. A principal caracterstica da Tropopausa a isotermia, ou seja, seu gradiente trmico vertical isotrmico, com a temperatura praticamente invarivel na vertical, com um valor mdio de 56,5C.

A Estratosfera a camada seguinte da atmosfera, que alcana at aproximadamente 70 km de altitude. A principal caracterstica desta camada o aumento da temperatura com a altitude (inverso trmica). Entre 20 e 50 km de altitude se verifica a Ozonosfera , ou camada de ozona ou oznio, que atua como um filtro protegendo a Terra contra a radiao ultravioleta.

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A Ionosfera ou Termosfera uma camada eletrizada, que vai de 70 km at cerca de 400 a 500 km de altitude. A ionizao da camada ocorre pela absoro dos raios gama, raios X e ultravioleta do Sol. Esta camada auxilia na propagao das ondas de rdio.

A Exosfera tem seu topo a aproximadamente 1.000 km de altitude, com a mudana da atmosfera terrestre para o espao interplanetrio; esta camada tambm muito ionizada, porm o ar muito rarefeito, impossibilitando a filtragem de radiao solar.

A Magnetosfera o prprio espao interplanetrio, cujo limite varia em torno de 60.000 a 100.000 km da Terra.

Figura 12 Camadas da atmosfera Fonte: http://www.fisicaecidadania.ufjf.br/conteudos/outros/meteorologia/meteorologia3.html

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3. BALANO DE ENERGIA E RADIAO

A transferncia da energia gerada pelo sol ocorre por radiao e, devido a isso, esta energia chamada radiao solar. Ela se propaga no espao em todas as direes atravs de ondas eletromagnticas, por meio de vibraes em diferentes comprimentos de onda. Conforme a Lei de Wien, o comprimento de onda dominante de uma emisso inversamente proporcional sua temperatura absoluta, Assim, o sol, corpo considerado quente, com temperatura mdia de 5700C, emite predominantemente em ondas curtas e a Terra, corpo considerado frio, com temperatura mdia de 15C, em ondas longas. O sol emite radiao praticamente em todos os comprimentos de onda, dentro do espectro eletromagntico, mostrado na figura 12, embora 99% estejam entre 0,2 e 4 micra (milsima parte do milmetro): IV (infravermelho) > 0,74 micra UV (ultravioleta) < 0,36 micra Luz visvel ou radiao visvel entre 0,36 e 0,74 micra

Figura 13 Esquema do espectro eletromagntico Fonte: http://www.vision.ime.usp.br/~ronaldo/mac0417-03/aula_02.html

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A energia solar, ao penetrar na atmosfera, parcialmente absorvida por constituintes do ar (O3, CO2, vapor dgua etc) sofrendo uma atenuao. A energia solar absorvida pela superfcie da Terra provoca seu aquecimento. A superfcie aquecida passa a irradiar calor, uma parte absorvida por nuvens e por partculas em suspenso e outra devolvida superfcie, se constituindo no Efeito Estufa, que intensificado com a poluio atmosfrica e tende a tornar a Terra mais aquecida.

Figura 14 Esquema do efeito estufa http://www.ecoequilibrio.hpg.ig.com.br

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A radiao solar incidente em um ponto da superfcie da Terra pode vir diretamente do sol (radiao direta) ou decorrer da ao de espalhamento da atmosfera (radiao difusa) reflexo causada pelas nuvens e por poeiras encontradas na atmosfera, conforme mostrado na figura 14. Para um dado ponto da superfcie chama-se radiao global soma da contribuio direta com a difusa. Na regio equatorial se verifica o mximo de radiao difusa (muitas nuvens), enquanto que a radiao direta mxima entre 20 e 30 de latitude (norte e sul) regies desrticas, com menor nebulosidade.

Figura 15 Esquema de balano de radiao solar. Fonte: http://www.geocities.com/RainForest/Jungle/3434/problemas/estufa.htm

Outro conceito importante o de radiao lquida, diferena entre energia recebida e refletida; justamente essa energia resultante que vai ativar os fenmenos meteorolgicos como os nevoeiros, as nuvens e as precipitaes.

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O albedo, por sua vez, a relao entre o total de energia refletida e o total da energia que incide sobre uma superfcie. O albedo mdio da Terra 0,35 (35%).

As

superfcies

claras

como

neve

ou

topos

de

nuvens

cumuliformes (cumulus e cumulonimbus) apresentam alta refletividade (albedo) e superfcies escuras como o asfalto apresentam baixa refletividade e altas taxas de absoro.

A seguir so mostradas duas tabelas com valores de albedo, ou taxas de refletividade, em vrios tipos de nuvens e vrias superfcies distintas.

TABELA 1- ALBEDO DE VRIOS TIPOS DE NUVENS: TIPO DE NUVEM ALBEDO % Cumuliforme 70-90 Cumulonimbus: Grande e 92 Espessa Stratus (150-300 metros de 59-84 espessura) Stratus de 500 metros de 64 espessura, sobre o oceano Stratus fino sobre o oceano 42 Altostratus 39-59 Cirrostratus 44-50 Cirrus sobre o continente 36Fonte: AYOADE, 1986, p. 28

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TABELA 2 - ALBEDO DE VRIOS TIPOS DE SUPERFCIESUPERFCIE ALBEDO %

Solo negro e seco Solo negro e mido Solo nu Areia Florestas Campos naturais Campos de cultivo secos Gramados Neve recm-cada Neve cada h dias semanas Gelo gua, altitude solar > 40 gua, altitude solar 5-30 CidadesFonte: AYOADE, 1986, p. 29

ou

14 8 7-20 15-25 3-10 3-15 20-25 15-30 80 50-70 50-70 2-4 6-40 14-18

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04. TEMPERATURAA temperatura pode ser definida como o grau de calor de uma substncia ou a medida da energia de movimento das molculas: um corpo quente consiste de molculas movimentando-se rapidamente e vice-versa.

Instrumentos As temperaturas so medidas pelos termmetros e registradas pelos termgrafos. O aumento ou diminuio da temperatura faz com que o lquido contido no interior dos termmetros (mercrio ou lcool) se expanda ou retraia dando uma indicao numrica, em uma das seguintes escalas termomtricas Celsius, Fahrenheit, Kelvin. Na escala Celsius (C) o zero corresponde temperatura de solidificao da gua e 100C de sua ebulio. Na escala Fahrenheit (F) o zero C corresponde a 32F e 212F a 100C. Na escala Kelvin (K), por sua vez, o zero corresponde a 273C ou zero absoluto. Nos aeroportos o parmetro temperatura medido pela leitura do termmetro de bulbo seco de um psicrmetro indicando a temperatura do ar e, em alguns aerdromos, por meio de um termmetro colocado acima de uma placa semelhante pista do aerdromo, mostrando a temperatura do ar ambiental da pista. Em altitude, obtm-se a indicao de temperatura por meio de termmetros no interior das aeronaves e tambm nos bales de radiossondagem. Em estaes meteorolgicas de superfcie de aerdromos que no operam 24 horas, so utilizados tambm os termmetros de mxima e mnima.

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Figura 16 Termgrafo Fonte: http://www.meteochile.cl

Figura 17 Termmetro de mxima e mnima Fonte: http://www.meteochile.cl

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Figura 18 - Sensor de temperatura de pista do Aeroporto de Guarulhos Fonte: CABRAL, E.

Converso Tendo em vista as diferentes Escalas Termomtricas, em algumas situaes necessrio fazer a converso, por exemplo, da escala Celsius em Fahrenheit e vice-versa, conforme frmula mostrada abaixo. C = F- 32 5 9

Obs.: Nos computadores de bordo existe uma rgua para a converso das respectivas escalas.

Propagao do calor A propagao do calor na atmosfera feita por intermdio de 4 processos:

Radiao: ocorre com a transferncia do calor atravs do espao; ex.: radiao solar com a transformao de energia trmica do sol (6000K) em radiao eletromagntica (ondas curtas) que atingem a atmosfera e a superfcie terrestres.

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Conduo: a transferncia de calor de molcula a molcula, como por exemplo, nos metais. O ar rarefeito, por sua vez, um pssimo condutor de calor, assim como elementos como cortia, amianto, feltro, l etc. Ex.: Ao aquecermos continuamente a ponta de uma haste de ferro ocorrer o aquecimento de toda a sua superfcie pelo processo de conduo de calor.

Conveco: transferncia de calor por meio de movimentos verticais do ar, com a formao de correntes ascendentes e descendentes, denominadas correntes convectivas. Ex.: Em um dia de vero, a radiao solar aquece a superfcie de uma regio e o ar na camada inferior da troposfera, por se tornar mais leve e quente, ascende para nveis mais elevados por meio das correntes convectivas, podendo formar nuvens cumulus e posteriormente cumulonimbus.

Adveco: transferncia de calor por intermdio de movimentos horizontais do ar como, por exemplo, pelo transporte pelos ventos.

Figura 19 Mecanismos de transferncia de calor Fonte: GRIMM

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Densidade do ar: a densidade pode ser definida como a relao entre a massa ou quantidade de determinada substncia e o seu volume. Nos nveis inferiores da atmosfera o ar apresenta uma maior concentrao de molculas, diminuindo conforme aumenta a altitude; portanto, a densidade do ar inversamente proporcional altitude. A temperatura tambm influi na densidade do ar, visto que, por exemplo, o ar quando aquecido se torna mais leve e se expande (menor densidade).

Temperaturas do ar em voo Os termmetros colocados a bordo das aeronaves sofrem pequenos erros, durante os vos, devido radiao solar direta, a compresso e o atrito do ar. Com relao a esse parmetro, existem os seguintes tipos de leituras de temperatura de bordo:

IAT (Indicated Air Temperature) temperatura indicada no termmetro de bordo.

CAT (Calibrated Air Temperature) temperatura indicada mais a correo instrumental.

TAT (True Air Temperature) temperatura do ar verdadeira; a temperatura calibrada mais a correo do erro provocada pelo atrito do ar com a aeronave.

Variao da temperatura Diria - Devido ao movimento de rotao da terra, existe uma variao diurna/noturna da temperatura, sendo que o seu valor mximo ocorre por volta das 16 horas, aps o aquecimento da superfcie e o valor mnimo prximo do nascer do sol.

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Latitudinal - De acordo com a curvatura e a inclinao da terra, a regio que mais recebe energia solar, durante o ano, a localizada entre as latitudes de 23 N e 23S (regio tropical) e dentro desta, existe uma regio mais aquecida equador trmico, cuja posio mdia 5N, variando em latitude de acordo com a estao do ano.

Sazonal - Em razo das diferentes estaes do ano, motivada pela inclinao do eixo norte-sul da Terra, conjuntamente com o movimento de translao (revoluo) movimento da terra em torno do sol, verifica-se uma variao sazonal das temperaturas no globo terrestre. Ocorre um movimento aparente do sol desde o Trpico de Cncer, em junho at o Trpico de Capricrnio, em dezembro. Nos meses de maro e setembro a radiao solar se distribui de maneira semelhante nos dois hemisfrios, porm, nos demais perodos, sempre um dos hemisfrios est mais exposto radiao solar.

Amplitude trmica a diferena entre as temperaturas mxima e mnima de um local. Os desertos, por exemplo, devido baixa umidade relativa do ar e quase ausncia de nuvens, possuem alta amplitude trmica diria, podendo variar de 30C (noite) at cerca de 50C (dia). As regies litorneas, tendo em vista a existncia de maior umidade no ar (regulador trmico) podem apresentar, por exemplo, extremos de temperatura de 30C (dia) e 20C (noite). Gradiente trmico vertical a variao da temperatura com a altitude, tendo em vista a distribuio decrescente de molculas de ar na troposfera. O gradiente trmico vertical padro na troposfera da ordem de 0,65C/100 m ou 2C/1000 ps (ft).

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Inverso trmica o fenmeno natural que ocorre quando, em uma determinada poro da atmosfera, a temperatura aumenta com a altitude. comum nos perodos de outono e inverno devido ao resfriamento da superfcie durante as noites e madrugadas e o surgimento de uma camada superior de inverso. Prximo superfcie comum a formao de nevoeiros de radiao. Outros tipos de inverso trmica podem estar associados a frentes e subsidncia em altitude.

Figura 20. Esquema de situaes atmosfricas com e sem inverso trmica. Fonte: http://www.agracadaquimica.com.br/index.php?acao=quimica/ms2&i=5&id=124

Obs: O sol a nica fonte de energia importante para a terra. A energia solar a causa responsvel por todos os fenmenos meteorolgicos que ocorrem na atmosfera terrestre. A energia solar, ao atingir a superfcie da terra, provoca seu aquecimento e essa superfcie passa a irradiar calor e atuar nos processos atmosfricos.

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5. UMIDADEA umidade atmosfrica o teor de vapor dgua presente na atmosfera. As fontes de umidade principais se encontram nos oceanos, lagos, pntanos, solo mido e vegetao.

Em relao umidade atmosfrica, duas so as formas de mensur-la, calculando a umidade absoluta e tambm a umidade relativa.

A umidade absoluta a quantidade, em gramas, de vapor dgua por unidade de volume, em metros cbicos, de ar. O mximo de vapor dgua que o ar pode conter 4% de seu volume (significando ar saturado com 100% de Umidade Relativa) e este proporcional temperatura, ou seja, quanto maior a temperatura, maior o contedo de umidade que uma parcela de ar poder conter, conforme mostrado na tabela 3.

TABELA 3 VALORES DE CONTEDO DE UMIDADE NO PONTO DE SATURAO PARA VRIAS TEMPERATURAS (Gates, 1972) Temperatura (C) -15 -10 -5 0 10 15 20 25 30 35 40 Fonte: Ayoade, J.O., 1986, p. 144 Contedo de umidade (g/m) 1,6 2,3 3,4 4,8 9,4 12,8 17,3 22,9 30,3 39,6 50,6

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O ar mido mais leve que o ar seco, pois as molculas de vapor d gua (peso molecular) so mais leves que as molculas de nitrognio e oxignio.

A umidade relativa, por sua vez, indica a concentrao de vapor dgua na atmosfera. a relao entre a quantidade de vapor dgua existente no ar e o que poderia conter sem ocorrer saturao em condies iguais de temperatura e presso. O excedente condensa, isto , volta ao estado lquido sob a forma de gotculas (nevoeiros ou nuvens), podendo ficar em suspenso na atmosfera ou precipitar-se. Mede-se a umidade relativa com o psicrmetro (por intermdio de tabelas) ou diretamente com o higrmetro. Ex.: 1% de vapor dgua = 25% UR O psicrmetro formado por um par de 2 termmetros de onde se extrai a temperatura do ar, temperatura do bulbo mido, ponto de orvalho (temperatura at a qual o ar precisa resfriar-se para que o teor de umidade atinja a saturao) e umidade relativa do ar.

Outro conceito importante o de temperatura do ponto de orvalho, definido como aquela at a qual o ar precisa resfriar-se para que o teor de umidade atinja a saturao.

Obs.: Nos Boletins METAR aparece juntamente com a temperatura do ar ex.: 20/15 (temperatura do ar 20C e temperatura do ponto de orvalho 15C); a diferena entre esses dois valores indica maior ou menor umidade relativa do ar.

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CICLO HIDROLGICOO ciclo hidrolgico inicia-se com a evaporao (transformao de um lquido em gs ou vapor) das superfcies lquidas do planeta. Estima-se que evaporao mdia anual dos oceanos seja de 1.400 mm. Cerca de 20% desse volume transferido para os continentes, onde vai provocar precipitao. O processo dez vezes mais intenso nas latitudes intertropicais em relao s mdias e altas e mais importante no hemisfrio sul, que tem 4/5 de sua superfcie ocupada por oceanos.

Figura 21. Ciclo hidrolgico Fonte: http://sustentavel-habilidade.blogspot.com/

Na atmosfera, dentro do Ciclo hidrolgico, ocorrem vrias mudanas de estado, como a sublimao, condensao, solidificao, evaporao e fuso, conforme detalhamento a seguir.

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Sublimao vapor slido (vapor dgua para cristais de gelo) ou slido-vapor (cristais de gelo para vapor dgua) ex: formao de nuvens cirrus. Condensao estado gasoso estado lquido (vapor dgua para gotculas) ex.: nuvens e nevoeiros. Solidificao (congelao) estado lquido estado slido. Evaporao estado lquido estado de vapor

Evaporao natural (superfcies como lagos e oceanos) Ebulio (artificial) Fuso estado slido estado lquido ex: derretimento de neve ou granizo.

HIDROMETEOROSSo fenmenos meteorolgicos formados pela agregao de molculas de vapor dgua em torno de ncleos de condensao ou higroscpicos (sal marinho, fuligem, plens, poeira, areia) por meio dos processos de condensao ou sublimao. Podem ser depositados, suspensos ou precipitados.

Depositados Orvalho condensao de vapor dgua sobre superfcie mais fria. Geada sublimao do vapor com temperatura por volta de 0C Em princpio as geadas no causam grandes danos aeronavegabilidade e podem se formar tanto no solo quanto em vo, depositando-se em fina

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camada, aderindo aos bordos de ataque, pra-brisa e janelas dos avies. Quando a aeronave desce de uma camada superesfriada para uma camada mida e mais quente, poder haver a formao de um gelo leve, macio e pouco aderente, que pode ser removido pelos mtodos tradicionais, porm o gelo pode reduzir momentaneamente a visibilidade do piloto devido sublimao no pra-brisa, devendo esse gelo ser removido com o uso dos prprios limpadores. As geadas ocorrem tambm em superfcie, particularmente em noites claras de inverno, devido perda radiativa, em ondas longas, do calor do solo para o espao. Escarcha sublimao do vapor dgua em superfcies verticais como rvores.

Suspensos Nuvens gotas dgua ou cristais de gelo, de acordo com a altura em que se formam. Nevoeiro gotas dgua ou cristais de gelo restringindo a visibilidade horizontal a menos de 1000 metros, com elevados valores de umidade relativa do ar, geralmente prximos a 100%, causando riscos s operaes areas. Nvoa mida gotas dgua com UR >= 80% e visibilidade horizontal >= 1000 metros e at 5000 (nos boletins METAR)

Precipitados Caracterizam-se pelo tipo (chuva, chuvisco, neve, granizo e saraiva), intensidade (leve, moderada ou forte) e carter (intermitente, contnua ou pancadas)

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Chuva gotculas dgua que caem das nuvens e tem dimetros >= 0,5 mm Chuvisco gotculas d gua que precipitam das nuvens baixas (stratus) e podem reduzir significativamente a visibilidade horizontal gotculas com dimetros < 0,5 mm Neve precipitao sob a forma de flocos de gelo com temperaturas prximas a 0C No Brasil existe pouca ocorrncia de neve, quase que exclusivamente no sul do pas, particularmente no inverno. Granizo precipitao sob a forma de gros de gelo com dimetros < 5 mm (provenientes de cumulonimbus) Saraiva precipitao de gros de gelo >= 5 mm (CB)

LITOMETEOROS Fenmenos meteorolgicos que ocorrem com a agregao de partculas slidas suspensas na atmosfera UR < 80 % Nvoa seca partculas slidas (poluio) que restringem a visibilidade entre 1000 e 5000 metros (METAR) Poeira partculas de terra em suspenso Fumaa partculas oriundas de queimadas distingue-se pelo odor. Obs.: nas regies centro-oeste e norte do pas, os episdios de nvoa seca e fumaa ocasionados pelas queimadas e devido baixa umidade do ar levam redues crticas de visibilidade, principalmente no final de inverno e primavera. Aerdromos situados nessas regies podem apresentar restries s operaes areas por dias consecutivos. Dados do antigo Departamento de Aviao Civil, relativos a um perodo de 5 anos, mostram 2

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acidentes areos ocorridos em 2002 associados presena de fumaa (Guarant do Norte MT e Fazenda Tarum PA)

INSTRUMENTOS METEOROLGICOS

Figura 22 Foto interna do abrigo meteorolgico da Estao Meteorolgica de Vargem, SP, pertencente SABESP, contendo um psicrmetro, termmetros de mxima e mnima, higrotermmetro digital, microbargrafo e higrotermgrafo. Fonte: CABRAL, E.

INSTRUMENTOS PARA A MENSURAO DA UMIDADE

Figura 23 Higrmetro analgico, higrotermmetro digital, psicrmetro giratrio e psicrmetro fixo. Fonte: http://www.iope.com.br

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6. PRESSO ATMOSFRICA

A presso atmosfrica definida como o peso exercido por uma coluna vertical de ar sobre a superfcie.

Figura 24 Esquema de representao da presso atmosfrica. Fonte: Silva, M.A.V.

A unidade de medida da presso atmosfrica o hectopascal (hPa), que substituiu a antiga unidade milibar (mb), em homenagem a Pascal, cientista que, pela primeira vez, demonstrou a influncia da altitude na variao da presso. A presso mdia, ao nvel do mar, admitida como sendo 1.013,25 hPa ou 1 AT (Atmosfera). Verticalmente, nas camadas inferiores da

troposfera, a presso decresce, em altitude, razo de 1 hPa a cada 9 metros. A presso diminui com a altitude, pois h a diminuio da coluna de ar, se tornando o ar cada vez mais rarefeito.

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Figura 25 Variao da presso com a altitude. Fonte: http://www.geog.ouc.bc.ca/physgeog/home.html

Instrumentos O instrumento que mede a presso o barmetro e os que registram so o bargrafo e o microbargrafo. Exemplos: Barmetro de mercrio (hidrosttico) Barmetros anerides (elsticos) microbargrafo, altmetro.

Figura 26 Foto de um barmetro de mercrio. Fonte: http://www.meteochile.cl

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Figura 27 Foto de um microbargrafo Fonte: http://www.meteochile.cl

Figura 28 - Foto de barmetro analgico. Fonte: http://www.meteochile.cl

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Figura 29 - Foto de altmetro. Fonte: http://www.meteochile.cl

VARIAO DE PRESSO:

Diria Na regio intertropical, devido a alteraes dos valores diurnos e noturnos de temperatura e umidade, ocorre, em situaes de tempo relativamente estvel uma mar baromtrica com presses mais elevadas s 10 e 22 horas e menores s 04 e 16 horas. A mar baromtrica pode no ocorrer, por exemplo, quando na presena de um sistema frontal ou linha de instabilidade no local.

Figura 30 Mar baromtrica a partir do diagrama de um microbargrafo. Fonte: E-FLY, 2002.

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Dinmica de acordo com os deslocamentos das massas de ar/sistemas. Ex.: Se uma massa de ar mais fria ou mais seca se desloca para uma determinada regio, a presso aumenta e, se uma massa de ar mais quente ou mais mida se desloca, haver a diminuio da presso atmosfrica superfcie.

Altitude a presso varia inversamente com a altitude. Um aerdromo situado ao nvel mdio do mar apresenta, em relao a outro aerdromo prximo, situado a uma altitude mais elevada, presso atmosfrica maior. Obs.: Variao de Presso com a altitude 1 hPa ~ 30 Ps ~ 9 Metros.

SISTEMAS DE PRESSOAlta presso denominado anticiclone, mostra presses maiores em direo ao centro e circulao divergente (sentido horrio no h. Norte e antihorrio no h. Sul). Associa-se normalmente com tempo estvel devido subsidncia do ar.

Figura 31 Esquema de sistema de Alta Presso na Amrica do Sul Fonte: Silva, M.A.V.

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Crista rea alongada de altas presses, onde predomina o tempo estvel.

Baixa presso denominado ciclone, apresenta presses menores em direo ao seu ncleo e circulao convergente (sentido anti-horrio no hemisfrio norte e horrio no hemisfrio sul). Associa-se usualmente com tempo instvel devido confluncia e ascenso dos fluxos de ar.

Cavado rea alongada de baixas presses onde predomina o tempo instvel, podendo estar associadas linhas de instabilidades e frentes, prejudicando as operaes areas.

Figura 32 Esquema de sistema de Baixa Presso na Amrica do Sul Fonte: Silva, M.A.V.

Obs.: o processo de formao e desenvolvimento de um centro de baixa presso denominado de ciclognese.

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Colo regio localizada entre dois sistemas de altas e dois sistemas de baixas presses (vide figura 33); apresenta normalmente ventos com direes variveis, porm com pouca intensidade.

Se considerarmos o Globo terrestre, zonalmente e em macro-escala, a distribuio das presses obedecem ao seguinte esquema, em ambos os hemisfrios: latitude zero = baixas presses latitude 30 = altas presses latitude 60 = baixas presses latitude 90 = altas presses Os maiores desertos do mundo (frica, EUA, Austrlia, ndia etc.) ficam sob os cintures de altas presses (latitudes de aproximadamente 30), inibindo a formao de nuvens e precipitao. As reas de baixas presses (ciclnicas) apresentam, via de regra, maiores totais pluviomtricos, situando-se nas latitudes prximas de 0 e 60.

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Figura 33 Sistemas atmosfricos do globo. Fonte: Jeppesen, 2004.

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Figura 34 - Exemplo de Carta Sintica da Amrica do Sul Fonte: http://www.mar.mil.br

Obs.: Os valores de presso obtidos em locais com altitudes diferentes, antes de serem comparados, so convertidos ao nvel mdio do mar em valores de presso denominados QFF, aplicando-se a correo

correspondente altitude de cada um deles. Linhas que unem pontos de igual presso chamam-se isbaras.

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Figura 35 Simbologia utilizada em Cartas Sinticas Fonte: http://www.mar.mil.br

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7. MASSAS DE AR E FRENTESAs massas de ar so definidas como pores de ar de grandes dimenses que apresentam certa homogeneidade em relao temperatura e umidade. A tabela 4 mostra a classificao das massas de ar conforme a regio de origem, temperatura e teor de umidade.

Tabela 4 Classificao das massas de ar REGIO DE ORIGEM EQUATORIAL (E) TROPICAL (T) POLAR (P) COM RELAO TEMPERATURA QUENTE (W) FRIA (K) COM RELAO UMIDADE CONTINENTAL (C) = SECA MARTIMA (M) = MIDA

REPRESENTAO DAS MASSAS DE AR: As massas de ar podem ser representadas por 3 LETRAS grau de umidade, REGIO DE ORIGEM e temperatura. Exemplos de massas de ar: mEw martima equatorial quente mTw martima tropical quente cPk continental polar fria MASSAS DE AR QUE ATUAM NO BRASIL Regio Amaznica Predomina a Massa Equatorial (cEw e mEw)

alto grau de temperatura e umidade forma nuvens de grande desenvolvimento vertical e intensas precipitaes. No vero, parte da

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nebulosidade formada na regio amaznica se desloca para as regies centro oeste e sudeste, caracterizando o fenmeno da ZCAS (Zona de Convergncia do Atlntico Sul). Massa Tropical (cTw e mTw) - centro de Alta Presso varia de 15 S (inverno) a 30S (vero) e domina grande parte do territrio; no inverno o centro de Alta se localiza sobre o Planalto Central, ocasionando forte seca e inverses de temperatura; no vero se localiza mais ao sul, provocando o bloqueio das massas polares. Massa Polar Pk principalmente no inverno e primavera escoam da Antrtida pelo sul do continente sul americano e atingem o Brasil; algumas delas atravessam os Andes, pelo Chile e, pelo efeito Fehn, provocam nvoas na Patagnia e sul da Argentina; ao atravessar o Uruguai e sul do Brasil, novamente se intensificam chegando frias e midas sobre o Sudeste brasileiro. Ocasionalmente atingem a regio amaznica no inverno, com forte intensidade, abaixando fortemente a temperatura (friagem).

O avano de massas de ar sobre superfcies de caractersticas diferentes provoca o surgimento de frentes, que so reas de baixa presso entre essas massas de ar, causando instabilidade atmosfrica, muita nebulosidade e precipitao. As frentes esto, portanto, na transio de massas de ar diferentes.

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Figura 36 Esquema de frente fria e frente quente Fonte: http://www.physicalgeography.net/fundamentals/7s.html

Existem 4 tipos de frentes, a frente fria, a frente quente, a frente estacionria ou quase estacionria e a frente oclusa.

Os indcios do avano frontal so os seguintes: Aparecimento de nuvens cirrus no cu Elevao da temperatura Diminuio da presso atmosfrica Variao nos ventos Hemisfrio Sul sopra vento NW quando h a aproximao de uma frente fria e flui de NE quando antecede uma frente quente.

Principalmente na rea prxima s latitudes de 60 norte e 60 sul, devido ao choque de ar polar e ar tropical nessas regies, ocorre a formao de frentes, que recebe o nome de frontognese. O processo de dissipao de uma frente denominado de frontlise.

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A faixa de nebulosidade e de mau tempo, com at 60 km de largura, com a presena de vrias nuvens cumulonimbus (Cb) recebe a denominao de linha de instabilidade, que se forma nas latitudes temperadas e subtropicais antes da chegada de uma frente fria de rpido deslocamento.

Uma frente fria surge quando uma massa de ar frio empurra uma massa de ar quente, ocupando o lugar desta. A frente fria justamente a rea de embate entre essas duas massas de ar. Caractersticas principais: Deslocamento: Hemisfrio Sul SW para NE Hemisfrio Norte NW para SE Instabilidade devido ascenso do ar quente, com a formao de nebulosidade cumuliforme e chuvas em forma de pancadas, alm de trovoadas; Nevoeiro ps-frontal.

A frente quente surge quando uma massa de ar quente avana sobre uma massa de ar frio e ocupa seu lugar; s vezes pode se caracterizar como o retorno da massa de ar frio que sofreu alteraes. A frente quente a regio de encontro entre essas duas massas de ar. Caractersticas principais: Deslocamento: Hemisfrio Sul: NW para SE; Hemisfrio Norte: SW para NE. Menor instabilidade, pois no ocorre a ascenso do ar frio e a rampa ou superfcie frontal menos inclinada. Nebulosidade mais estratiforme e formao de nvoas.

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Precipitao leve e contnua. Nevoeiro se forma antes de sua passagem. A frente estacionria formada quando ocorre o equilbrio de presso entre a massa de ar que empurra e a que antecede a passagem da frente, diminuindo a velocidade de deslocamento da frente (fria ou quente) e inclusive seu estacionamento sobre uma regio; no perodo de vero, sobre o Sudeste brasileiro, pode causar dias seguidos de fortes precipitaes.

Por fim, a frente oclusa ocorre quando uma frente fria alcana uma frente quente e uma ou outra eleva o ar mais quente; forma-se associada a um Ciclone Extratropical (Baixa presso de forte intensidade).

Figura 37 - Esquema de circulao do Hemisfrio Norte. Fonte: http://www.physicalgeography.net/fundamentals/7s.html

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8. ALTIMETRIAConforme visto no captulo 6, a atmosfera apresenta inmeras variaes de presso e, na impossibilidade de se fazerem ajustes contnuos nos altmetros das aeronaves, foi criada a atmosfera padro, para servir de base para os vos.

CONCEITOS: ATMOSFERA PADRO (ISA International Standard Atmosphere): atmosfera hipottica idealizada por intermdio de mdias climatolgicas de vrias constantes fsicas a uma latitude de 45, entre as quais: Temperatura no nvel mdio do mar = 15C Presso atmosfrica de 1013,2 hPa (29,92 pol. Hg ou 760 mm hg) ao nvel do mar Taxa de variao trmica na troposfera de cerca de 6,5 C por quilmetro ou aproximadamente 2C para cada 1000 ps. Tropopausa de 11 km (36.000 ps) com temperatura de 56,5C. SUPERFCIES ISOBRICAS superfcies de presso paralelas ao nvel padro (1013,2 hPa)

DEFINIES: Altmetro: barmetro aneride que d indicaes de altitude ou altura a partir de uma presso de referncia. Conforme a aeronave sobe na atmosfera o altmetro indica altitude ou altura maiores, tendo em vista encontrar presses menores (atmosfera mais rarefeita e menor altura da coluna de ar).

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Existem trs erros especficos de altimetria relacionados com as condies atmosfricas no padro: Presso ao nvel mdio do mar diferente de 1013,2 hPa; Temperatura maior ou menor que a temperatura padro (15C ao nvel mdio do mar); Fortes rajadas verticais. Ex. Quando uma aeronave voa em uma rea cuja presso ou temperatura real inferior s da ISA, voa mais baixo do que indica o altmetro, fator de risco navegao.

Ao contrrio, quando as condies reais de presso ou temperatura so maiores que as da ISA, a aeronave voa mais alto que a indicao do altmetro.

ALTITUDE PRESSO (ALTITUDE PADRO OU NVEIS DE VO - FL): distncia vertical entre a aeronave e o nvel padro (1013,2 hPa). Quando a aeronave voa em rota se utiliza o ajuste padro (QNE) como referncia altimtrica. Todos os vos de aeronaves em rota utilizam os nveis de vo (FL) de tal forma que exista uma separao vertical entre as prprias aeronaves e entre elas e o terreno.

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Tabela 5 Nveis de presso constantePRESSOhPa 850 700 500 300 250 200

ALTITUDE PRESSOPs 4781 9882 18289 30065 33999 38662 Metros 1457 3012 5574 9164 10363 11784 FL 050 (5.000 ps) 100 (10.000 ps) 180 (18.000 ps) 300 (30.000 ps) 340 (34.000 ps) 390 (39.000 ps)

QNE: AJUSTE PADRO OU NVEL PADRO 1013,2 hPa.

ALTITUDE

INDICADA:

a

altitude

real,

utilizada

para

os

procedimentos de pouso e decolagem a partir do informe, pelos rgos de controle de trfego areo, do ajuste do altmetro ou QNH (valor de presso relativa ao nvel do mar).

QNH: ajuste do altmetro. Informado pelas torres de controle ou nas mensagens METAR. Representa a presso verdadeira relativa ao nvel mdio do mar. EX.: METAR SBGR 022200Z 12010KT CAVOK 25/15 Q1015=

NVEL DE TRANSIO: nvel de vo mais baixo disponvel para uso, acima da altitude de transio.

ALTITUDE DE TRANSIO: altitude na qual ou abaixo da qual a posio vertical de uma aeronave controlada por referncia a altitudes.

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CAMADA DE TRANSIO: espao areo situado entre a altitude de transio e o nvel de transio. O procedimento de transio muito simples: as aeronaves que descendem ao nvel de transio vem ajustadas em relao a nveis de vo (QNE); ao descerem abaixo do nvel de transio, o altmetro ser ajustado com o QNH do aerdromo para indicar a altitude at a aproximao final. Na decolagem o procedimento ser justamente o inverso.

ALTURA OU ALTITUDE ABSOLUTA: distncia vertical entre um ponto no espao e a superfcie. Para se obter indicaes de altura necessrio ajustar o altmetro da aeronave com a presso relativa ao nvel da pista (QFE) do aerdromo de decolagem. Aps a decolagem, qualquer valor lido no instrumento indicar a altura, em ps, da aeronave em relao ao solo (aerdromo).

QFE: presso ao nvel da estao (tem como referncia a pista), tambm denominado ajuste a zero.

QFF: presso da estao reduzida ao nvel mdio do mar, utilizada pelos meteorologistas visando a plotagem de cartas sinticas.

ALTITUDE DENSIDADE: a altitude de presso (altitude na atmosfera padro) corrigida temperatura no padronizada (fora da atmosfera padro) ou, em outras palavras, a correlao da performance da aeronave com a densidade do ar. Ficou estabelecido que, no nvel mdio do mar, com as condies padro de temperatura (15C) e presso (1013,2 hPa), a altitude densidade zero.

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Os principais fatores que afetam a AD so a altitude, temperatura e umidade do ar. Quanto maior a altitude e mais quente estiver a temperatura ambiente, menor ser a densidade do ar e, consequentemente, maior a AD. Em termos mdios, a altitude densidade aumenta cerca de 100 ps (acima da altitude presso) para cada C de aumento na temperatura acima do padro.

Figura 38 Esquema da relao da Temperatura x Presso Fonte: Cabral e Romo (1999)

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TAT: temperatura verdadeira do ar (temperatura de bordo corrigida para os erros instrumental e do atrito com o vento). Utilizada nos clculos de altitude densidade e verdadeira de uma aeronave em vo.

EXEMPLOS DE CLCULOS DE ALTIMETRIA

CLCULO DE TEMPERATURAS PADRES: ISA= 15C 2C x AP 1000 FT Ex: altitude presso de 2000 ps ISA = 15C 2C x 2000/1000 = 11C Temperaturas padres para alguns nveis: 20.000 PS = - 25C 10.000 PS = - 5C 5.000 PS = 5C 1.000 PS = 13C NMM = 15C CLCULOS DE VARIAO DA TEMPERATURA (T) Ex: altitude presso de 2.000 ps = 11C (ISA) Para uma temperatura verdadeira de 15C, a variao de temperatura ser igual a 15C (TAT) -11C (ISA) = 4C

CLCULO DE ALTITUDE DENSIDADEFRMULA: AD = AP + 100 x T Onde:

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T = diferena entre a temperatura lida e a temperatura ISA.AD = altitude densidade AP = altitude presso 100 = constante

Exemplo: para uma altitude presso de 2.000 ps e uma variao de temperatura de 4C, temos: AD = 2000 + 100 x 4 = 2.400 ft.

EM SUMA: TAT > ISA AD > AP = atmosfera mais quente/presso mais baixa

TAT < ISA AD < AP = atmosfera mais fria/presso mais alta CLCULO DE ALTITUDE INDICADA Altitude corrigida do erro de presso

AI = AP + DD = (QNH QNE)x 30 PS OBS: VARIAO DE PRESSO COM A ALTITUDE 1 hPa ~ 30 PS ~ 9 METROS.

EX 1): 2000 PS + D, SENDO O QNH = 1018,2 hPa AI = 2000 PS + ((1018,2 hPa 1013,2 hPa) x 30 PS) AI = 2000 PS + 150 PS AI = 2.150 PS QNH > QNE AI > AP

EX 2): 2000 PS + D, SENDO O QNH = 1008,2 hPa AI = 2000 PS + ((1008,2 hPa 1013,2 hPa) x 30 PS)

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AI = 2000 PS - 150 PS AI = 1.850 PS QNH < QNE AI < AP

ALTITUDE VERDADEIRA DE VO ERRO COMBINADO DE TEMPERATURA E PRESSO Frmula: AV = AI + 0,4 % AI x T EX. 1) AI = 2000 PS E T = 5C AV = 2000 + 2 x 2000 100 AV = 2040 PS EX. 2) AI = 4000 PS E T = 2C AV = 4000 + 0,8 x 4000 100 AV = 4032 PS

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9. VISIBILIDADE, NUVENS E NEVOEIROS.A visibilidade o grau de transparncia da atmosfera; a maior distncia que um objeto pode ser visto e identificado sem auxlio ptico.

A visibilidade afeta sobremaneira as operaes de pouso e decolagem em aerdromos, bem como em rota, estando associada a inmeros fenmenos meteorolgicos, conforme pode ser observado na tabela 6.

Tabela 6 . Fenmenos meteorolgicos e restries de visibilidadeElemento Nevoeiro Nvoa mida Nvoa seca Fumaa Poeira Areia Precipitaes Visibilidade < 1.000 metros Entre 1 e 5 km Entre 1 e 5 km Amrica do Sul; B > Brasil; GR > Guarulhos. Outros indicadores de localidade podem ser consultados na publicao ROTAER existente nas Salas AIS.

Outros indicadores SBSP So Paulo (Congonhas); SBMT Campo de Marte; SBKP Campinas (Viracopos); SBRP (Ribeiro Preto); SBBU Bauru; SBDN Presidente Prudente; SBSJ So Jos dos Campos.

272200Z Grupo Data Hora indica o dia e a hora (UTC) em que foi expedida a Observao.

18015G25KT Indica o vento em superfcie; no caso, soprando do quadrante Sul (180), com 15 ns de intensidade e 25 ns de rajadas.

A direo do vento indicada com trs algarismos, de 10 em 10 graus, mostrando de onde o vento est soprando, com relao ao norte verdadeiro ou geogrfico (obs.: As torres de controle informam o vento aos pilotos das aeronaves em relao ao norte magntico).

A intensidade do vento informada em kt (ns) em dois algarismos (at 99 kt) ou P99, caso o vento tenha velocidade a partir de 100 kt, sempre levando em considerao uma mdia de 10 minutos de observao (obs.: As torres de Controle informam a intensidade do vento com um uma mdia de 2 minutos).

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As rajadas so informadas quando, em relao intensidade mdia, os ventos atingem uma velocidade mxima de pelo menos 10 kt, em um perodo de at 20 segundos. identificada pela letra G (Gust).

O vento calmo indicado nos boletins quando a intensidade do vento for menor que 1 kt e representado por 00000KT.

O vento varivel apresenta duas possveis situaes: 1) A variao total da direo for de 60 ou mais, porm menos de 180 com velocidade inferior a 3 kt, ser informado o vento varivel; ex.: VRB02KT. 2) Quando a variao da direo for de 180 ou mais com qualquer valor de velocidade; ex: VRB23kt

Obs: Quando as variaes da direo do vento forem de 60 ou mais, porm menos que 180, e a velocidade mdia do vento for igual ou maior que 3kt, as duas direes extremas devero ser informadas na ordem do sentido dos ponteiros do relgio, com a letra V inserida entre as duas direes. Ex: 31015G27KT 280V350

0800 visibilidade horizontal predominante estimada em 800 metros. O OBM estima, durante as observaes, a visibilidade horizontal em torno dos 360 a partir do ponto de observao e insere nos boletins a visibilidade predominante encontrada, em quatro algarismos, em metros, com os seguintes incrementos: de 50 em 50 metros at 800 metros; de 100 em 100 metros, de 800 a 5.000 metros; de 1.000 em 1.000 metros, de 5.000 at 9.000 metros. Para valores a partir de 10.000 metros, informa-se 9999.

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Obs.: Para visibilidades menores que 50 metros, informa-se 0000.

Alm da visibilidade predominante, ser informada a visibilidade mnima quando esta for inferior a 1.500 metros ou inferior a 50% da predominante. Ser notificada esta visibilidade e sua direo geral em relao ao aerdromo, indicando um dos pontos cardeais ou colaterais. Exemplos: 1) 8.000 m de visibilidade predominante e 1.400 m no setor sul 8000 1400 S 2) 6.000 m de predominante e 2.800 m no setor nordeste (6.000 2800NE)

Obs: Quando for observada visibilidade mnima em mais de uma direo, dever ser notificada a direo mais importante para as operaes.

R09/1000N R27/1200D Alcance visual na pista 09 igual a 1000 metros sem variao e, na pista 27, igual a 1.200 metros e com tendncia diminuio. O Alcance Visual na Pista registrado pelos visibilmetros ou diafanmetros, instalados nos principais aeroportos e quando a visibilidade horizontal for menor que 2.000 metros. Obs.: 1) quando no houver diferenas significativas entre os valores de duas ou mais pistas, informa-se somente o R seguido do valor medido (ex.: R1000). 2) Quando houver pistas paralelas, informa-se com letras, aps o nmero da pista, o seu posicionamento: R (direita), L (esquerda) e C (central). Ex.: R09R/1200. 3) Aps o valor do RVR, informa-se a tendncia de variao, com as letras N (sem variao), U (tendncia a aumentar) e D (tendncia a diminuir).

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1) Se o valor for menor que o parmetro mnimo que o equipamento pode medir, informa-se M; ex.: R09/0050M M inferior a 50 metros. 2) Se o valor for maior que o parmetro mximo que o equipamento pode medir, informa-se P; ex.: R09/P2000 P superior a 2.000 metros.

+ RA Grupo de tempo presente; no caso indicada chuva (Rain) forte. Ver a Tabela 4678 que indica o tempo presente para fins de codificao. Os fenmenos meteorolgicos mais utilizados nos boletins so: fumaa (FU), poeira (PO), nvoa seca (HZ), nvoa mida (BR), trovoada (TS), nevoeiro (FG), chuva (RA), chuvisco (DZ) e pancadas (SH).

A nvoa mida somente ser informada nos boletins quando a visibilidade horizontal estiver entre 1.000 e 5.000 metros; quando acima deste valor e no havendo outro fenmeno significativo ser omitido o fenmeno mencionado.

O qualificador de intensidade (leve, moderado ou forte) somente ser utilizado para formas de precipitao (DZ, RA, SN, SH etc.).

O qualificador VC (vizinhana) somente ser utilizado com fenmenos como SH, FG, TS, DS, SS, PO, BLSN, BLDU ou BLSA entre 8 km e 16 km do ponto de referncia do aerdromo.

O descritor TS ser utilizado isoladamente para indicar trovoada sem precipitao e, combinado adequadamente quando da existncia de precipitao. Ex.: trovoada com chuva moderada => TSRA.

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BKN012 OVC070 Nublado com 1.200 ps e encoberto com 7.000 ps. Indica o grupo de nebulosidade existente sobre o aerdromo ou a visibilidade vertical no caso da existncia de nevoeiro de cu obscurecido. Quantidade: indica com abreviaturas para as seguintes coberturas do cu: FEW poucas 1/8 ou 2/8 SCT esparsas 3/8 ou 4/8 BKN nublado 5/8, 6/8 ou 7/8 OVC encoberto 8/8 Altura: base das nuvens informada em centenas de ps. Tipo: informa-se para os gneros TCU (Cumulus Congestus) ou Cb (Cumulonimbus). Ex.: SCT030CB cumulonimbus esparsos a 3.000 ps.

O cu obscurecido ser informado pela visibilidade vertical, tambm em centenas de ps. Ex.: VV001 visibilidade vertical de 100 ps (30 metros).

19/19 indica 19C para a temperatura do ar e 19C para a temperatura do ponto de orvalho. Para temperaturas negativas insere-se a letra M antes da temperatura ou temperatura do ponto de orvalho.

Q1012 indica o valor do ajuste do altmetro em hectopascais (hPa) em quatro algarismos, como ocorre no Brasil ou em polegadas de mercrio (Pol Hg), como nos EUA ex.: A2995 ou 29.95 Pol Hg.

RETS WS LDG R27 trovoada recente e wind shear na pista 27. Faz parte das informaes suplementares e relata fenmenos que ocorreram durante a hora precedente e tambm turbulncia e tesoura de vento.

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Previso tipo tendncia evoluo do tempo prevista de at duas horas a partir do boletim meteorolgico e inseridas no final das mensagens, com os seguintes identificadores de mudana previstos BECMG, TEMPO e NOSIG. Ex.: METAR SUMU 271500Z 4000 BR FEW020 18/16 Q1018 BECMG FM 1530 TL 1600 2000 indica mudana de visibilidade entre 1530 e 1600 UTC, prevalecendo aps esse horrio.

CAVOK significa Ceiling and Visibility OK, ou seja, teto e visibilidade OK. empregado nos boletins em substituio aos grupos de visibilidade, RVR, tempo presente e nebulosidade. Deve ser informando quando ocorrerem as seguintes condies: Visibilidade >= 10.000 metros Ausncia de nuvens abaixo de 5.000 ps (1.500 metros) Ausncia de precipitao e Cb na rea do aerdromo. Ausncia de nuvens TCU (cumulus congestus) EX.: METAR SBGR 271500Z 00000KT CAVOK 22/18 Q1015=

Exemplos de METAR nacionais: Estado de So PauloSBGR 091700 12004KT 9000 SCT025 SCT030 BKN300 26/20 Q1017= SBSP 091700 19009KT 9999 SCT030 BKN300 25/19 Q1018= SBMT 091700 15003KT 8000 BKN025 BKN300 29/19 Q1017= SBSJ 091700 00000KT 6000 BKN020 29/20 Q1015= SBSJ 091730 26017KT 4000 -TSRA BKN020 FEW030CB 24/17 Q1015= SBRP 091700 07002KT 9999 BKN030 BKN080 34/19 Q1013= SBST 091700 18010KT 9999 BKN025 BKN090 29/23 Q1015= SBYS 091700 00000KT 9999 BKN040 BKN300 29/17 Q1014= SBUP 091700 07005KT 9999 BKN028 FEW030TCU 30/20 Q1013= SBUP 091730 13007KT 5000 -TSRA BKN028 FEW030CB SCT100 26/23 Q1 013=

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Outros exemplos:10/02/2009 SBPA 101600 10009KT 9999 FEW030 32/21 Q1011= 10/02/2009 SBFL 101600 10004KT 9999 SCT020 BKN040 24/20 Q1015= 10/02/2009 SBCT 101600 06007KT 9999 SCT013 SCT030 BKN040 25/19 Q1019= 10/02/2009 SBSP 101600 15004KT 8000 BKN035 27/20 Q1017= 10/02/2009 SBKP 101600 33002KT 9999 BKN035 SCT100 29/21 Q1015= 10/02/2009 SBKP 101632 23003KT 9999 2000E -TSRA SCT035 FEW050CB SCT100 29/21 Q1015= 10/02/2009 SBGR 101600 05007KT 9999 BKN030 29/20 Q1016= 10/02/2009 SBGL 101600 14008KT 8000 SCT020 FEW025TCU 33/27 Q1012= 10/02/2009 SBVT 101600 06017KT 9999 FEW030 33/24 Q1013= 10/02/2009 SBSV 101600 13011KT 9999 FEW017 31/24 Q1013= 10/02/2009 SBBR 101600 29004KT 9999 BKN030 FEW040TCU

28/18 Q1019=

Exemplos de METAR internacionais:10/02/2009 SAEZ 101600 08006KT 08006KT 9999 FEW040 OVC100 28/19 Q1006= 10/02/2009 SUMU 101600 35007KT 9999 FEW026 OVC200 34/17

80

Q1007 NOSIG= 10/02/2009 SGAS 101600 34016KT 9999 SCT033 BKN080 32/23 Q1008= 10/02/2009 SAME 101600 09006KT 9999 FEW040 31/09 Q1010= 10/02/2009 SCEL 101600 15008KT 120V180 CAVOK 27/09 Q1016 NOSIG= 10/02/2009 SACO 101600 00000KT 9999 FEW030 FEW040CB24/19 Q1009 RETS= 10/02/2009 SLVR 101600 33017G27KT 9999 SCT005 BKN010

FEW030CB OVC07027/23 Q1010= 10/02/2009 SLCB 101600 34002KT 9999 FEW027 BKN200 22/12 Q1019= 10/02/2009 SVMI 101600 05005KT 9999 FEW016 BKN100 28/23 Q1015 NOSIG=

TAF Terminal Aerodrome Forecast Previso Terminal de Aerdromo, confeccionada a cada 6 horas por um CMA-1. As previses para os aerdromos internacionais tm validade de 24 horas ou 30 horas e os domsticos 12 horas. Ex.: TAF SBGR 271000Z 2712/2812 18010KT 2000 BR SCT020 BKN070 TX26/2719Z TN22/2806Z TEMPO 2715/2718 12008G25KT TS SCT030CB BECMG 2718/2720 13008KT RA OVC030 RMK PGW=

DECODIFICAO: TAF identificador do cdigo. SBGR indicador de localidade Aerdromo de Guarulhos.

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271000Z data e hora de confeco da previso. Dia 27 s 1000 UTC.

2712/2812 validade da previso identifica o dia, a hora de incio e a hora do final da validade da previso. Dia 12 UTC do dia 27 s 12 UTC do dia 28.

18010KT indica o vento previsto vento de 180 com 10 ns.

2000 indica a visibilidade horizontal prevista 2000 metros de visibilidade.

BR indica o tempo presente previsto nvoa mida.

SCT020 BKN070 indica o grupo de nebulosidade prevista nuvens esparsas com base a 2.000 ps e nublado a 7.000 ps.

TX26/2719Z TN22/2806Z temperaturas mxima e mnima previstas e respectivos horrios temperatura de 26C prevista para as 1900 UTC do dia 27 e temperatura de 22C prevista para as 0600UTC do dia 28.

TEMPO 2715/2718 Previso de mudana temporria entre 15 e 18 UTC do dia 27, com as seguintes condies: 12008G25KT TS SCT030CB e mudana gradual (BECMG) com a permanncia posterior entre 18 e 20UTC: 13008KT RA OVC030=

RMK PGW = Observao: indicativo do previsor que elaborou a mensagem.

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Outras abreviaturas FM (From) a partir de determinado horrio (ex: FM 271800 a partir das 18h00 UTC do dia 27) e PROB probabilidade de 30 ou 40% de ocorrer a mudana em um perodo de tempo.

EXEMPLOS DE TAF DAS 1800Z Nacionais10/02/2009 SBPA 101800 111800 09008KT TX33/1019Z 1100/1102 9999 04010KT FEW035 TEMPO

TN21/1109ZBECMG

1114/1118 02008KT 8000 TSRA BKN025FEW035CB RMK PAD= 10/02/2009 SBFL 101800 111800 07008KT TX28/1018Z 1103/1112 9999 08005KT FEW030 SCT020

TN20/1109ZPROB40

SCT035 RMK PAD= 10/02/2009 SBCT 101800 111800 06010KT 9999 BKN020 TX27/1018Z TN18/1109ZPROB40 RMK PAD= 10/02/2009 SBSP 101800 111800 15010KT 1018/1022 FEW035CB 00000KT 1008/1010 BECMG 8000 4000 TSRA BKN020 BKN012 BECMG SCT020 32005KT BECMG 1023/1101 8000 BR DZ BKN010

TN20/1108Z TX30/1117Z PROB30 BECMG BKN010 04005KT 1012/1014 1023/1101

FEW030 RMK PGG= 10/02/2009 SBKP 101800 27005KT 9999 SCT030 TN21/1108Z

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111800

TX31/1117Z 17015KT FEW040CB 13010KT 1111/1113 PGG=

PROB40 TSRA NSC BECMG 9000 06005KT

1018/1022 BKN025 1022/1024 BECMG FEW030

7000

BECMG 1114/1116 32005KT RMK

10/02/2009

SBGR

101800 111800

15007KT 9000 BKN030 TN20/1108Z TX31/1117Z PROB40 1018/1022 17010KT 4000 TSRA BKN015 FEW035CB BECMG 1022/1024 09005KT BKN010 PROB30 1108/1111 4000 BR BKN006 BECMG 1112/1114 32005KT 9999 FEW030 RMK PGG=

10/02/2009

SBGL

101800 111800

15010KT 8000 SCT020 TN24/1108Z TX34/1117Z 5000 TSRA TEMPO BKN020 04005KT 1020/1024 FEW030CB SCT015

BECMG 1023/1101 35005KT BECMG 1109/1111 PHE = 10/02/2009 SBVT 101800 111800 05015KT 8000 FEW030 BECMG 1114/1116 13010KT RMK

TN26/1107Z TX34/1116Z PROB30 1021/1023 TS SCT020 FEW030CB BECMG 1023/1101 02010KT BECMG 1113/1115 06020KT SCT030 RMK PHE =

10/02/2009

SBSV

101800 -

09009KT 9999 SCT017 TN26/1109Z

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111800

TX30/1116Z 1104/1112 RMK PCP=

PROB30 7000 SHRA

TEMPO BKN015

10/02/2009

SBBR

101200 111200

08003KT 1013/1015 FEW035CB SCT024 07003KT

9999 08007KT BECMG BECMG FEW017

FEW017 BKN024 1019/1021 1023/1101 PROB30

TX28/1018Z TN19/1108Z BECMG PROB30 TEMPO 1015/1020 TSRA

1106/1110 BKN014 RMK PDL=

TAF DAS 1800Z INTERNACIONAIS10/02/2009 SAEZ 101800 111800 34012G30KT 6000 TSRA SCT030 FEW040CBOVC050 TN18/1109Z BECMG TX30/1118Z 1100/1102

28006KT 8000 RA BRSCT040 FM 111300 20012KT CAVOK= 10/02/2009 SUMU 101200 111200 02010KT CAVOK TEMPO 1013/1018 34015KT PROB30 9999FEW027 TEMPO 6000 BKN080 -TSRA 1020/11/06

12015G25KT

SCT010FEW040CB OVC060= 10/02/2009 SGAS 101800 111800 34018KT 9999 SCT033 TX36/18Z TN24/09ZTEMPO 1019/1023 6000 TSRA BKN027 FEW040CB BECMG

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1100/1103 CAVOK=

GAMET Previso de fenmenos significativos que devero ocorrer entre o solo e o FL 100 ou FL150 (em regies montanhosas), dentro de uma FIR ou subrea, confeccionada por um CMA-1 e com validade de 6 horas, principiando s 00, 06, 12 e 18Z. EX.: SBRE GAMET VALID 200600/201200 RECIFE FIR SFC WSPD 08/10 25KT SFC VIS 06/08 N OF 18DEG S 2000M CLD 06/08 OVC 800FT N OF 12 DEG S TURB MOD FL090 SIGMET APLICABLE: 2 e 4 (Previso FIR Recife das 0600Z s 1200Z do dia 20; vento de superfcie entre 0800Z e 1000Z de 25kt; visibilidade de 2000 m entre 0600Z e 0800Z ao norte da latitude 18 Sul; entre 0600Z e 0800Z, cu encoberto a 800 FT ao norte da latitude 12 Sul; turbulncia moderada no FL090; SIGMET ns 2 e 4 aplicveis FIR).

AVISO DE AERDROMO Mensagem confeccionada por uma CMA-1 que informa sobre fenmenos meteorolgicos que podem afetar aeronaves no solo e/ou instalaes e servios nos aerdromos. EX.: 20/01/2009 SBGR 201530 201930 AVISO DE AERODROMO 1

VALIDO 201530/201930 PARA SBGR/SBSP/SBMT/SBJD/SBKP

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PREVISTO TEMPESTADE COM VENTO 17010/25KT= DE RAJADA

AVISO DE GRADIENTE DO VENTO Mensagem elaborada por um CMA-1 sobre variaes significativas de vento (direo e/ou velocidade) que possam afetar as aeronaves em trajetria de aproximao, entre o nvel da pista e uma altura de 500 metros, assim como aeronaves na pista durante o pouso e a decolagem. EX.: WS WRNG VALID 201400/201800 SBGR SFC WIND 30010KT WIND AT 60M 36025KT IN APCH = (Mensagem alertando sobre variao significativa entre o vento de superfcie e o vento a 60 m de altura para o Aerdromo de Guarulhos).

SIGMET Mensagem em linguagem abreviada, expedida por um Centro Meteorolgico de Vigilncia (CMV), sobre fenmenos observados ou previstos em rota que possam afetar as aeronaves em vo acima do FL100. Para vos transnicos ou supersnicos a mensagem denominada SIGMET SST. EX: SBCW SIGMET 4 VALID 122200/130200 SBCW - SBCW CURITIBA FIR EMBD TS OBS AT 2145Z WI S3013 W05209 - S2651 W05334 - S2805 W05527 - S3055 W05305 - S3013 W05209 TOP FL350 MOV E 12KT NC=

(SIGMET n 4 vlido para o dia 12 entre 2200UTC e dia 13 s 020UTC emitido pelo CMV Curitiba para a FIR Curitiba, com a observao de trovoada embutida com topos no FL 350 s 21h45Z dentro da rea indicada

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pelas coordenadas geogrficas, movendo-se para leste, com 12 ns de velocidade e sem variao (NC- no change).

No final do SIGMET podem aparecer tambm as abreviaturas WKN enfraquecendo ou INTSF intensificando.

AIRMET Mensagem semelhante ao SIGMET, expedida por um CMV e voltada para aeronaves em nveis baixos (at o FL100). EX.: SBRE AIRMET1 VALID 201400/201800 SBRF RECIFE FIR MOD TURB OBS AT1350 FL090 NC= (AIRMET expedido pelo CMV Recife, valido entre 1400Z e 1800Z, alertando sobre turbulncia moderada observada s 1350Z no FL090, na FIR Recife).

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12. CARTAS METEOROLGICASCARTAS SIGWX Cartas confeccionadas pelo CNMA (Centro Nacional de Meteorologia Aeronutica) de Braslia, com antecedncia de 24 horas, com as condies de tempo e reas de nebulosidade previstas desde a superfcie at o nvel 250. Podem tambm ser obtidas cartas de tempo significativo elaboradas pelo Centro Mundial de Previso de Washington do nvel 250 at o 630. A validade das cartas de 6 horas, sendo que na legenda aparece o horrio mdio da carta. Ex.: Carta das 1800UTC tem validade entre 15 e 21 UTC.

Figura 48 Carta SIGWX da Amrica do Sul do dia 09 de abril de 2004 18h00 UTC Fonte: http://www.redemet.aer.mil.br

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CARTAS WIND ALOFT PROGCartas de previso de vento e temperatura em altitude, elaboradas pelo CNMA a cada 12 horas, nos horrios das 00h00 e 12h00, com antecedncia de 24 horas, para os FL 050, FL100, FL180, FL240, FL300, FL340, FL390, FL450 e FL630. Cada carta tem validade de 12 horas, valendo 6 horas antes e 6 horas depois do horrio constante na carta.

Figura 49 Carta WIND ALOFT PROG do dia 09 de abril de 2004 12h00 UTC FL300 Fonte: http://www.redemet.aer.mil.br

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13. ESTABILIDADE E INSTABILIDADE ATMOSFRICAA estabilidade atmosfrica ocorre quando h ausncia de movimentos convectivos ascendentes. Pode produzir nuvens do tipo estratiformes e tambm gerar nvoas e nevoeiros; pode ocorrer precipitao leve e contnua e haver restrio de visibilidade.

A instabilidade atmosfrica, por sua vez, ocorre quando predominam os movimentos convectivos ascendentes. Produz nuvens cumuliformes, que podem gerar precipitao em forma de pancadas e, com exceo dos perodos de precipitao, boa visibilidade. Na figura abaixo so mostradas as duas condies atmosfricas, de estabilidade e de instabilidade.

Figura 50 Esquema de condio atmosfrica estvel e instvel Fonte: Salvat, 1980.

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Processo adiabtico processo de aquecimento ou resfriamento de uma partcula de ar sem troca de calor com o meio (o ar um mau condutor de calor).

Razo adiabtica gradiente vertical de temperatura que se verifica sem troca de calor com o ar ambiente.

Razo adiabtica seca (RAS) gradiente vertical de temperatura de uma parcela de ar seco que, ao se elevar, vai se resfriando adiabticamente na proporo de 1C/100 m; na descida, o ar ir se aquecer adiabticamente na mesma proporo. Se o gradiente trmico vertical for maior que 1C/100 m, a parcela de ar seco se torna instvel e tender a subir; se o gradiente for menor que 1C/100 m a parcela de ar seco se torna estvel e tender a descer; para ocorrer o equilbrio do ar seco, o gradiente trmico vertical real de um volume de ar seco deve ser igual RAS.

Razo adiabtica mida (RAU) gradiente vertical de temperatura que ocorre com o ar saturado na proporo mdia de 0,6C/100 m. Este valor verificado a partir do nvel de condensao convectiva, isto , aps ter iniciado a condensao e a formao de nuvens. Se o gradiente trmico vertical for maior que 0,6C/100 m, a parcela de ar mido se torna instvel e tender a subir; se o gradiente for menor que 0,6C/100 m a parcela de ar mido se torna estvel e tender a descer; para ocorrer o equilbrio do ar mido, o gradiente trmico vertical real de um volume de ar mido deve ser igual RAU.

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Estabilidade atmosfrica Conforme o gradiente trmico vertical existente, a atmosfera apresentar 3 situaes possveis (estabilidade absoluta, instabilidade absoluta e atmosfera condicionada).

Estabilidade absoluta independente do teor de umidade do ar, a atmosfera ser ESTVEL sempre que ocorrer o GT menor que 0,6 C/100 m.

Instabilidade absoluta independente do teor de umidade, a atmosfera ser INSTVEL sempre que o GT for maior que 1C/100m;

Atmosfera condicionada quando o GT da atmosfera for maior que 0,6C/100m e menor que 1,0C/100m, a situao de equilbrio ser condicional; se 1) AR SECO atmosfera ser estvel; 2) AR MIDO/SATURADO atmosfera ser instvel.

Gradiente superadiabtico gradiente trmico maior que os gradientes adiabticos (RAS e RAU) e que d origem instabilidade atmosfrica.

Gradiente autoconvectivo aquele que provoca na atmosfera um grau mximo de instabilidade 3,42C/100 m (valor mximo j encontrado na atmosfera).

NCC Nvel de Condensao Convectivo altura na qual uma parcela de ar, quando suficientemente aquecida por baixo, ascende adiabticamente, at se tornar saturada, iniciando a condensao. No caso mais comum, a altura das nuvens cumulus e cumulonimbus, que pode ser calculada pela

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frmula (T TD) x 125 m; os dados devem ser extrados dos boletins METAR e SPECI.

Ex: METAR SBGR 141700Z 18010KT 9999 BKN033 30/22 Q1020=

No exemplo acima, temos a diferena entre a temperatura do ar (30C) e a temperatura do ponto de orvalho (22C) igual a 8C que, multiplicado por 125 (m), resultar em 1.000 m, que a base das nuvens cumuliformes informadas no boletim.

Obs.: tal clculo somente deve ser utilizado para formaes cumuliformes de origem local (aquecimento local) e no para formaes de gnese orogrfica ou frontal.

Obs.: O gradiente trmico vertical da temperatura do ponto de orvalho igual a 0,2C/100m.

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14. TURBULNCIAAs turbulncias so definidas como irregularidades na circulao atmosfrica que afetam aeronaves em vo, provocando solavancos bruscos em suas estruturas. uma das principais causas de acidentes areos e pode ocorrer a partir de vrias causas:

A) Turbulncia termal ou convectiva Associada s correntes trmicas sobre os continentes (principalmente durante as tardes de vero) ou oceanos (durante as noites). As nuvens cumuliformes so indicadores da existncia desse tipo de turbulncia.

B) Turbulncia orogrfica surge do atrito do ar ao soprar contra elevaes montanhosas; um indcio de sua presena so as nuvens lenticulares (forma de amndoas) nas cristas das elevaes e nuvens rotoras sotavento. barlavento as aeronaves devem encontrar aumento de altitude (ganho de sustentao) e sotavento perda de altitude, devendo aumentar a potncia de seus reatores e sair da rea de ondas orogrficas.

C) Turbulncia mecnica ou de solo provocada pelo atrito do ar ao soprar contra edificaes e outros obstculos artificiais. Afetam

particularmente os helicpteros e avies pequenos, que voam a baixa altura e tambm nos procedimentos de pouso e decolagem de aerdromos situados em reas urbanas (ex.: Campo de Marte e Congonhas).

D) Turbulncia dinmica: D.1) Turbulncia frontal turbulncia surgida com a presena de sistema frontal.

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D.2) Turbulncia em ar claro (Clear Air Turbulence - CAT) turbulncia que surge sem nenhuma indicao visual, sob cu claro; geralmente est associada Corrente de Jato (Jet Stream), com velocidades acima de 50 kt e de at 300 kt em altitudes acima de 20.000 ft; as cartas SIGWX dos FL250 /630 mostram as reas previstas de CAT e JET STREAM.

D.3) Turbulncia de cortante de vento (WIND SHEAR) surge da variao na direo e/ou velocidade do vento em baixa altura (at 2.000 ft ou 600 m so mais perigosos), provocando o ganho ou perda de sustentao da aeronave e colocando em srio risco os vos, principalmente nos procedimentos de pouso e decolagem. O gradiente de vento reportado pelos pilotos das aeronaves que encontraram o fenmeno e a WS aparece no final dos boletins METAR e SPECI; o previsor expede um aviso de gradiente de vento (WS WARNING).

Tabela 8 Intensidade de Wind Shear INTENSIDADELEVE MODERADA FORTE SEVERA

VARIAO0 a 2 m/s em 30m (100 ps) 0 a 4 kt em 30m 2,6 a 4,1 m/s em 30 m 5 a 8 kt em 30 m 4,6 a 6,2 m/s em 30 m 9 a 12 kt em 30 m acima de 6,2 m/s em 30 m mais de 12 kt em 30 m

Obs: A intensidade de WS em aviao classificada conforme a variao do vento emuma determinada distncia.

D.4) Esteira de turbulncia (WAKE) surge nas trajetrias de pouso e decolagem, principalmente de aeronaves de grande porte, quando so formados vrtices a partir de hlices, turbinas ou pontas de asas; as aeronaves que se encontrarem atrs daquelas que geraram a esteira devem

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ter uma distncia adequada para no sofrerem acidentes srios (ex.: aeronave pequena deve ter separao de 6 milhas de uma aeronave considerada pesada B747).

Figura 51 Esteira de turbulncia de uma pequena aeronave Fonte: Cabral e Romo, 1999.

Figura 52 Esteira de turbulncia de um helicptero Fonte: Cabral, 2001

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Tabela 9 Intensidade de turbulnciaINTENSIDADE IDENTIFICAO

A aeronave sofre aceleraes verticais inferiores a 2 LEVE m/s, porm no sofre alteraes significativas em sua altitude. A tripulao sente a necessidade de utilizar cinto de segurana, mas os objetos continuam em repouso. O servio de bordo pouca pode ou prosseguir nenhuma

normalmente.

Encontra-se

dificuldade ao se caminhar pelo corredor da aeronave. MODERADA A aeronave sofre aceleraes verticais entre 2 m/s e 5 m/s, podendo sofrer mudana de altitude, porm continua sob controle. necessrio o uso do cinto de segurana. Os objetos soltos podem se deslocar e encontra-se dificuldade para executar o servio de bordo ou se deslocar pelo corredor da aeronave. FORTE A aeronave sofre aceleraes verticais entre 5 m/s e 8 m/s, sofrendo bruscas mudanas de altitude. Pode-se, momentaneamente, perder o controle da aeronave. Os objetos soltos so fortemente lanados de um lado para o outro e os instrumentos a bordo vibram de modo intenso, criando srias dificuldades para o piloto. Passageiros podem entrar em pnico devido aos movimentos violentos da aeronave. O servio de bordo e o caminhar pelo corredor da aeronave se tornam impraticveis. SEVERA A aeronave sofre aceleraes verticais superiores a 8 m/s. Em tal situao impossvel o controle da aeronave e, devido forte trepidao, podem ocorrer danos sua estrutura.

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A ocorrncia dos fenmenos de gradiente de vento e turbulncia est extremamente associada, diferenciando-se basicamente na ordem de grandeza de escala, relativa ao tamanho da aeronave e sua velocidade. A escala do gradiente de vento (WS) maior que a da turbulncia. O gradiente do vento altera a velocidade da aeronave e, portanto, sua sustentao. A turbulncia afeta mais o controle da aeronave devido forte trepidao.

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14. VENTOS E CIRCULAO ATMOSFRICATendo em vista o aquecimento diferencial da superfcie do planeta, ocorrem diferenas de presso que iro ocasionar os ventos, que so o movimento horizontal (ou advectivo) de uma massa de ar.

Quando ocorrem diferenas de presso, se verificam fluxos de ar, de maior ou menor intensidade, proporcionalmente ao gradiente de presso, sempre da maior para a menor presso.

Outro fator importante na circulao geral da atmosfera em grande escala o movimento de rotao da Terra (W-E) e, como consequncia disso, os ventos apresentam um modelo turbilhonar, com desvio para direita no hemisfrio norte e para a esquerda no hemisfrio sul, sendo convergentes em direo aos centros de baixa (ciclones) e divergentes, em relao aos de alta (anticiclones). a chamada Fora ou Efeito de Coriolis, que surge a partir do movimento de rotao da Terra e que vai ocasionar os desvios dos ventos nos dois hemisfrios, sendo que nos polos a fora defletora maior devido maior velocidade linear e no equador a Fora de Coriolis nula.

Devido Fora de Coriolis surge a Lei de Buys-Ballot, que diz que sempre que voltarmos as costas para o vento teremos nossa esquerda as maiores presses e nossa direita, as menores presses.

A direo e velocidade dos ventos dependem de quatro fatores: gradiente de presso, fora de Coriolis, fora centrpeta (pois a trajetria dos ventos no retilnea) e influncia do atrito (devido rugosidade do terreno com colinas, montanhas, edificaes etc).

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Conforme o atrito com a superfcie, pode-se dividir os ventos em 3 tipos: 1) Vento de superfcie at 100 metros do solo mximo atrito; 2) Vento superior de 100 at 600 metros rea de transio; 3) Vento gradiente acima de 600 metros fluxo livre de ventos.

Os ventos podem ser barostrficos, quando fluem exclusivamente devido ao gradiente de presso, em pequenas distncias e os geostrficos, associados ao movimento de rotao da Terra e ao gradiente de presso, em grandes distncias. Os de escala local, como as brisas litorneas e as de montanha e vale (tambm chamados respectivamente de catabticos e anabticos) enquadram-se na primeira categoria e os de macro-escala, como os ventos alsios, na segunda.

Os ventos geostrficos resultam do equilbrio entre a Fora de Coriolis e do gradiente de presso e ocorre acima de 600 metros de altura, livre da camada de frico.

O Vento Gradiente resulta do equilbrio das Foras de Coriolis, Gradiente de Presso e Fora Centrfuga e ocorre acima de 600 metros de altura.

O vento Ciclostrfico surge do equilbrio das Foras do Gradiente de Presso e Fora Centrfuga e que se verifica prxima ao Equador, onde a Fora de Coriolis nula.

Nos aerdromos utilizam-se os anemmetros para medir a direo e a velocidade dos ventos, sendo que os pousos e decolagens devem ser feitos,

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preferencialmente, contra o vento, garantindo maior sustentao s aeronaves.

A direo do vento sempre indica de onde sopra o vento; para fins meteorolgicos tal direo tem como referncia o norte geogrfico (verdadeiro) e para os rgos de trfego areo a referncia o norte magntico. Em relao velocidade do vento, sua indicao feita em ns (kt).

Alm da velocidade do vento, podem ocorrer rajadas, que so variaes de, pelo menos 10 kt em relao ao vento mdio observado, em um perodo de at 20 segundos.

Os registros de vento em uma Estao Meteorolgica de Superfcie tomam por base um perodo de 10 minutos de observao, enquanto que as Torres de Controle utilizam um perodo de 2 minutos.

CIRCULAO ATMOSFRICA

Devido ao aquecimento diferencial do globo e rotao da Terra, a atmosfera do planeta est em constante movimento que, at 20.000 ps de altitude, denominada Circulao Geral Inferior, sendo composta por trs faixas de vento em ambos os hemisfrios e uma zona de convergncia na rea equatorial:

1) Ventos Polares de Leste Fluem dos anticiclones polares para as latitudes temperadas e so desviados pela Fora de Coriolis resultando em direo predominante de este nos dois hemisfrios.

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2) Ventos Predominantes de Oeste Fluem a partir dos anticiclones subtropicais nos dois hemisfrios em direo aos plos, com fluxo predominante de oeste e intensificando nas latitudes mais altas.

3) Ventos Alsios - Fluem a partir dos anticiclones subtropicais nos dois hemisfrios em direo ao equador e apresentam direo de SE no hemisfrio sul e NE no hemisfrio norte.

4) ITCZ Intertropical Convergence Zone Regio de encontro dos ventos alsios dos dois hemisfrios; varia entre 15 N a 12S e tem como posio mdia 5N, largura varivel (at 500 km) e acompanhando o vero no respectivo hemisfrio. Entre as reas de ITCZ ocorrem regies de baixas presses e calmarias denominadas DOLDRUMS.

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Figura 53 -Esquema da Circulao Atmosfrica. Fonte: Salvat, 1980.

A Circulao Geral Superior, por sua vez, ocorre acima de 20.000 ps de altitude, com origem nas latitudes equatoriais e tropicais e que fluem em direo aos plos, como retorno dos ventos que alcanaram a ITCZ, se elevaram a altas altitudes e seguem o caminho inverso. So exemplos de ventos da Circulao Geral Superior:

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Corrente de Berson Ventos que ocorrem no Equador, acima de 60.000 ps, de W-E, com velocidades acima de 100 kt em direo aos plos. Ventos Contra-Alsios ocorrem nas latitudes tropicais, entre 20N e 20S, como o retorno dos alsios em direo aos plos. Correntes de Jato faixas de ventos (cerca de 400 km de largura) que ocorrem nos dois hemisfrios em latitudes temperadas, acima de 30.000 ps, podendo apresentar ventos entre 50 kt e 350 kt. Sua direo predominante W, est associada CAT (Clear Air Turbulence) e importante fator na movimentao das massas de ar provenientes dos plos.

Circulao Secundria ou Regional - circulaes de escala espacial menor, associadas, muitas vezes, diferenas locais como a orografia. Brisas circulaes que surgem a partir do aquecimento diferencial entre a superfcie do mar e da terra. Brisa martima devido ao maior aquecimento da terra durante o dia em relao superfcie do mar, ocorre o fluxo de ar do mar para o continente.

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Figura 54 Esquema de brisa martima Fonte: http://www.physicalgeography.net/fundamentals/7o.html

Brisa terrestre ocorre durante a noite, do continente para o mar, devido ao maior resfriamento do continente e, conseqentemente maior presso em relao ao ar sobre o mar, mais quente e menos denso.

Figura 55 Esquema de brisa terrestre Fonte: http://www.physicalgeography.net/fundamentals/7o.html

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Mones circulao de ventos que ocorrem em algumas regies do planeta (ex.: sul da ndia), com predominncia dos ventos soprando do mar (mones de vero), causando chuvas abundantes ou soprando do continente (mones de inverno) causando longo perodo de seca.

Figura 56 - Esquema de Mones de inverno e de vero. Fonte: http://www.physicalgeography.net/fundamentals/7o.html

Ventos de vale ocorrem durante o dia, a partir do aquecimento do ar no fundo do vale e sua ascenso pelas encostas.

Figura 57 Esquema de vento de vale Fonte: www.physicalgeography.net/fundamentals/7o.html

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Ventos de montanha ocorrem durante a noite, com a descida, pelas encostas, do ar mais frio em direo aos fundos de vale.

Figura 58 Esquema de vento de montanha Fonte: www.physicalgeography.net/fundamentals/7o.html

Vento anabtico vento semelhante ao vento de vale, quando o ar mais aquecido, durante o dia, se eleva sobre uma encosta (mais alongada). Vento catabtico vento similar ao vento de montanha, quando o ar, durante a noite, se resfria na parte mais alta de uma encosta (mais alongada) e flui em direo ao vale. Efeito Fehn Ventos quente e secos que ocorrem sotavento das elevaes montanhosas.

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16. FORMAO DE GELOA formao de gelo em aeronaves fator de risco e causa de inmeros acidentes aeronuticos, como o relatado abaixo.No dia 27 de dezembro de 1991, um MD-81 teve que fazer um pouso forado fora do aeroporto, partindo-se em trs pedaos, pouco depois da decolagem. Quando o avio corria na pista e iniciava a rotao para subir, o gelo que se tinha formado sobre as asas desprendeu-se e foi ingerido pelas turbinas, situadas na cauda, que, em conseqncia, pararam. O efeito mais devastador da formao de gelo a modificao do perfil aerodinmico da asa. Quando se forma gelo, o fluxo de ar alterado e a sustentao gravemente afetada. Testes feitos pela FOKKER, no tnel aerodinmico, mostraram que mesmo uma camada de gelo fina como uma folha de papel faz a sustentao diminuir em 25%.... (Pessoa, L.T., JT, 14/05/92, p.3 Caderno de Turismo).

O gelo afeta a aeronave interna e externamente; dentro da aeronave o gelo se forma no tubo de pitot, nos carburadores e nas tomadas de ar, diminuindo a circulao do ar para instrumentos e motores; fora da aeronave, h o acmulo de gelo nas superfcies expostas gerando aumento do peso e resistncia ao avano. Nas partes mveis das aeronaves (rotor e hlices), afeta seu controle e produz fortes vibraes.

Para a formao de gelo, so necessrias as seguintes condies: 1) Presena de gotculas super-resfriadas; 2) Temperatura do ar menor ou igual a 0C; 3) Superfcie da aeronave menor ou igual a 0C. 4) Camada da atmosfera mida (T Td