Sala de aula: Meteorologia Aeronáutica (parte1)

Meteorologia Aeronáutica Por Mattheus Brandt fonte:airandinas ISA - Atmosfera Padrão (ICAO) Hpa / mbar Altura (metros) Altura (pés) Temperatura (ºC) 1.013.25 0 0 15 1.000 111 364 14.3 950 540 1.173 11.5 900 988 3.243 8.6 850 1.457 4.781 5.5 800 1.949 6.394 2.3 700 3.012 9.882 -4.6 600 4.206 13.801 -12.3 500 5.574 18.289 -21.2 400 7.185 23.574 -31.7 300 9.164 30.065 -44.5 250 10.363 33.999 -52.3 226 * 11.000* 36.091* -56.5* 200 11.784 38.662 -56.5 150 13.608 44.647 -56.5 100 16.180 53.083 -56.5 70 18.442 60.504 -56.5 50 20.576 67.507 -55.9 40 22.000 72.177 -54.5 30 23.849 78.244 -52.7 20 26.481 86.881 -50.0 10 31.055 101.885 -45.4 Meteorologia é a ciência que estuda a atmosfera, seus fenômenos e atividades. É um ramo da Geofísica. ciência natural que se ocupa da física do globo terrestre no que diz respeito à sua estrutura sólida (1itosfera) , líquida (hidrosfera) e gasosa (atmosfera).

Divisão

A meteorologia divide-se em: Meteorologia pura: e aquela voltada para pesquisa. Exs: met. Climatológica , met. Polar , met . tropical ou equatorial, etc. Meteorologia aplicada: é aquela voltada para atender o homem nas suas diversas atividades. Exs: met. agrícola, met. marítima, met. aeronáutica, met. industrial, etc. Atmosfera terrestre: massa gasosa que envolve a terra, protegendo-a do excesso de radiação solar. Constante solar: é a quantidade de energia solar que atinge o topo da atmosfera. É da ordem de 1,94 cal/cm2 /min. A atmosfera terrestre filtra radiação solar para eliminar o excesso da mesma. Processo de filtragem: Absorção: Penetração dos raios solares. Ocorre nos níveis mais elevados da atmosfera. Difusão: Dispersão dos raios luminosos. Ameniza a incidência dos raios sobre a superfície terrestre. Reflexão: Parte dos raios luminosos é refletida de volta para o espaço. Albedo de uma superfície: é a capacidade de reflexão desta superfície. Albedo de uma superfície: A =Er (Quantidade de energia refletida) Ei (quantidade de energia incidente) Albedo médio da terra = 0,35 , ou seja 35% da energia luminosa que incide sobre a terra e é refletida de volta para o espaço. Superficies mais claras, mais lisas, brilhantes possuem maior Albedo. Insolação: é a energia solar residual que atinge a superfície da terra após o processo de filtragem seletiva. Provoca o aumento de temperatura da mesma durante o dia. Insol. max.: 12:00 horas. Temp. max.: Entre 15:00 e 16:00 horas (normalmente). Temp. min. : Entre 05:00 e 06:00 horas (normalmente). OBS: A terra ganha e perde calor através da radiação. Em noites de céu nublado, parte do calor desprendido pela terra, através da radiação terrestre, é absorvido pelas nuvens, evitando um maior resfrimento da superfície. Este fenômeno é conhecido por feito estufa. Composição do ar seco: 78% de N, 21% de O2 e 1% de argônio e outros gases. Além destes elementos, também estão presentes no ar: vapor d'água, partículas de poeira, fumaça, sais, etc. Estes elementos são considerados como impurezas.

Estrutura da Atmosfera

1) Troposfera (ou baixa atmosfera): É menos espessa nos pólos e mais expandida no equador. Nos pólos: de 7 a 9 Km, no equador de 17 a 19 Km. É a de maior concentração gasosa de todas e é onde ocorrem a maioria dos fenômenos meteorológicos: chuvas, nevoeiros, neves, furacões, ventos, nuvens, trovoadas, etc. É a camada mais agitada da atmosfera. É caracterizada por um decréscimo normal da temperatura com altitude. 2) Tropopausa: é considerada como uma zona de transição. Espessura: em média de 3 a 5 Km. Característica: ausência de fenômenos meteorológicos e uma constante térmica (Isotermia). Nos pólos sua temperatura varia entre –40º C e – 50º C e no equador de – 80º C e – 90º C. E mais baixa nos pólos e mais elevada no equador. 3) Estratosfera: A DIFUSÃO mais acentuada da radiação solar acontece nessa camada. A luz de maior difusão é a azul daí vem a tonalidade azulada do céu. Seu topo se estende entre 60 a 70 km acima da superfície. Característica: ausência de fenômenos meteorológicos, e a difusão mais significativa da radiação solar. Dentro dela, entre 25 Km e 50 Km acima da superfície, se forma a OZONOSFERA que tem a função de absorver os RAIOS ULTRAVIOLETAS (UV). 4) Ionosfera: seu topo se estende entre 400 a 500 Km acima da superfície. É uma camada eletrizada,boa condutora de eletricidade. A absorção mais significativa (raios gama, X) ocorre dentro dela. É também retransmissora de ondas de rádio. 5) Exosfera: se confunde gradativamente com o espaço estelar. Não tem papel no processo de filtração seletiva. OBS: o processo de filtragem começa na IONOSFERA

Água na Atmosfera

A água está presente na atmosfera nos seus três estados físicos: GASOSA (em suspensão no ar) ; LÍQUIDA (nuvens, nevoeiros, etc) ; e SÓLIDO (neve, granizo) . Fontes: A água passa para a atmosfera através da evaporação de rios, oceanos, lagos, etc. Condensação: Vapor para Líquido Sublimação: Vapor para Sólido diretamente. Ciclo Hidrológico: É a circulação contínua da água entre a hidrosfera e a atmosfera através da evaporação e seu retomo posterior para a superfície, através das precipitações, que podem ser: LÍQUIDAS (chuvas, chuviscos) e SÓLIDAS (neve, granizo). A capacidade máxima do ar de conter água na forma gasosa é de 4% do volume desse ar, quando isso acontece, podemos dizer que o ar encontra – se SATURADO. Processos de saturação: a) Por acréscimo de vapor d' água. b) Por resfriamento. É o processo mais comum, o ar ao ser resfriado diminui sua capacidade de conter água na forma gasosa. Num determinado instante, para um determinado valor de temperatura, ele se satura. Esta temperatura é chamada TEMPERATURA DO PONTO DE ORVALHO O acréscimo de vapor d'água no ar se dá em detrimento do Nitrogênio e do Oxigênio , que são mais pesados do que o vapor d'água. Por isso o ar úmido é mais leve e menos denso do que o ar mais seco. OBS-. O Orvalho e a Geada não são precipitações. Formam - se sobre as superfícies a partir do ar saturado e por efeito da radiação terrestre. OBS: A Aeronave tem perda de sustentação no ar mais úmido, mas ganha em velocidade e aerodinâmica. OBS: É sempre favorável voar em ar úmido, mas não é favorável para pousos e decolagens. Medidas da Umidade: A umidade do ar pode ser medida através de vários processos: 1) Umidade absoluta: é a razão entre a massa de vapor d'água por volume de ar ou: g H20 / Var. 2)Umidade específica: é a razão entre a massa de vapor d'água e a massa de ar úmido ou: g H20/Kg ar úmido. 3)Razão de mistura: é a razão entre a massa de vapor d'água e a massa de ar seco, ou: g H2O/Kg ar seco. 4)Umidade relativa do ar: é a razão entre a quantidade de água presente no ar e a quantidade máxima que ele pode conter. É dada em porcentagem, variando de 0% a 100%. Ex: Um determinado volume de ar contém 30 g de vapor d'água, ele satura-se com 70 g de vapor d'água, qual é a sua umidade relativa ? 70 ----- 100 30 ----- X 3000 / 70 = 43% Ex:Um determinado volume de ar pode conter no máximo 12g de vapor d'água. No ínomento ele contém 3,6 g, qual é a sua umidade relativa ? 12 ---- 100 3,6 --- X 360 / 12 = 30% Ex:Um determinado volume de ar contém 1 % do seu volume na forma de vapor d'água. Qual é a sua umidade relativa ? 4% ----100% 1% --- X 100/4 = 25% OBS : O Volume do vapor d’ água máximo no ar é de 4% do volume deste ar = ar saturado = umidade relativa = máxima de 100% = ar saturado Núcleos de condensação, núcleos higroscópicos ou aerossóis: são partículas sólidas em suspensão no ar, em torno das quais o vapor d'água condensa ou sublima. OBS: poeira, fumaça , sais , etc. Precipitações Caráter de cada uma: Contínua: quando ocorre num período igual ou maior que 1 hora. Intermitente: sofre interrupções num período de 1 hora. Pancada: quando cai em grande quantidade num curto espaço de tempo. Instrumentos de medição: Umidade relativa: pode ser medida diretamente através do higrômetro ou indiretamente através do psicrómetro. Chuva: medida diretamente através do pluviômetro ou registrada através do pluviógrafo (representa em gráficos a quantidade de chuva).