METEOROLOGIA MÓDULO 2. Aula 4.

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1 METEOROLOGIA MÓDULO 2 Aula 4

2 VISIBILIDADE atmosfera. O fenômeno da visibilidade é determinado pelo grau de transparência da A visibilidade horizontal é dada em torno dos 360 graus do horizonte, tendo como centro o ponto de observação. Para meteorologia aeronáutica, quando for menor que 50m é registrada como 0000 e quando maior de 10km codifica-se nas mensagens meteorológicas Para auxiliar a obtenção desta visibilidade, existem cartas de pontos de referência chamadas de cartas de visibilidade. A visibilidade vertical é a transparência vertical da atmosfera, por exemplo: se for verificado VV003, isto significa visibilidade vertical igual a 300 pés. A visibilidade oblíqua é observada da aeronave ao solo. A visibilidade pode ser estimada utilizando-se como auxílio as cartas de visibilidade ou obtida por meio de instrumento conhecido como visibilômetro que fornece o alcance visual da pista, o RVR, e é instalado nas cabeceiras das pistas de pouso e decolagem. obscurecedores. Alguns elementos meteorológicos afetam a visibilidade, são os A seguir vamos descrever os tipos de obscurecedores. 2

3 Os hidrometeoros são formados pela água tanto na forma gasosa como na forma líquida e sólida, como exemplo, a névoa úmida e o nevoeiro. A névoa úmida, também conhecida como bruma, restringe a visibilidade entre 1000 e 5000M com umidade relativa do ar é superior a 80%, difunde as cores azuis, dando aos objetos distantes uma tonalidade azul acinzentada e o nevoeiro, que tem características de névoa úmida, restringe a visibilidade a menos de 1000m. Os litometeoros são formados por minúsculas partículas de matérias sólidas em suspensão na atmosfera como exemplo nevoa seca, fumaça, poeira. A névoa seca é formada por partículas sólidas em suspensão na atmosfera, restringe a visibilidade até 5000M e tem umidade relativa inferior a 80%, difunde a luz vermelha, dando aos objetos distantes uma tonalidade avermelhada. chuvisco. Também afetam a visibilidade os precipitáveis, como exemplo chuva e Para o chuvisco, a intensidade pode ser descrita pela restrição na visibilidade. Se for de intensidade leve, tem visibilidade superior a 1000m, se for moderado, restringe de 500 a 1000M e quando é forte, a visibilidade é inferior a 500M. 3

4 TURBULÊNCIA atmosférico. É a agitação do fluxo de ar, ou seja, uma perturbação laminar do fluído Tipos de turbulência OROGRÁFICA: As topografias acidentadas podem provocar desvios no fluxo horizontal do ar atmosférico. Geralmente estão relacionados com a altura dos obstáculos, quanto mais acidentada a topografia e quanto mais forte o fluxo, mais intensa e a níveis mais altos se estenderá. Ocorre, por exemplo, quando há ventos fortes que sopram perpendiculares às encostas de montanhas. Veja a ilustração: Para que haja a formação de turbulência orográfica são necessários basicamente os seguintes requisitos: A) componente do vento perpendicular à montanha de pelo menos 20 kt (~10m/s) 4

5 B) intensa variação vertical do vento C) intensa inversão de temperatura acima do topo das montanhas. Algumas características da turbulência orográfica: - tendência a debilitar-se a partir dos 10 mil pés (~3300 M); - possibilidade de formação de nuvens rolo no interior das cristas das ondas, indicando forte turbulência; - possibilidade de formação de nuvens lenticulares na parte superior da crista, indicando turbulência moderada ou forte. montanha: Observe a imagem de satélite e identifique a turbulência ou ondas de mecânica ou de solo Este tipo é resultado da fricção do fluxo de ar sobre a superfície, fazendo surgir remoinhos capazes de afetar níveis de até 1000m de altura. dinâmica Relacionada com os movimentos das massas de ar e ventos fortes em grandes altitudes (as correntes de jato). térmica ou convectiva 5

6 Está relacionada com o aquecimento e a diferenciada radiação terrestre em virtude da composição e característica da superfície. É claramente potencializada no verão. ESTEIRA DE TURBULÊNCIA Quando gerada por uma aeronave, depende da categoria da aeronave em virtude do tamanho e peso. Os órgãos de tráfego aéreo fazem a separação temporal e espacial das aeronaves visando eliminar a possibilidade de ocorrência. Em procedimentos de pousos e decolagens, além do peso e tamanho, a velocidade do vento em superfície agiliza ou retarda o tempo de liberação da pista para novo procedimento. 6

7 PROCESSO ADIABÁTICO Conceito: Processo termodinâmico em que o ar ascende ou descende, sem troca de calor com o meio ambiente. O processo adiabático ocorre na atmosfera livre, em contato com superfícies sólidas ou líquidas onde, na medida em que uma parcela de ar é ascendida, passa a apresentar uma densidade menor, elevando-se e encontrando pressões cada vez menores, havendo, por essa razão, uma expansão da referida parcela de ar contra a pressão externa, causando na mesma um resfriamento. Se ocorrer o inverso, a parcela, ao descer, irá encontrar pressões maiores e, por essa razão, seu volume irá diminuir e sua moléculas irão se comprimir aumentando a pressão interna e, em consequência, sua temperatura. Razão adiabática seca: Uma parcela de ar não saturado, à medida que se eleva, resfria-se na proporção de 1 C/100m. Ao descer, a referida parcela irá se aquecer na mesma proporção considerada para sua elevação. O gradiente térmico, no ar ambiente, pode tomar diferentes valores; os gradientes térmicos com valores superiores a razão adiabática seca são chamados Gradientes superadiabáticos e o gradiente superadiabático máximo encontrado é denominado de Gradiente autoconvectivo e possui o valor de 3,42 C/100m. 7

8 Nível de condensação convectiva: À medida que uma parcela de ar se eleva, sua temperatura diminui e isso faz com que a mesma se aproxime do seu ponto de orvalho. Enquanto a temperatura do ar da referida parcela diminui 1 C/100m. Essa variação faz com que haja a aproximação dos dois fatores e consequente saturação da parcela no NCC. Razão adiabática úmida: A partir do nível de condensação convectiva, a parcela de ar, agora saturado (T = TPO), resfria-se (na subida) ou aquece-se (na descida) na razão de 0,6 C/100m. Obs.: Essa situação só irá ocorrer com o ar saturado dentro da nuvem. CONDIÇÕES DE EQUILÍBRIO NA ATMOSFERA As condições de equilíbrio da atmosfera podem ser classificadas como: Estável, Instável e Neutro ou Indiferente. 8

9 Equilíbrio Estável Equilíbrio no qual um corpo, afastado de sua posição original por aplicação de uma força, tende a retornar à posição de origem depois de cessada a aplicação da força que originou o deslocamento (Impedimento as correntes verticais). Equilíbrio Instável Equilíbrio no qual um corpo, afastado de sua posição original por aplicação de uma força, tende a continuar se afastando indefinidamente, mesmo depois de cessada a aplicação da força que gerou o deslocamento. (Favorece as correntes verticais). em que for abandonado. Equilíbrio Neutro ou Indiferente Condição na qual um corpo permanece em equilíbrio em qualquer posição Equilíbrio Atmosférico Considerando que uma parcela de ar, em repouso em relação ao seu meio ambiente, receba um impulso vertical, para cima, a mesma tenderá a subir e sair de sua posição inicial. Com relação a esse afastamento e, de acordo com o comportamento da referida parcela, classificaremos o tipo de equilíbrio da seguinte maneira: a. Se a parcela retornar à posição original, caracterizará o equilíbrio estável ou ar estável; b. Se a parcela continuar se afastando, teremos o equilíbrio instável ou ar instável; c. Se a parcela permanecer em repouso na nova posição, teremos equilíbrio neutro ou indiferente. Para que a condição de equilíbrio do ar seja determinada, é necessário que se compare o gradiente térmico ambiente com a razão adiabática seca ou úmida, dependendo do ar estar ou não saturado. Se não houver saturação, compara-se com a razão adiabática seca; se houver saturação, compara-se com a razão adiabática úmida: 9

10 Ar estável: quando o gradiente térmico for menor que a razão adiabática. Ar instável: quando o gradiente térmico for maior que a razão adiabática. Ar neutro ou indiferente: quando o gradiente térmico for igual a razão adiabática. Estabilidade Condicional A atmosfera estará condicionalmente instável quando o gradiente térmico estiver compreendido entre a razão adiabática seca e a razão adiabática úmida, ou seja, entre 0,6 C/100m e 1 C/100m. Nesta situação, o ar estável vai adquirindo instabilidade à medida que se torna saturado. Instabilidade Mecânica ou Absoluta Instabilidade provocada pela existência de gradiente auto convectivo. Essa situação, geralmente, é acompanhada de fenômenos violentos como os tornados e as trombas d água. Condições associados ao equilíbrio estável Nesta situação, a visibilidade à superfície é, geralmente, restrita por névoa úmida, névoa seca, nevoeiro e fumaça; a nebulosidade é estratificada (Cirrostatus, Altostratus, Nimbostratus e Stratus); se houver precipitação, a mesma deverá ser leve e contínua e a formação de gelo mais provável é a escarcha. O voo dentro de uma camada de ar estável é tranquilo e sem turbulência. Tudo isso é provocado em função do gradiente térmico ser menor do que a razão adiabática (seca, fora das nuvens ou úmida, dentro de camadas de nuvens). 10

11 Condições associadas ao equilíbrio instável Esta condição de equilíbrio auxilia o movimento vertical do ar, dissipando névoas e nevoeiros, tornando a visibilidade boa próxima a superfície (exceto quando há precipitação); a nebulosidade formada deverá ser cumuliforme (Cirrocumulus, Altocumulus, Cumulus e Cumuloninbus) e a precipitação em forma de pancadas; se houver condições de formação de gelo, o tipo mais provável é o claro; há, também, condições de ocorrência de rajadas de ventos e trovoadas; o voo dentro de uma camada de ar instável não é tranquilo, pois essa situação gera a ocorrência de turbulência em decorrência do gradiente térmico ser super. adiabático, ou seja, maior do que a razão adiabática seca. CIRCULAÇÃO GERAL DA ATMOSFERA A circulação geral da atmosfera representa o escoamento médio do ar ao redor do globo. Ela é criada pelo aquecimento desigual da superfície da terra. Uma vez, que em escala global, a terra está em equilíbrio radiativo, toda energia que entra é igual à energia que sai. Portanto, a circulação geral é função do transporte de calor em direção aos polos. Veja a figura: 11

12 Diferenças no balanço global de radiação, associadas com a heterogeneidade da atmosfera, geram diferenças de pressão atmosférica que mantém a atmosfera em contínuo movimento. Este movimento tende a eliminar as diferenças de pressão, removendo energia térmica das regiões de maior ganho, transportando calor para as de menor ganho. Nos seus deslocamentos, as massas de ar interagem entre si e com a superfície, gerando alterações nas condições meteorológicas. A maior ou menor frequência de condições meteorológicas específicas determina o clima local. Veja a figura: 12

13 VENTOS É o deslocamento do ar no sentido horizontal tentando manter o equilíbrio de pressão. Os ventos interferem na meteorologia aeronáutica de duas formas: quando em superfície nos pousos e decolagens e quando em altitude na navegação aérea. Existem forças que atuam sobre o vento como veremos a seguir: - gradiente de pressão: O gradiente de pressão é a razão de variação de pressão por unidade de distância horizontal e sua direção é perpendicular as isóbaras. A força do gradiente de pressão (g) desloca o ar no sentido das pressões mais baixas, quanto maior o gradiente, mais intensa a força e mais forte será o vento. Veja a figura para comparação de gradientes G = diferença de pressão/distância 13

14 O vento, no caso 1, será maior, pois o gradiente é maior. No caso do traçado das isóbaras, a diferença de pressão é constante, ou seja, 2 HPA, então quanto mais próximas estiverem, mais intensos serão os ventos e vice- versa. VENTOS BAROSTRÓFICOS Os ventos barostróficos são regidos somente pela força do gradiente de pressão, o que ocorre em pequenas distâncias e também ocorrem na camada de fricção, em média a 600m de altura. - a força da gravidade atua sobre o ar arrastando para baixo, tornando mais denso e pesado em seu limite inferior. - força centrífuga Força centrífuga força o ar para fora do centro de curvatura, opondo-se a força centrípeta em toda sua trajetória curvilínea. - força de coriolis A força de coriolis é uma força desviadora devido a rotação da terra, como resultante das forças centrífuga e de gravidade. Em virtude do movimento da terra, no hemisfério sul haverá um desvio no deslocamento para a esquerda e no hemisfério norte para a direita. Para melhor compreensão, analise a próxima figura: 14

15 A força de coriolis é mais intensa nos polos e nula no equador. VENTO GEOSTRÓFICO O vento geostrófico é um vento horizontal, não acelerado, que sopra ao longo de trajetórias retilíneas, que resulta de um equilíbrio entre a força de gradiente de pressão (horizontal) e a força de coriolis. Esse equilíbrio só é aproximadamente possível em altitudes nas quais o efeito do atrito seja desprezível. LEI DE BUYS-BALLOT Se dermos as costas ao vento no hemisfério sul, a área de baixa pressão fica à nossa direita e a área de alta pressão à nossa esquerda, ou seja, com 15

16 vento de cauda, as pressões menores ficam à direita e as maiores à esquerda; no hemisfério norte ocorre o oposto. derivas em voo hs Uma aeronave no hs voando de uma baixa para uma alta Pressão terá vento de esquerda e deriva para direita. Uma aeronave voando no hs de uma alta para uma baixa Pressão terá vento de direita e deriva para a esquerda. MEDIDA DOS VENTOS sentido e caráter. O vento, por ser uma grandeza vetorial, possui direção, intensidade, 16

17 A direção é dada em graus de 000 a 360 graus, no sentido horário, de 10 em 10 graus. Por exemplo: 020, 170 e VRB (quando variável). Usa-se o norte verdadeiro (geográfico) para fins meteorológicos e norte magnético para fins de tráfego aéreo. com 10 nós de velocidade. A velocidade é dada em nós (Kt). Exemplo: 12010kt, vento de 120 graus O caráter define o fluxo contínuo ou descontínuo. Rajadas de vento são correntes turbulentas produzidas pelo atrito entre o ar e o terreno ou pela advecção de ar frio que ocupa lugar de ar quente que sobe por convecção que caracteriza o fluxo descontínuo do vento. MASSAS DE AR São uma grande porção de ar que possui características físicas, como temperatura, umidade, densidade, nebulosidade entre outras, semelhantes em um mesmo nível. São classificadas segundo sua origem, temperatura e umidade. Temos massas de ar que são classificadas como permanentes. Estas são as massas árticas ou antárticas e as massas tropicais. Ainda, segundo a origem, temos as migratórias que são as polares e as equatoriais. Quanto ao teor de temperatura poderão ser quentes ou frias e, por fim, quanto ao teor de umidade que serão continentais e marítimas, respectivamente secas e úmidas. Ciente dessas classificações podemos caracterizar qualquer região ou localidade, por exemplo: Brasília classifica-se como continental, tropical, quente. 17

18 Após a noção sobre massas de ar, induz-nos a ideia de que massas de ar em movimento (as migratórias, logicamente) serão protagonizadas de fenômenos meteorológicos muito importantes. Tais eventos são chamados de sistemas frontais ou frentes. Quando massas de ar se deslocam da sua região de origem na direção das regiões mais quentes da superfície do globo ou na direção das mais frias, certamente gerarão com maior ou menor intensidade uma linha, zona ou mesmo uma área de descontinuidade ou diferenças de parâmetros físicos (temperatura, umidade, densidade), no contato, entre essas duas ou mais massas de ar. Tanto mais severa será a atividade meteorológica envolvida, tão maior for o contraste entre os parâmetros físicos das massas. Dividiu-se em quatro tipos distintos de sistemas frontais ou frentes. São as frentes frias, frentes quentes, frentes oclusas e frentes estacionárias. FRENTE FRIA prevalece o deslocamento da massa polar fria sobre a massa tropical quente, portanto são dois sistemas de alta pressão atmosférica que entre eles forma-se uma depressão, também chamado de cavado de pressão. Nessa região é onde ocorrem os principais fenômenos meteorológicos que caracterizam a atuação do sistema. 18

19 Veja a ilustração: Características da aproximação de uma frente fria: -nuvens cirrus; -elevação da temperatura; -diminuição da pressão atmosférica; -aumento da umidade do ar; -vento de noroeste com fraca intensidade. Características da atuação de uma frente fria: -nuvens médias seguidas das baixas e das baixas com desenvolvimento vertical, com especial atenção ao cumulonimbus ( CB ); -diminuição da temperatura; -elevação da pressão atmosférica; 19

20 -alta umidade; -ventos de oeste, em especial o vento de sudoeste de moderada a forte intensidade, podendo ocorrer rajadas; Atividade de precipitação (chuva, granizo), relâmpagos e trovões. Características do afastamento de uma frente fria: Nuvens baixas; Temperatura baixa; Pressão alta; Umidade em declínio; Ventos de sul a sudeste de intensidade moderada a fraca; Ainda será possível a ocorrência de chuvas isoladas em decorrência de fatores como o relevo, direção do vento e a efetiva diminuição da umidade; E a ocorrência de névoa úmida ou nevoeiro nos horários matutinos. FRENTE QUENTE Prevalece o deslocamento da massa de ar equatorial sobre a massa fria, geralmente em virtude de perda de força no deslocamento da massa polar. Sua característica marcante é não possuir atividade de trovoada (CB) com ressalva para os efeitos do relevo e a forte presença de névoas (úmida e seca) além de chuva contínua e de fraca intensidade. 20

21 Veja a figura: Frente oclusa A superposição das massas de ar geradas pelo deslocamento de uma massa de ar polar por baixo de uma massa de ar tropical, potencializada pelo forte movimento rotacional em uma área de intensa baixa pressão atmosférica, são os elementos responsáveis pela ocorrência da frente oclusa (ciclone extratropical). É uma região de condições atmosféricas extremamente adversas às atividades humanas, tendo em vista seu poder destrutivo. 21

22 Observe a figura: Frente estacionária Equilíbrio entre as forças de deslocamento das massas de ar. O sistema frontal estacionário oscila sobre uma mesma região por dias até que reassuma uma direção de deslocamento ou dissipa-se com o passar dos dias. Veja a representação gráfica dos sistemas frontais: 22

23 Analise a representação sinótica dos sistemas frontais na próxima figura: Trovoadas Trovoada é a manifestação de uma ou mais células de cumulonimbus (cb) sob forma dinâmica, sonora, elétrica, luminosa e térmica que dá a atividade aeronáutica a certeza de que esse fenômeno atmosférico foi, sem dúvidas, uma histórica ameaça, uma presente atenção e uma futura preocupação das tripulações. São divididas em três fases: a primeira é a de cumulus, nessa fase da formação prevalecem as correntes ascendentes de ar, turbulência moderada e em alguns casos precipitação. Seus topos, aproximados, alcançam a seis quilômetros de altura. a segunda fase é a mais importante, é a de maturidade onde se apresenta o cumulonimbus (cb) exercendo sua característica de célula tormentosa com correntes ascendentes e descendentes, dentro e fora da nuvem, turbulência com máxima intensidade, precipitação forte em pancadas de chuva com ou sem a presença de granizo ou saraiva. Os raios e trovões anunciam a sua presença. 23

24 A intensidade da atividade dependerá ainda de outros fatores como as dimensões da célula, estação do ano, local e os fatores que influenciaram a sua formação. Seus raios são notadamente verticais e ocorrem na dianteira da nuvem, rajadas de vento em superfície e os topos alcançam com frequência quinze quilômetros de altura, embora já tenham sido observados topos em torno de 20 km em regiões tropicais. a terceira fase é a dissipação em que a nuvem ou célula diminui gradativamente a sua atividade. Caracteriza-se pela predominância das correntes descendentes, raios horizontais, diminuição da turbulência e precipitação mais fraca, até cessar. Nesta fase, a velocidade de dissipação é um item a ser considerado. Na maioria dos eventos, tal dissipação é gradual não oferecendo grandes períodos à operação, entretanto se a velocidade de dissipação for acentuada há uma explosão de nuvem (downburst) para um raio maior de quatro quilômetros ou micro explosão de nuvem (microburst) para um raio menor de quatro km. São correntes descendentes fortíssimas e de extremo perigo as operações aeronáuticas. REGRAS DE VOO EM TROVOADAS Os fenômenos atmosféricos associados às trovoadas devem ser minimizados em busca de maior segurança de voo. Apesar de ser muito difícil evitar áreas de turbulência, alguns conselhos são úteis na operação das aeronaves sob esse efeito: corrigir a velocidade indicada da aeronave para suavizar os efeitos da turbulência, seguindo as características da aeronave; evitar voo a baixa altitude próxima a montanhas, principalmente nas proximidades do lado a sotavento das mesmas; 24

25 evitar as nuvens rol, pois constituem áreas de intensa turbulência; esfarrapadas; evitar nuvens lenticulares, principalmente se suas bordas estiverem não confiar excessivamente nas indicações do altímetro próximo aos topos dos relevos, pois podem conter erros superiores a mil pés (300 metros aproximadamente); executar a aproximação para pouso com velocidade pouco acima da prevista, a fim de evitar uma queda brusca na sustentação; atentar para possíveis efeitos psicológicos da turbulência sobre a tripulação e passageiros. É importante levar em conta que a turbulência é muito mais intensa em todo bordo dianteiro do CB, aumentando de baixo para cima até próximo ao nível médio da nuvem. Desse ponto, a turbulência vai decrescendo até as proximidades do topo. A passagem mais segura é no terço superior da nuvem ou contornando-a, se possível, pela esquerda no hemisfério sul ou pela direita no hemisfério norte. Fixar objetos soltos, desativar o piloto automático, ajustar os cintos de segurança e procurar manter o rumo, nível e velocidade compatível, até sair da tormenta; Embora não aconteça com frequência, a presença de granizo e saraiva nas trovoadas é o segundo maior perigo ao voo. É encontrado durante a fase de maturidade da nuvem e envolvido nas fortes correntes ascendentes que atuam acima da faixa de temperatura de 0 c até 10 c no interior da nuvem ou nas proximidades da bigorna já fora da nuvem. Mesmo não havendo uma regra segura para evitar o granizo, acredita-se que a região dianteira da nuvem é mais perigosa, principalmente nas trovoadas mais intensas e que a coloração esverdeada do céu é indício de sua presença. 25

26 em aeronaves. Nas imagens a seguir, temos exemplos de danos causados por granizo 26

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28 A formação de gelo em aeronaves já não oferece tanto perigo quanto à turbulência e ao granizo, isso porque a grande velocidade das aeronaves e o sistema antigelo minimizam as possibilidades. Contudo, não convém negligenciar as possibilidades e respeitar os procedimentos padrões. Aprofundaremos esse assunto posteriormente. Os raios e a eletricidade estática são as características mais espetaculares das trovoadas e ao mesmo tempo a menos importante. Não se pode descartar o seu efeito psicológico sobre os tripulantes e passageiros, devido aos relâmpagos e a fadiga mental pela contínua tensão emocional. O avião constitui uma gaiola de faraday (o relâmpago passa pelas partes externas e não penetra no interior da aeronave). O uso de materiais não metálicos na construção de aviões. Pode prejudicar essa capacidade de blindagem contra raios. 28

29 O piloto poderá suspeitar da possibilidade de receber uma descarga elétrica quando, voando a noite, observar o fogo de santelmo que são halos ou coroas luminosas em alguma parte externa da aeronave, provenientes da eletricidade estática acumulada na fuselagem do avião. Nesse caso, uma boa medida é utilizar o sistema antigelo das hélices, acender as luzes da cabine para evitar ofuscamentos e retirar os fones de ouvido. CORTANTES DE VENTO (WIND SHEAR) As variações da intensidade e direção do vento a baixa altura constituem um sério risco nas operações de pouso e decolagem. Tais variações são causadas por: Inversões térmicas; Brisas marítimas; Sistemas frontais; Ventos fortes; Cb. A identificação das condições mais favoráveis para a ocorrência são: sistemas convectivos (trovoadas, chuva em pancadas fortes) correspondem a 65% da incidência; sistemas frontais correspondem a 15%; ventos fortes ou rajadas de vento em superfície correspondem a 5%; correntes de jato com reflexos a baixa altura a 5%; 29

30 marítimas a 10%. e outras causas como inversões térmicas, ondas de montanha, brisas É extremamente importante para a operação aeronáutica a observação de quaisquer fatores favoráveis a ocorrência de uma cortante de vento. O tempo de resposta a uma altitude anormal da aeronave e do reconhecimento da recuperação é pequeno, podendo chegar a um mínimo de cinco segundos, o que pode ser insuficiente para restabelecer a segurança e o controle da aeronave. FORMAÇÃO DE GELO EM AERONAVE A formação de gelo em aeronaves é potencialmente perigoso para o voo, pois diminui a sustentação, aumenta o peso, o arrasto e a velocidade de perda. Também afeta o próprio controle da aeronave, aumenta o consumo de combustível, provoca perda de eficiência de radiocomunicação e indicação falsa dos instrumentos de bordo. para a formação de gelo: Três condições básicas são necessárias que ocorram simultaneamente 1ª - a aeronave deve estar voando através de gotículas, que são encontradas em áreas de precipitação, nuvens e nevoeiro; 2ª a temperatura do ar deve ser igual ou inferior a 0 c. A atmosfera pode conter água em forma líquida em temperaturas de até 40 c, que chamamos de gotas de água super-resfriadas. Quanto menores e mais puras forem as gotículas, maior a possibilidade de permanecerem nesse estado. A formação de gelo ocorre a partir de 0 c e a temperatura crítica de máxima formação) é 3 c. A maior parte de formação ocorre até 10 c. 3ª o elemento que promove o início do processo de congelamento é o catalisador. No caso em questão é a própria aeronave que interage com o meio através do qual se desloca, colidindo com gotículas de água presentes na atmosfera. 30

31 Tipos de gelo As características físicas da formação de gelo dependem da velocidade com que as gotículas de água colidem com as superfícies expostas da aeronave. Quanto maior essa velocidade, menor a quantidade de ar envolvida na formação do gelo e maior será a densidade do gelo formado. Os principais fatores que determinam o tipo de gelo são o tamanho e a temperatura das gotículas. O gelo em aeronaves pode ser de três tipos: Claro ou cristal: brilhante, translúcido com superfície regular, formado pelo congelamento lento de grandes gotas de água super-resfriadas. Adere firmemente à aeronave, sendo pesado e de difícil remoção. Para formar este tipo de gelo é necessário a presença de gotas grandes, que congelam mais lentamente, fazendo com que se esparramem no bordo de ataque antes de congelarem, aderindo firmemente sem prender o ar em seu interior. Forma-se em ar instável, com a presença de nuvens cumuliformes e turbulência. É o tipo mais perigoso e sua ocorrência mais provável está na faixa de 0 c a -10 c. Opaco ou escarcha: superfície irregular, esbranquiçado, formado pelo congelamento instantâneo de pequenas gotas de água super-resfriadas. Forma-se no bordo de ataque, quando este se choca com as gotículas que se congelam quase instantaneamente, mantendo o ar em seu interior. É o tipo menos perigoso, pois é de fácil remoção, porém, sua formação chega a alterar o perfil aerodinâmico das superfícies de sustentação da aeronave. Ocorre geralmente em temperaturas entre 0 c e -10 c em atmosfera estável (nuvens estratiformes) e entre -10 c e -20 c em atmosfera instável (nuvens cumuliformes). 31

32 Efeitos da formação de gelo em aeronaves É importante que o piloto esteja familiarizado com as condições de tempo e temperatura que podem produzir a formação de gelo em sua aeronave e também é importante que compreenda o que sucede quando se depara com uma formação de gelo inesperada. Conhecer os efeitos que ela pode provocar sobre as características de voo habilitará o piloto para mudar rapidamente seu procedimento de voo a fim de satisfazer as crescentes exigências a que seu avião está sendo submetido. Esses efeitos podem ser resumidos como segue: Asas e empenagens: As asas delgadas apresentam riscos mais sérios que as mais espessas. O acúmulo de gelo provoca alteração no perfil aerodinâmico, perda de sustentação e aumento da resistência do ar ocasionando maior consumo de combustível. O gelo na empenagem é percebido pela tendência que a aeronave apresenta de oscilar em torno de seu eixo perpendicular, variando a posição do nariz em relação a linha do horizonte. Hélices e reatores A formação de gelo diminui a eficiência das hélices, geram vibrações e distorções nas pás pelo seu depósito irregular, causando queda gradual da velocidade indicada, perda de potência efetiva e aumento do consumo de combustível. Em reatores a presença de gelo é percebida pelo aumento da temperatura dos gases expelidos, devido ao acumulo de gelo nas entradas de ar. 32

33 TUBOS DE PITOT E ENTRADAS DE AR A finalidade do tubo de pitot é obter a pressão aerodinâmica para o funcionamento do velocímetro. Ele é sempre montado paralelo ao eixo longitudinal do avião, em lugar onde não existe ar turbulento devido a fuselagem. A pressão pitot surge na frente da aeronave como resultado direto da velocidade do avião e da densidade do ar que o rodeia. O velocímetro requer para seu funcionamento a pressão dinâmica (vinda do tubo de pitot) e a estática (pressão atmosférica). Quando há formação de gelo no tubo de pitot, pode alterar a tomada de ar e causar queda da velocidade indicada e leituras errôneas de outros instrumentos. CARBURADOR A formação de gelo no carburador é causa frequente de falha no motor. A vaporização do combustível, combinada com expansão do ar quando passa pelo carburador, produz um súbito resfriamento da mistura. A temperatura do ar ao passar através do carburador pode cair 35 c em uma fração de segundo. O vapor de água se condensa devido este resfriamento e se a temperatura dentro do carburador alcançar 0 c ou menos, a umidade se depositará como gelo no interior da passagem. Mesmo um pequeno acúmulo de gelo poderá reduzir a potência e conduzir a uma falha completa do motor. ORGANIZAÇÃO DOS SERVIÇOS METEOROLÓGICOS NO BRASIL. O serviço de meteorológico no Brasil segue os padrões internacionais da organização meteorológica mundial (OMM). O ministério da agricultura, pecuária e abastecimento, através do instituto nacional de meteorologia (INMET) é o responsável pela sua execução. 33

34 A aplicação da meteorologia em áreas específicas foi atribuída a outros ministérios, institutos e universidades no Brasil. Assim, a aplicação da meteorologia aeronáutica coube ao comando da aeronáutica através do departamento de controle do espaço aéreo (DECEA), A meteorologia marinha é de responsabilidade da divisão de hidrografia e navegação (DHN) e o estudo, pesquisa e outras aplicações a universidades e institutos como exemplo o instituto nacional de pesquisas espaciais (INPE) e o instituto de aeronáutica e espaço (IAE). A meteorologia aeronáutica é aplicada pelo DECEA seguindo preceitos da OMM e as recomendações estabelecidas pela organização de aviação civil internacional (OACI) em todo território nacional. A OACI estabeleceu um sistema mundial de previsão de área para a prática da meteorologia aeronáutica, que compreende uma rede de centros e estações meteorológicas. O DECEA, através de normas e instruções, estabelece as práticas a serem seguidas dentro do Brasil, cabendo ao SRPV, CINDACTA e INFRAERO a execução das tarefas estabelecidas. A rede de centros é composta de dois centros mundiais (WAFC) e dos centros nacionais de cada país. CNMA BRASÍLIA. Um dos centros nacionais encontra-se em Brasília no CINDACTA I, o O DECEA classifica os centros nacionais brasileiros como: CMA-1 centro meteorológico de aeródromo classe I; CMA-2 centro meteorológico de aeródromo classe II; 34

35 CMA-3 centro meteorológico de aeródromo classe III; E o CMV centro meteorológico de vigilância. A rede de estações meteorológicas recebeu a seguinte classificação: EMS-1 estação meteorológica de superfície classe I; EMS-2 estação meteorológica de superfície classe II; EMS-3 estação meteorológica de superfície classe III; EMA estação meteorológica de altitude; ERS estação de radar meteorológico e as ERIS estação de recepção de imagens de satélites. maneira: A função atribuída a cada um dos órgãos pode ser resumida da seguinte Ao centro mundial de previsão de área (WAFC) compete a elaboração e divulgação da previsão em vários níveis da atmosfera para todo o globo terrestre, objetivando o planejamento de voo. Ao centro nacional de meteorologia aeronáutica (CNMA) compete a elaboração e divulgação de previsão de tempo significativo para a área de responsabilidade a ele atribuída por acordo internacional objetivando ainda o planejamento de voo. Aos CMA-1 compete a elaboração de previsão e vigilância de aeródromo além de fornecer informações para compor a documentação de voo. 35

36 Aos CMV compete a vigilância das regiões de informações de voo (FIR) a eles atribuídas, elaborando informações de condições meteorológicas perigosas às aeronaves em voo. Aos CMA-2 compete a exposição e o atendimento aos usuários do aeródromo onde se encontram, proporcionando informações recebidas dos demais centros para o planejamento das operações aéreas desses usuários. Aos CMA-3 compete o atendimento aos usuários do aeródromo onde se encontram proporcionando essas informações para as operações aéreas no aeródromo. AS E M S 1 compete a observação e o registro dos dados obtidos de forma contínua dos sensores remotos dos instrumentos meteorológicos instalados junto as pistas, em aeródromos que operam pousos de precisão e divulgá-las segundo o estabelecido em normas. AS E M S -2 compete a observação e o registro dos dados obtidos de forma contínua dos sensores remotos dos instrumentos meteorológicos instalados junto às pistas, ou de sensores convencionais analógicos e divulgá-las segundo estabelecido em normas. AS E M S -3 compete a observação e o registro dos dados obtidos de instrumentos meteorológicos e divulgá-las segundo o estabelecido em normas. Às estações meteorológicas de altitude compete a observação da atmosfera superior através de rádio sondagens, obtendo de forma contínua o perfil vertical dos parâmetros meteorológicos (pressão, temperatura, umidade e vento) e divulgando essas informações também conforme normas. Às estações meteorológicas de radar compete a vigilância meteorológica, e a divulgação para os CMV e CMA das informações obtidas durante o rastreamento, de forma contínua em tempo real. 36