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1 Meteorologia Introdução Meteorologia é a ciência que estuda a atmosfera, seus fenômenos e atividades. Ela é importante na aviação para proporcionar segurança e economia aos vôos. Atmosfera Terrestre A atmosfera é uma massa de ar gasosa que envolve o globo terrestre. Sua composição se divide em: Ar seco Ar saturado 78 % Nitrogênio 75 % Nitrogênio 21 % Oxigênio 20 % Oxigênio 1 % Outros gases 1 % Outros gases 4 % Vapor de água Camadas da Atmosfera Troposfera: é a mais baixa camada, sua principal característica é o gradiente térmico que é a variação da temperatura decrescendo 2 C a cada 1000 pés (FT), nos pólos varia de 7 a 9 Km do chão, e no equador varia de 17 a 19 Km do chão. Tropopausa: essa camada só é considerada na aviação, é uma camada fina de 3 a 5 km, e sua característica é a isotermia. Estratosfera: é a camada onde há difusão de luz, na sua parte superior está a camada de ozônio. Ionosfera: é a camada cuja característica é a ionização, ótima condutora de eletricidade. Começa a absorção dos raios solares. Exosfera: é uma camada extremamente rarefeita, e é a última camada. Atmosfera Padrão A atmosfera padrão apresenta os seguintes conceitos: Ar: seco e puro Nível do mar: valor médio da Terra (fixo e constante) Altitude: é a distância vertical que separa um ponto no espaço, do nível do mar. Altura: é distância vertical que separa um ponto no espaço da superfície do solo 1

2 Nível: qualquer superfície paralela à superfície do mar Latitude: 45 Pressão do nível do mar: hpa (14.7 psi) Temperatura do nível do mar: 15 C Gradiente vertical térmico: 0,65º C/ 100m, 2 C / 1000 pés (FT) Temperatura A condição normal da atmosfera é a temperatura decrescer com a altitude. Quanto à propagação de calor, podemos dizer que existem 4 processos principais: Radiação: o calor é transmitido por raios solares à distância Condução: é a troca de calor molécula por molécula, por contato. Convecção: transporte de calor no sentido vertical são correntes de troca de ar, quando o ar esquenta ele sobe e quando fica frio desce. Advecção: é igual á convecção, mas o calor é transmitido no sentido horizontal. Pressão Atmosférica É a soma de todas as pressões parciais dos elementos componentes da atmosfera, sendo sua força exercida em todos os sentidos. O instrumento utilizado para medir é o barômetro. Umidade na atmosfera A água pode ser encontrada em três estados: gasoso, líquido e sólido. Abaixo segue gráfico ilustrativo do ciclo da água em seus estados: Tipos de Precipitação: Líquida - Chuva / chuvisco Sólida - Neve / granizo Geada / orvalho (sereno) / nevoeiro (neblina) - não cai como chuva, se formam na superfície. Umidade Relativa (UR): É a relação entre a quantidade de vapor de água presente no ar e a quantidade máxima que o ar pode conter a uma dada temperatura, expressa em porcentagem. A UR varia de 0 % a 100 %, Higrômetro é o aparelho que mede a umidade do ar. Vapor de água varia de 0 % a 4%. Ventos 2

3 É um movimento horizontal do ar provocado por uma diferença de temperatura que por sua vez provoca uma diferença de pressão atmosférica hpa hpa Não existe vento (ar em repouso ou calmo) 1018 hpa...--> hpa Existe vento para equilibrar a pressão O vento flui pela diferença de pressão; sempre flui da maior pressão para a menor pressão; e quanto maior a diferença de pressão maior a velocidade do vento. As características do vento são: Direção: é da onde vem o vento. (ex: vento leste) Velocidade: é medida em knots (Kt) Camada de Atrito: é a camada onde os obstáculos modificam a direção e ou a velocidade do vento, essa camada vai até 600m e até seus primeiros 100m esse movimento acontece com maior freqüência, é a mais turbulenta. Nuvens As nuvens são ótimas indicadoras de tempo. Para o piloto, o conhecimento dos tipos de nuvens será útil para a visualização das condições de tempo. Quanto a Estrutura Física são divididas em: Líquidas: são as nuvens baixas, 2 km acima da superfície terrestre. Possuem água e são exemplo as nuvens ST (Stratus) e SC (Stratocumulus). Mistas: são as nuvens médias, 2 a 8 km. Possuem água e pedras de gelo e são a AC (Altocumulus), AS (Altostratus) e NS (Nimbostratus) Sólidas: são as nuvens altas, 6 a 18 km. Possuem pedras de gelo e são CI (Cirrus), CC (Cirrocumulus) e CS (Cirrostratus). Desenvolvimento Vertical: São as mais perigosas para a aviação e são CU (Cumulus), CB (Cumuloninbus) e TCU (Grandes Cumulus). Quanto ao Aspecto Físico são divididas em: Estratiforme: nuvens de desenvolvimento na horizontal e pouca espessura. Cumuliforme: nuvens de desenvolvimento na vertical e blocos isolados. Quanto ao Estágio de Formação são divididas em: 3

4 Nevoeiro O Nevoeiro ou neblina é uma nuvem que está em contato com a superfície, causa uma perca da visibilidade. Para se formar a umidade relativa do ar tem que ser igual a 100 % / ar saturado, e se considera um nevoeiro quando a visibilidade é prejudicada a menos de 1000 m. São Tipos de Nevoeiro: Radiação: é formado quando a superfície terrestre se resfria, ocorre durante a noite, geralmente com céu claro. Advecção: é formado pelo deslocamento do ar quente e úmido sobre superfície de terra ou água mais fria, podendo ter as seguintes denominações: Marítimo se forma sobre o mar Brisa forma-se no litoral Orográfico se forma na montanha Vapor forma-se nos rios e lagos Atmosfera em Equilíbrio Ar Instável: com turbulência, pelas nuvens formadas na vertical (CB / AC / CC...). Ar Estável: sem turbulência, pelas nuvens formadas na horizontal (ST/ AS / CS...). Turbulência Turbulência é fruto da agitação vertical do ar que atua em uma aeronave em vôo, causando movimentos ascendentes e descendentes tornando o vôo desagradável e exigindo esforços estruturais da aeronave. São tipos de turbulência: Mecânica ou de Solo: turbulência causada pelo atrito do vento em superfície irregular (ar desviando dos obstáculos no solo). Orográfica: acontece quando se cruza uma montanha e as correntes de ar estão se deslocando dos obstáculos, barlavento quando o vento flui contra as encostas e sotavento após as encostas formando uma onda no ar. Térmica ou Convectiva: surge com o aquecimento da superfície, formando correntes ascendentes e descendentes. Atingem mais aeronaves de pequeno porte. Dinâmica ou Frontal: turbulência causada pelas frentes. De Céu Claro (C.A.T.): são correntes de ar com velocidade de 150 Kt e saindo dessa corrente a velocidade do ar diminui, causando um desequilíbrio no avião. Por Cortante de Vento (Windshear): turbulência com mudança brusca da direção e ou velocidade do vento, tem chuva e correntes de ar fortes, as rajadas de vento é de cima para baixo, pode ser detectada por aparelhos. 4

5 Massa de Ar É um grande volume de ar que apresenta a mesma característica física uniformes no sentido horizontal, tais como temperatura e umidade e cobre um grande território, se for massa de ar fria fará frio no local coberto por ela, e se for massa de ar quente fará calor. Frente É a linha imaginária que separa duas massas de ar, a frente indica mal tempo, chuva. Ela que traz a massa de ar. São tipos de Frente: Frente Fria: quando a massa de ar fria se desloca empurrando a massa de ar quente. No hemisfério sul desloca-se de Sudoeste (SW) para o Nordeste (NE). Frente Quente: quando a massa de ar quente desloca a massa de ar fria. No hemisfério sul desloca-se do Noroeste (NW) para o Sudeste (SE). Frente Estacionária: é quando a frente para, não se desloca. Frente Oclusa: é o encontro de duas frentes. Trovoadas É causada pela nuvem CB. Suas Fases de Desenvolvimento são: Cumulus: etapa com predominância de correntes ascendentes de ar. Maturidade: tem correntes ascendentes e descendentes de ar, é a fase mais perigosa, onde tem os travões, relâmpagos e granizo. Dissipação: etapa com predominância de correntes descendentes de ar. Tipos de Trovoadas: Convectivas ou termais: são formadas por convecção, calor. Orográficas: são formadas coladas a barlavento das grandes montanhas, geralmente intensas e de topos elevados. Dinâmicas ou Frontal: são formadas pelas frentes, as de frente fria são mais intensas. Formação de Gelo O gelo acumulado sobre uma aeronave acarreta excesso de peso, altera o perfil aerodinâmico e reduz a velocidade em vôo. É formado com água presente e temperatura abaixo de 0º C e apresenta-se sob três aspectos: Claro ou cristal: tipo mais perigoso por ser aderente. É comum em nuvens Cumuliformes (ar instável) e predominam entre 0 a -10 C. 5

6 Amorfo, opaco ou escarcha: é mais leve e menos aderente. Predomina em nuvens Estratificadas entre de 0 a -10 C, ar estável, e de -10 a -20 C, ar instável (nuvens Cumuliformes). Geada: são cristais de gelo, formados por sublimação, passagem direta do gasoso (vapor da água) para o sólido. 6

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