A água existe na atmosfera em três estados físicos: sólido, líquido e gasoso. No estado sólido toma a forma de neve, granizo, granizo pequeno. Como líquido assume a forma de chuvisco, chuva, nuvens e nevoeiro. No estado gasoso é conhecida como vapor de água.
Mudanças de estado
A água estando no estado sólido necessita de certa quantidade de calor para passar para o estado líquido (fusão). Se continuar absorvendo calor, ela passará para o estado de vapor (evaporação). Quando no estado de vapor, há necessidade da liberação do calor para o retorno ao estado líquido (condensação). Se continuar liberando calor ela voltará à forma sólida (solidificação).
Na passagem de estado: sólido —> líquido —> gasoso há absorção de calor e na passagem de estado gasoso —> líquido —> sólido há liberação de calor, na mesma quantidade. Este calor utilizado é denominado calor latente.
Esta propriedade da água é muito importante no controle da amplitude térmica do planeta Terra, não permitindo que a temperatura do ar suba muito durante o dia e nem baixe muito durante a noite.
A passagem do sólido para o gasoso como do gasoso para o sólido, denomina-se sublimação.
Ciclo hidrológico da água
O volume de água existente na Terra é praticamente constante, mas está em contínuo movimento graças à ação do calor do Sol e da força da gravidade.
As águas evaporam com o calor. O vapor sobe às alturas, onde por ação das baixas temperaturas, condensa-se ou sublima-se em finíssimas gotas ou cristais de gelo, formando as nuvens.
As nuvens são levadas pelo vento. Se em seu percurso passarem por zonas mais frias, suas gotas ou cristais se unem e caem por ação da gravidade, dando origem à precipitação.
Obs. Para a formação das nuvens é necessário: resfriamento, umidade elevada e núcleos de condensação que são partículas sólidas em suspensão, tais como: sal, fumaça, poeira, etc. Você verá isso mais a frente no estudo das nuvens.
Para que ocorra a precipitação é necessário que as gotas de água tenham peso suficiente para precipitarem, este peso é atingido pelo aumento de tamanho ou pela coalescência que nada mais é do que a junção de gotas que estão separadas.
Medida de umidade
Umidade relativa – é a quantidade de vapor de água no ar comparado com o máximo que ele consegue reter à mesma temperatura e é expressado em porcentagem variando de 0% a 100%. A umidade relativa é medida diretamente pelo higrômetro, indiretamente pelo psicrômetro e registrada pelo higrógrafo.
| Vapor de água | 0% | 1% | 2% | 3% | 4% |
| Umidade relativa | 0% | 25% | 50% | 75% | 100% |
Temperatura do ponto de orvalho – é definida como a temperatura de saturação do ar por resfriamento, sob pressão constante sendo medido indiretamente pelo psicrômetro; que é um conjunto de dois termômetros: bulbo seco e bulbo úmido.
A temperatura do ponto de orvalho é informada no código METAR/SPECI juntamente com a temperatura do ar. A comparação entre esses dois valores permite uma avaliação da umidade. Quanto mais próximos, ar mais úmido, quanto mais afastados o ar mais seco.
Ex:
- 25/15 – Temperatura do ar 25°C e ponto de orvalho 15°C (Ar seco).
- 20/20 – Temperatura do ar 20°C e ponto de orvalho 20°C (Ar saturado)
METAR SBKP 2110002 12008KT 5000 -DZ OVC015 20/18 Q1018
Na leitura desse metar podemos concluir que o ar está seco.
Pode-se classificar a umidade em dois tipos:
Umidade absoluta – é a relação entre a massa do vapor de água contida no ar e o volume e, é expressa em gramas de vapor de água por metro cúbico de ar.
Umidade especifica – é a relação entre a massa do vapor de água e a massa do ar úmido e é expressa em gramas de vapor por quilograma de ar úmido.
Instrumento para medir umidade: Higrômetro
Instrumento para registrar umidade: Higrógrafo
Hidrometeoros
Também conhecidos como higrometeoros, são fenômenos meteorológicos, formados por água, que ocorrem pela condensação, congelação ou sublimação do vapor de água.
Classificam-se em:
Depositados: são os hidrometeoros que se formam sobre uma superfície, podendo ser:
- Orvalho – gotículas de água que se formam pela condensação do vapor de água em contato com uma superfície resfriada pela radiação terrestre noturna.
- Geada – camada fina de gelo que se forma pela sublimação do vapor de água em contato com uma superfície resfriada pela radiação terrestre noturna. É evidente que a temperatura desta superfície deve estar a 0°C ou menos. Também tem origem pelo congelamento do orvalho.
Em suspensão: são os hidrometeoros que flutuam na atmosfera, tais como nuvem, nevoeiro e névoa-úmida. Este capítulo tratará apenas da névoa-úmida, os demais estão explicados em capítulo específico.
- Névoa-úmida – gotículas de água em suspensão, semelhante ao nevoeiro, com a diferença de que as gotas são mais dispersas e geralmente menores. Ocorre com umidade relativa de 80% ou mais e com visibilidade horizontal entre 1.000 e 5.000 metros, inclusive os extremos. A névoa-úmida difunde a cor azul-cinza.
Precipitados: qualquer uma ou todas as formas de partículas de água, tanto líquidas como sólidas que caem das nuvens. O vapor de água na atmosfera, quando encontra núcleos de condensação (partículas de sal, de fumaça, borrifos de água do mar, etc) condensa-se ou mesmo sublima-se sobre eles e forma gotículas de água ou cristais de gelo. Com o movimento da atmosfera, estas gotículas ou cristais aumentam de tamanho pela maior quantidade de vapor de água ou pela união entre elas (coalescência), atingindo o peso para precipitarem.
A precipitação é classificada em tipo, intensidade e caráter
a) Tipos: líquidos e sólidos
Líquidos:
- Chuvisco – gotas de água com diâmetro menor que 0,5 mm, dando a impressão de flutuarem no ar. O chuvisco constitui-se no hidrometeoro precipitado que mais restringe a visibilidade horizontal.
- Chuva – gotas de água, visivelmente separadas e com diâmetro mínimo de 0,5 mm.
Sólidos:
- Neve – precipitação em forma de flocos. O processo assemelha-se ao da chuva e do chuvisco, ocorrendo apenas quando a temperatura está próxima de 0°C.
- Granizo pequeno – precipitação em forma de pedras que chegam à superfície com diâmetro inferior a 5 mm.
- Granizo – precipitação em forma de grãos de gelo que chegam ao solo com diâmetro igual ou maior que 5 mm.
b) intensidade – é o volume de água que cai na unidade de tempo. A intensidade é indicada nas informações meteorológicas através dos sinais de:
- – leve
- + forte
Sem qualquer sinal moderada.
c) caráter – por caráter de precipitação, entende-se o aspecto de continuidade com que ela ocorre, podendo ser:
- Contínuo – quando a precipitação permanecer ininterrupta, pelo menos durante o período de uma hora consecutiva.
- Intermitente – quando ocorrer com pequenas interrupções.
- Pancada – quando a precipitação ocorrer em períodos de tempo muito curtos, porém com intensidade geralmente forte.
Instrumentos
A precipitação pode ser obtida por meio de pluviômetros e sua medida é dada em milímetros. Os registradores de precipitação são conhecidos como pluviógrafos. A distribuição geral da precipitação sobre uma dada região é representada por meio de linhas que ligam pontos de precipitações iguais, denominadas “isoietas”.
Litometeoros
São minúsculas partículas sólidas em suspensão na atmosfera que ocorrem com visibilidade entre 0000 e 5.000 metros e umidade relativa inferior a 80%. Os principais são:
- Névoa seca – é constituída por grande concentração de partículas sólidas em suspensão na atmosfera. A névoa-seca difunde a cor vermelha.
- Fumaça – presença no ar de forma concentrada de minúsculas partículas resultantes da combustão incompleta. A fumaça difunde a cor azul.
- Poeira – presença no ar de partículas sólidas, como a argila e a terra em partículas muito finas. A poeira difunde a cor amarela.
Tabela para descodificação dos fenômenos meteorológicos nos diversos códigos e cartas.
Visibilidades
A visibilidade é definida como a maior distância na qual um objeto pode ser visto e identificado sem auxílio óptico. O grau de dificuldade para ver e identificar este objeto depende da transparência da atmosfera, que por sua vez depende do grau de impurezas presentes. Em verdade estas impurezas em suspensão difundem a luz, diminuindo a transmissividade.
Tipos de visibilidade
Para fins meteorológicos a visibilidade é classificada em:
a) Visibilidade horizontal: é observada num mesmo plano ao longo dos 360° em torno do ponto de observação (pista). A visibilidade horizontal é estimada através do conhecimento da distância entre pontos de referência e a estação de observação (carta de visibilidade). A visibilidade predominante é codificada no METAR, SPECI e TAF em metros com quatro algarismos e logo após o grupo de vento, obedecendo ao seguinte critério:
Inferior a 800 m, de 800 a 5.000 m, de 5.000 a 9.000 m, 10.000 m ou mais
Incrementos de 50 m. incrementos de 100 m. incrementos de 1.000 m. 9999
Ex: METAR SBFL 031200Z 20010KT 5000 BR SCT020 25/23 Q1018 (visibilidade horizontal de 5.000 metros)
b) Visibilidade vertical: distância máxima em que um observador, dentro das condições de céu obscurecido, possa ver na vertical.
Céu obscurecido é definido como sendo aquele em que o fenômeno redutor da visibilidade, prejudica no sentido horizontal e vertical.
A visibilidade vertical é codificada no METAR, SPECI e no TAF somente em condições de céu obscurecido, no campo destinado à nebulosidade, pelo grupo VV (visibilidade vertical).
Ex: METAR SBMT 311000Z 31004KT 0300 FG VV002 15/15 Q1023 (Visibilidade vertical de 200 pés)
c) Alcance visual na pista (AVP ou RVR): distância máxima ao longo de uma pista de pouso, medida através de visibilômetros e codificada no METAR/SPECI. Quando puder ser determinada é precedida da letra R, pelo número da pista e, para o caso de pistas paralelas, aquele número será seguido da letra L para a pista da esquerda, R para a pista da direita e C para a pista central.
Ex: SPECI SBSP 200915Z 12004KT 0350 R35/0400 R17/0300 FG OVC008 10/10 Q1020 (RVR na pista 35 de 400 metros e na pista 17 de 300 metros).
Durante a observação, se o alcance visual na pista estiver variando, o mesmo será seguido da letra U (que indica aumento), ou a letra D (que indica diminuição), ou ainda da letra N (quando não houver nenhuma variação).
Ex: R32/0900U
Se o alcance visual na pista for maior que 2.000 metros, o valor será precedido da letra P e se for menor que 50 metros, será precedido da letra M.
Ex: R19/p2000 (maior que 2.000 metros) R22/M0050 (menor que 50 metros)
O grau de visibilidade da atmosfera pode ser obtido de duas formas, como mostra abaixo:
Instrumento – medida pelo instrumento visibilômetros;
Visualmente – estimada com auxílio de cartas de visibilidade.
