Ventos

Vento é um movimento horizontal de ar provocado por uma diferença de pressão entre dois pontos.

Forças que atuam sobre o vento

1. Força do gradiente de pressão – a força do gradiente de pressão é aquela formada pela diferença de pressão entre dois pontos, em uma mesma superfície. Dois pontos à superfície, ambos com a mesma pressão atmosférica de 1018 hPa e, consequentemente na mesma densidade e na mesma temperatura estarão em equilíbrio. Este equilíbrio entre os dois pontos faz com que não haja nenhum movimento de ar entre eles, nesse caso o vento é calmo.    

Se, a pressão em um dos pontos for de 1018hPa e a pressão em outro ponto for de 1010hPa, existirá uma diferença de densidade entre os dois pontos. O ar tenderá a equilibrar a diferença, fluindo do ponto de maior pressão, para o ponto de menor pressão.

Se por outro lado a pressão em um ponto for de 1020 hPa e no outro ponto a pressão for de 1004 hPa, para a mesma distância, haverá ventos mais fortes.

Em capítulos anteriores foi visto que o traçado das isóbaras é feito de 2 em 2 hPa em números pares e portanto, para uma dada distância, quanto maior a diferença de pressão, mais próximas estarão entre si as isóbaras e mais intensos os ventos.

Conclusão: 

• O vento sopra em função de uma diferença de pressão,
• O vento sopra da pressão maior (alta pressão) para a pressão menor (baixa pressão);
• Quanto maior a diferença de pressão entre dois pontos, haverá ventos mais fortes; e
• Quanto mais próximas estiverem as Isóbaras, maior a velocidade do vento.
• O vento que sopra regido somente pela força do gradiente de pressão, é denominado de vento barostrófico.

2. Força de Coriolis – se a Terra não possuísse o movimento de rotação o ar fluiria diretamente da alta para a baixa pressão. Isto realmente ocorre no movimento do ar em pequenas distâncias, mas quando ele flui sobre grandes distâncias, é desviado, em consequência desse movimento. A força aparente que provoca o desvio, para a esquerda no hemisfério sul e para a direita no hemisfério norte é conhecida como força de Coriolis. Ela é mais forte nos polos e, decresce até zero no equador. O vento que flui regido pelas forças do gradiente de pressão e Coriolis é denominado vento geostrófico.

3. força centrífuga – quando se considera o vento fluindo paralelo as isoipsas (linhas de mesma altitude-pressão) sobre uma distância curta, este vento será geostrófico, porque as isoipsas são consideradas retilíneas e sobre o vento estarão agindo apenas as forças do gradiente de pressão e Coriolis. Quando se considera o vento fluindo ao longo das isoipsas de um sistema de altas pressões ou baixas pressões, linhas circulares há que se considerar o efeito centrífugo. Os ventos que fluem equilibrados pelas forças do gradiente de pressão, Coriolis e centrífuga, são denominados ventos gradientes. Nas latitudes equatoriais e tropicais, em que o efeito de Coriolis é bastante desprezível, os ventos são equilibrados pelas forças do gradiente de pressão e centrífuga, são os ventos ciclostróficos.

4. Força de atrito – o vento que flui próximo à superfície da terra sofre influência direta desta superfície, modificando tanto a direção como a velocidade, esta influência é denominada força de atrito.

O atrito da superfície é efetivo até 600 metros, denominado “nível gradiente”. A camada atmosférica compreendida entre a superfície e o nível gradiente, é chamada “camada de fricção” e a atmosfera total acima dela é denominada “atmosfera livre”. A camada de fricção, por sua vez, divide-se em duas camadas: a camada limite, que se estende da superfície até 100 metros e a camada de transição, que se estende de 100 metros a 600 metros. Os ventos que sopram dentro da camada limite são chamados de ventos de superfície e os que fluem na camada de transição são chamados ventos superiores ou de altitude.

Circulação dos ventos

Como foi visto, a força do gradiente de pressão, faz com que o vento sopre da alta para a baixa pressão, sofrendo, no entanto, efeito da força de Coriolis que provoca um desvio para a esquerda no hemisfério sul e para a direita no hemisfério norte. Em função destas forças que atuam sobre o vento, os centros de pressão adquirem características próprias em cada hemisfério.

Hemisfério Sul

• Alta pressão – vento divergente, anticiclônico, anti-horário, NOSE, bom tempo, vento fraco e afundamento.
• Baixa pressão – vento convergente, ciclônico, horário, NESO, mau tempo, vento forte e elevação.

Hemisfério Norte

• Alta pressão – vento divergente, anticiclônico, horário, NESO, bom tempo, – vento fraco e afundamento.
• Baixa pressão – vento convergente, ciclônico, anti-horário, NOSE, mau tempo vento forte e elevação.

Pode ser verificado, através da figura, que uma aeronave no hemisfério sul voando de um centro de baixa para um centro de alta pressão, terá vento de esquerda e, por conseguinte deriva para a direita. Da mesma forma se a aeronave estiver voando de um centro de alta para um centro de baixa no hemisfério sul, terá vento de direita e deriva para a esquerda.

Como o vento é descrito

A observação completa do vento compõe-se dos seguintes elementos

1. Direção – a direção do vento é definida como a direção de onde ele sopra. É expressa em graus, de 10 em 10 graus, em relação ao norte geográfico (norte verdadeiro) quando para fins meteorológicos e em relação ao norte magnético quando para fins de tráfego aéreo.

2. Velocidade – é a distância horizontal percorrida por uma partícula de ar durante a unidade de tempo, expressa em nós (knots) (KT).

Ex: 09008KT (vento com direção 90 graus e velocidade de 08 nós).

3. Caráter rajada – é o pico máximo da velocidade, informada quando a velocidade máxima ultrapassar a velocidade média em 10 nós ou mais. Esta velocidade será indicada logo após a velocidade média, precedida da letra G.

Ex: 22012G25KT (vento com direção 220 graus, velocidade média 12 nós e rajada de 25 nós).

Nota:

1 – Vento calmo: é assim considerado quando a velocidade estiver abaixo de 01KT e codificado através do grupo 00000KT.

2 – Vento variando: o vento quando estiver variando será codificado de duas formas.

Direções extremas: para variação de 60° ou mais, porém menor de 180°e velocidade igual ou superior a 3 KT. 31010KT 280V350

VRB:

1 – Para variação de 60° ou mais, porém menor de 180° e velocidade média inferior a 3KT; VRB02KT

2 – Para variação de 180° ou mais independente da velocidade. VRB25KT

METAR SBBU 211500Z 31009KT 9999 SCT020 30/20 Q1019

Vento soprando de 31° graus com velocidade de 9 knots

Circulação geral

As regiões equatoriais recebem mais energia solar que as regiões polares. Este maior aquecimento do equador provoca uma região de baixa pressão, criando um fluxo de ar na superfície dos polos para o equador e em altitude do equador para os polos.

A circulação geral na atmosfera apresenta três aspectos.

1. Confluência intertropical (CIT) – também conhecida com o ITCZ (intertropical confluence zone) ou FIT (frente intertropical), é a região da confluência dos ventos de superfície que fluem dos polos; esta confluência provoca na região uma área de mau tempo.

A CIT oscila latitudinalmente entre 15°N e 12°S, mantendo uma posição média de 6°N, posicionando-se sempre no hemisfério que estiver no verão, devido às pressões mais elevadas do hemisfério oposto.

2. Circulação inferior (até 20.000 pés) – No paralelo 30° de cada hemisfério, existem centros de altas pressões estacionários, denominados “cinturões de anticiclones”. As altas pressões, desses paralelos fazem com que o vento flua na direção das baixas pressões do equador, criando um fluxo de ar constante, denominado ventos alísios, predominando de sudeste no hemisfério sul e nordeste no hemisfério norte.

3. Circulação superior (acima de 20.000 pés) – a distribuição dos ventos nos níveis superiores tem origem nas latitudes equatoriais e tropicais, no retorno dos ventos da circulação inferior para os polos.

Os ventos da circulação superior apresentam direção predominante de oeste, devido à força de Coriolis, onde podem ser destacados os seguintes ventos:

a) corrente de jato – a corrente de jato foi assim chamada, por ter sido descoberta durante a Segunda Guerra Mundial quando os bombardeiros americanos se dirigiam ao Japão. É uma estreita corrente de ar de grande velocidade ao redor do globo, em forma de ondas. Eis suas características físicas mais importantes:

• Número: duas em cada hemisfério.
• Largura: 400 km, embora chegando às vezes até 500 km, espessura ou profundidade variando muito, atingindo 7 km em certas condições;
• Velocidade: mínima de 50 nós, sendo mais intensa no outono e inverno sobre os continentes somente representada na SIG WX PROG quando a velocidade for de 80 nós ou mais;

Modelo de uma corrente de jato

As correntes de jato são corpos de ar movendo-se rapidamente, e ocorrem principalmente nas latitudes temperadas.

• Direção: sua direção é de oeste em ambos os hemisférios; entretanto há uma de este menos importante;
• Ocorrência: aparece na quebra da tropopausa;
• Nebulosidade: o tipo comum de nuvem associada à corrente de jato é o Cirrus uncinus ou rabo-de-galo que surge na parte central da corrente com seus tufos indicando para onde sopra o vento.

Na base da corrente os cirrocumulos indicando a turbulência á ela associada.

Turbulência: CAT (turbulência de céu claro) e representação na SIG WX PROG: por se tratar de um fenômeno meteorológico significativo, a corrente de jato possui uma representação conforme exemplo.

b) Contra-alísios – constituem-se no retorno dos alísios, recurvando para os pólos inicialmente de noroeste no hemisfério sul e sudoeste no Hemisfério Noite, sobre as latitudes médias ente 5° e 15° de cada hemisfério.

c) Jatos de este – ocorrem normalmente acima de 40.000 pés sobre as latitudes equatoriais e tropicais de cada Hemisfério e se propagam até 200, sendo mais intensos no verão, atingindo velocidades entre 50 e 60 nós.

d) Ventos Krakatoa – os ventos Krakatoa predominam de este, acima da tropopausa e acima da de corrente de Berson, com velocidades que às vezes ultrapassam a 100 nós.

e) Vórtices polares – as circulações superiores dos dois hemisférios a partir das latitudes tropicais começam a se definir acompanhando a rotação da terra, em espirais de oeste para este, até os respectivos polos. Este movimento do ar retornando para os polos por efeito do arrasto proveniente da rotação da terra, vai espiralando em torno dos hemisférios, indo terminar sob a forma de vórtices muitos velozes e chamados de vórtices polares.

Circulação secundária ou regional

Constitui certas perturbações de menor amplitude dentro da circulação geral, em certas regiões do globo terrestre. Estes fluxos secundários tanto podem ser perturbações atmosféricas, como podem também ser fluxos secundários ocorrendo localmente por efeitos orográficos 6u puramente geográficos, tais como:

1. Brisas – são circulações locais que ocorrem sobre regiões litorâneas, em consequência da diferença de aquecimento entre a terra e a água.

a) Marítima – (do mar para a terra) a radiação solar aquece mais facilmente uma superfície sólida que uma líquida, assim sendo, o ar em contato com a terra se aquece mais rapidamente durante o dia, tornando-o menos denso e com menor pressão, ao passo que o ar em contato com a superfície líquida. Permanece mais frio e com maior pressão, criando um fluxo de ar do mar para a terra. A brisa marítima penetra terra adentro 20 a 30 km, com velocidades em torno de 10 nós, sendo mais intensa no verão e à tarde.

b) Terrestre – (da terra para o mar) durante a noite o processo se inverte, provocando um fluxo de ar da terra para o mar. A brisa terrestre penetra 20 a 25 km mar adentro e com velocidades inferiores à brisa marítima, sendo mais intensa no inverno de madrugada.

2. Ventos de vale e montanha

a) De vale – (sobe durante o dia) o aquecimento diurno, provocado pela radiação solar no fundo dos vales e suas encostas provoca aquecimento do ar por contato. Este ar aquecido torna-se mais leve e menos denso e começa a subir, ao mesmo tempo em que o ar do centro do vale desce.

b) De montanha – (desce durante a noite) o resfriamento noturno, provocado pela radiação terrestre das montanhas e suas encostas provoca o resfriamento do ar por contato. Este ar mais frio e mais denso desce ao longo das encostas na direção do fundo dos vales, ao mesmo tempo em que o ar do centro do vale sobe.

3. Ventos. anabáticos e catabáticos

a) Anabáticos – (sobe durante o dia) quando uma encosta alongada é aquecida durante o dia pela radiação solar, o ar em contato com ela se aquece e tende a se elevar ao longo desta encosta.

b) Catabáticos – (desce durante a noite) quando a encosta se resfria por radiação terrestre, o ar em contato com ela se resfria e tende a descer ao longo desta encosta.

4. Monções – são circulações termais que ocorrem em determinadas regiões do globo provocadas pela diferença de temperatura entre o mar e o continente. São idênticas às brisas só que em larga escala.

a) De verão – (do mar para a terra) nesta estação do ano a temperatura do continente é alta em relação à temperatura da água do oceano, criando uma área de baixa pressão no continente e, portanto um fluxo de ar úmido do oceano para o continente. O exemplo mais conhecido de monções são as chamadas monções da Índia.

b) De inverno – (da terra para o mar) nesta estação a temperatura do continente é baixa em relação à temperatura da água do oceano, criando uma área de baixa pressão no mar e, portanto em fluxo de ar seco do continente para o oceano.

5. Efeito foehn – ventos que sopram perpendicularmente a uma montanha, são forçados a subir mecanicamente ao longo da encosta (barlavento). Descem do outro lado (sotavento) e vão se aquecendo, constituindo em ventos quentes e secos, denominados ventos foehn.

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