sábado, 15 de janeiro de 2011

Cumulonimbus na área!

As formações nebulosas com grande desenvolvimento vertical - CUMULONIMBUS (CB), também identificadas como tempestades de trovoada ou thunderstorms. A ocorrência de tempestades com trovoadas são mais comuns nos meses mais quentes, no período final da tarde. A cada momento, aproximadamente 1.800 CB's estão em desenvolvimento em torno do planeta, associados a descargas atmosféricas (raios) que atingem a Terra. Para a aviação, além de ser um limitador de espaço aéreo, pois o voo dentro destas nuvens é de extremo risco, também pode afetar os procedimentos de pouso e decolagem devido às cortantes de vento geradas pelas fortes correntes, ascendentes e descendentes, em torno da nuvem. Turbulência, granizo, formação de gelo, saraiva, relâmpagos, também que influenciam na segurança das operações aéreas.

O que ocasiona o CB?
A ação de um CB fica limitada ao diâmetro entre 5 e 25 milhas, cujos topos podem chegar, ou ultrapassar, os 51.000 pés, nas latitudes baixas e nas regiões de ciclones tropicais e furacões. Para o desenvolvimento de um CB, existem três ingredientes essenciais:
  1. Umidade - A presença de umidade na atmosfera é necessária para a formação da nebulosidade e de precipitação. O sol, além de aquecer o solo e o ar sobre ele, provoca a evaporação da umidade do solo, lagos, rios e oceanos, aumentando assim a umidade do ar.
  2. Instabilidade - O aquecimento do ar nos níveis próximos ao solo associado ao aumento da umidade desestabiliza a massa de ar. O ar quente é menos denso (mais leve) que o ar frio, então, existindo ar frio e seco acima, a tendência será de troca de ar, com o ar frio descendo e o ar quente subindo. Isto é instabilidade.
  3. Levantamento – Este é o início de ascensão do ar e o princípio da tempestade. São exemplos de levantamentos:
  • Ar movendo-se para cima de uma montanha (levantamento orográfico);
  • Ar colidindo com uma frente (levantamento frontal). Frente é a zona de transição entre duas massas de ar diferentes; onde as massas colidem, o ar menos denso (quente ou mais úmido) ascende sobre o outro;
  • Ar frio soprando do oceano ou lago podem formar frente de brisa marítima, caso o ar frio colida com o ar mais quente sobre o continente e d) A corrente descendente fria que sai do CB forma “frentes de rajadas”, as quais podem vir a causar o desenvolvimento de novos CB's.
Como o CB se desenvolve?
A primeira fase é aquela em que uma nuvem cumulus começa a se desenvolver verticalmente, devido às correntes de ar ascendentes que dominam toda nuvem, transformando-se em uma TORRE DE CUMULUS, como mostra a figura ao lado.

A segunda fase e mais perigosa, é quando a nuvem encontra-se em seu estágio de MATURIDADE. As correntes ascendentes (na vertical) podem chegar a velocidades próximas a 40 nós. Em seu topo, os ventos em altos níveis (na horizontal) começam a formar sua “bigorna ou cabeleira”, chegando, por vezes, a estende-la até 100 milhas a favor do vento. Nesta fase, as correntes ascendentes podem transportar até 8.000 toneladas de água por minuto. O vapor d'água condensa ao colidir nas gotículas da nuvem, as quais aumentam de tamanho à medida que vão sendo levadas para cima.

Neste momento, também podem ocorrer correntes descendentes, em virtude de algumas gotículas caírem ao se tornarem mais pesadas, vencendo as correntes ascendentes. Na descida, podem passar por camadas de ar não saturadas e alguma evaporação pode ocorrer. Evaporação é um processo de resfriamento (seu corpo se resfria quando o suor em sua pele é evaporado), portanto, este processo causa um maior resfriamento da parcela de ar que está em sua volta, dando início a um afundamento do ar, intensificando, assim, as correntes descendentes (downdraft). Um CB é considerado em seu estágio de maturidade, quando estiver com correntes ascendentes e descendentes.

A terceira fase, DISSIPAÇÃO, começa quando as correntes descendentes frias atingem o solo, a chuva resfria o ar nos níveis mais baixos e nenhuma nova fonte de instabilidade está presente. Ao final, as correntes descententes predominam e o CB tende a se dissipar, sobrando apenas a bigorna como nuvem cirrus (nuvem alta). O ciclo médio de vida entre os estágios de cumulus e de dissipação pode levar de 30 a 40 minutos. Isto mostra porque o CB pode causar tantos estragos e, muitas vezes, de forma inesperada.

O que causa o Trovão?
Quando ocorre um relâmpago, a corrente elétrica associada pode chegar a 100 milhões de volts. Parte desta energia é convertida em calor, expandindo o ar em volta de forma explosiva e elevando sua temperatura a valores próximos a 27.000ºC. Depois da descarga elétrica, o ar se resfria rapidamente e se contrai. Esta brusca expansão e contração das moléculas do ar produz a onda de som que nós identificamos como "trovoada". Devido a velocidade da luz ser, aproximadamente, um milhão de vezes mais rápida que a do som, nós vemos o relâmpago antes de escutarmos o trovão.

Quais são os tipos de ocorrências de CB?

Os CB's podem ocorrer das seguintes form
as:
  • ISOLADOS - Quando a nuvem é única e de forma isolada dentro de uma determinada área;
  • CACHOS MULTICÉLULAS - Quando existem vários CB's dentro de uma determinada área e sem uma disposição organizada.
  • LINHA DE INSTABILIDADE - Quando existem vários CB's formados em linha, de maneira compacta. É muito comum preceder a sistemas frontais.
  • SUPERCÉLULA - Formação extremamente perigosa, com correntes de ar ascendentes e descendentes, suficientemente capazes de se manterem sozinhas como uma só entidade por horas. A rotação do ar elevando-se dentro deste mesociclone favorece a formação de tornados.
Orientações básicas aos pilotos:

Antes do voo: É de vital importância um planejamento adequado. A consulta às informações meteorológicas aeronáuticas, disponíveis nas salas AIS, apresentará ao piloto as áreas e locais mais favoráveis a ocorrência dessas instabilidades. Esta consulta deverá ser efetuada sobre as cartas de tempo significativo(SIG WX), previsão de área (GAMET), previsão terminal de aeródromo (TAF) e mensagens de vigilância meteorológica (SIGMET). Caso necessário, deverão ser solicitados maiores esclarecimentos (briefing) a um Especialista em Meteorologia.

Durante o voo: O piloto deverá manter contato com o Centro Meteorológico de Vigilância (CMV) da área, através da frequência VOLMET, a fim de se manter informado sobre as condições meteorológicas em sua rota. O bom senso diz que a única regra de voo válida para todos os níveis e todas as categorias de aeronaves é EVITAR O VOO DENTRO DE UM CB. Como isto nem sempre é possível, um piloto deverá estar preparado psicologicamente para um voo dentro de um CB. Para tal, dois requisitos são essenciais: O piloto deverá ter experiência de voo e a aeronave deverá estar convenientemente equipada e possuir estrutura condicionada para tal voo.
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Antes de iniciar a penetração na nuvem, o piloto deve tomar algumas providências:
  • Apertar os cintos de segurança e fixar todos objetos que estejam soltos;
  • Confeccionar mensagem de posição ( AIREP);
  • Efetuar varredura com radar, para uma melhor avaliação da nuvem;
  • Luzes acesas e cortinas fechadas para evitar cegueira causada pelos relâmpagos e
  • Ajustagem da potência para manutenção da VELOCIDADE ÓTIMA DE PENETRAÇÃO. Tomadas essas providências, a penetração na nuvem obedecerá às seguintes regras:
  1. Manter o rumo de penetração e nunca tentar voltar;
  2. Manter ATITUDE DE VOO baseado no horizonte artificial;
  3. Esquecer as variações de altitude e
  4. Ajustar a potência da aeronave apenas para manter a velocidade em torno da velocidade ótima de penetração.

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Fonte: Subdepartamento de Operações - Divisão de Meteorologia Aeronáutica, Redemet

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