METEOROLOGIA de térmicas - Por Ciro Gomes "Animal"

Estabilidade e Instabilidade do ar (RESUMO)

1 - O fenômeno cônico das térmicas. Idéia de se verificar térmicas estreitas – do tamanho de um campo de futebol de salão. Pode-se dividir a altura em 4 faixas de dificuldade até (1200 metros);

2- A divisão da altura x largura das térmicas (300 - 600 - 900 - 1200 metros)

3 - Os vórtices próximos ao solo (poeira, roda moinhos e lixo- sacos plásticos, penas de pássaros, fuligem, etc.) nos ajudam a visualizar as térmicas e se são perigosas ou não. Uma térmica ao nascer próximo ao solo normalmente é composta de vórtices – dust devil ou roda moinhos que carregam poeira e coisas leves do solo.

4 - Os gradientes verticais de temperatura próximos ao solo:

A palavra gradiente nos dá a idéia de uma variação ordenada e constante. Mas não é assim que acontece com o ar ambiente, especialmente muito próximo ao solo. Próximo ao solo o ar está muito quente, logo depois, a térmica continua com o seu valor pouco alterado, isso é, perdendo apenas 1°C para cada 100 metros, enquanto o ar ambiente, ao ficar um pouco mais afastado do solo muito quente, perde temperatura muito rápida e desorganizadamente.
Então, deve-se pensar em gradientes e não em gradiente, isto é, no plural e não no singular, pois acaba havendo escalas diferentes de variação da temperatura à medida que vai se ganhando altura, principalmente a baixas alturas, de zero até 300 metros. O ar externo à térmica, isto é, o ar ambiente, quando muito próximo ao solo, diminui sua temperatura muito rapidamente. Isso provoca uma violenta ascensão do ar quente, quando este se relaciona com o ar externo repentinamente mais frio,. As térmicas ficam muito fortes quando o gradiente é muito intenso, isto é, o ar cai de temperatura muito rapidamente . Isso acontece com muita freqüência até os 300 metros de altura e exige muita perícia do piloto para subir, pois além de serem fortes as térmicas são estreitas, fazendo com que as pontas do parapente fiquem freqüentemente fora das térmicas, ocasionando colapsos e muita turbulência.
Na realidade nunca há uma escala de medida da variação da temperatura numa razão constante, mesmo após os 300m de altura. Próximo do solo, a desorganização da escala de variação é maior, mas à medida que fica mais alto, existe uma melhora na razão de variação da escala ou gradiente de temperatura. Não podemos esquecer que estamos falando de ar instável, isto é, com queda de temperatura à media que se mede maiores alturas.
Em ar estável ou absolutamente estável, o gradiente vertical de temperatura é zero ou mesmo inverso. Com gradiente vertical inverso, isto é, aumento de temperatura com a altura, estamos diante de inversão térmica.

5 – Não se pode falar de térmicas sem definirmos o que é o processo convectivo.
A convecção é o processo do movimento vertical de calor a partir do solo aquecido atingindo alturas aonde a temperatura interna (térmica) vai diminuindo à medida que a térmica ganha altura.
A convecção também pode acontecer fora do solo, em altitudes, se ocorrer a chegada de uma massa fria em altitude que entra em contato com outra já existente no espaço – não há mistura entre as massas imediatamente (processo adiabático) e, a partir desse contato começa a haver o processo convectivo, isto é, a massa com maior temperatura começa a subir a partir de uma determinada altitude. A esse processo horizontal de contato horizontal de massas com temperaturas diferentes é dado o nome de advecção e ao começar o efeito de ascensão do ar mais quente, após a advecção, inicia-se, então, o fenômeno da convecção, ou instabilidade de altos níveis.

Podemos pensar assim:

CONVECÇÃO = movimentação vertical de ar mais quente em contato, mas não se misturando, com outro ar ( ambiente) com temperatura menor.

ADVECÇÃO = movimentação horizontal de ar em contato, mas não se misturando, com o outro ar. Nesse caso, o ar mais frio seria o externo à térmica que tem sua temperatura medida por balões meteorológicos que irão fornecer os valores do gradiente vertical de temperatura.

CONCECÇÃO = o ar dentro da térmica se resfria previsivelmente, com diminuição de 1 grau para cada 100 metros, antes da saturação do ar. E numa escala que varia de 0,4 graus a 0,8 graus para cada 100 metros após a saturação, quando o ar da térmicas recebe calor após a passagem da água do estado vapor para líquido. Quando isso acontece, aparece a nuvem. A temperatura diminui somente se a térmica ganha altura.
Não podemos esquecer que o ar também desce. Isso é descendente. Acho que poderíamos chamar de "térmica descendente".

ADVECÇÃO = as nuvens vãos sendo esticadas horizontalmente e recebem o nome de STRATUS (ST);

CONVECÇÃO = as nuvens vão sendo empurradas e se acumulando verticalmente e recebem o nome de CUMULUS (CU). O exagero da convecção, isto é, alta instabilidade, gera o CUMULUS NIMBUS (CB);

CONVECÇÃO = instabilidade do ar;

ADVECÇÃO = estabilidade do ar, até encontrar outra massa com temperatura diferente, quando começa a convecção. Isso pode acontecer próximo ao solo ou em altitude. Em altitudes médias e altas é chamada de instabilidade em níveis médios ou altos, conforme o caso;

DICA 1 - Observar se o ar está instável ou estável antes de se voar ou, se está havendo inversão térmica (camada de poluição ou de névoa seca) é muito importante para termos idéia quanto as térmicas, se estão boas (fortes) ou fracas.

DICA 2 - O conhecimento do efeito cônico das térmicas a baixas alturas nos mostra a necessidade de aplicarmos a pilotagem ativa com mais vivacidade pois, a necessidade de se trabalhar com turbulências agressivas e mantermos o nosso parapente voando será vital para a nossa segurança e ganho de altura.

Essa ocorrência de térmicas fortes a baixas alturas nos remete a outro assunto que é:

ONDE ENCONTRAR TÉRMICAS FORTES PARA SUBIR.

CUIDADO! A formação de térmicas atrás de montanhas, isto é, do lado contrário onde o vento dinâmico está entrando (do lado a sotavento), normalmente é muito forte e é onde pilotos com mais experiência buscam subir com mais freqüência. Lembre-se que as turbulências são sempre dependentes da intensidade do vento. Lembre-se também que os efeitos da turbulência são 4 vezes mais intensos quando a velocidade dobra, pois os efeitos de arrasto e/ou sustentação são proporcionais ao quadrado da velocidade.

Resumindo:

1 - As térmicas são estreitas a baixas alturas e mais largas quando se está mais alto. Numa medida de altura podemos dividir em:

  • até 300 metros, as térmicas são estreitas, mais ou menos do tamanho de um campo de futebol de salão. O gradiente térmico (ar externo) é grande (forte) e bastante irregular. As temperatura são diversificadas e as térmicas costumam ser pulsantes e fortes;
  • entre 300 e 600 metros já ficam mais fáceis se voar, pois as térmicas já estão mais largas. O gradiente de temperatura (ar externo)
  • acima de 600 até 1200 metros, as térmicas são bem mais fáceis de serem voadas e de se manter voando.
  • acima de 1200 metros, o solo não mais passa calor para o ar, isto é, cessa o fenômeno da condução de calor do solo para o ar, devido à grande altura. O gradiente térmico dependerá de outros fatores como, por exemplo, de advecção, isto é, chegada de ar lateralmente, com temperaturas diferentes em relação à existente. Pode se perceber a advecção pelos efeitos do cisalhamento, quando nosso parapente é agredido por forças contrárias horizontalmente.

Quando se fala em GRADIENTE ADIABÁTICO DE TEMPERATURA, está se referindo à variação de temperatura dentro da térmica. Isto é, perda de 1 grau para cada 100 metros acima, antes do ar estar saturado, isto é, antes da umidade relativa (UR) atingir 100%.
Após o ar estar saturado, aparecerá a nuvem e o gradiente adiabático térmico poderá variar de 0,8°C/100 metros até 0,4º Centígrados/100 metros. Tudo dependerá da quantidade de vapor d’água liberando calor para o ar, durante os sucessivos processos de condensação, à medida que o ar vai subindo e saturando, subindo mais e saturando, até não existir mais água para saturar. Nesse ponto não haverá mais condensação e não há mais formação de nuvem. O processo da convecção poderá cessar se o restante de ar da térmica igualar sua temperatura à do ar ambiente. Caso não iguale, mas não haja mais vapor, continua a térmica. O processo da convecção continua, mas dizemos que a térmica é azul.

CONCLUSÃO:

GRADIENTE VERTICAL DE TEMPERATURA

= AR AMBIENTE
= VARIAÇÃO MEDIDA POR BALÕES METOROLÓGICOS.
= Medida média mundial de perda de 0,6° C para cada 100 metros = AR ESTÁVEL ou pouco instável
= dia normal com nuvens;
= Medida de perda de mais de 1° C para cada 100 metros = AR INSTÁVEL = dia com muitas nuvens cumulus (CU) ou cumulus nimbus (CB)
GRADIENTE ADIABÁTICO DE TEMPERATURA
= DENTRO DA TÉRMICA
= FORMAÇÃO DE NUVENS CUMULUS (CB), se houver umidade no ar dentro da térmica
= sem formação de nuvem, isto é, sem umidade dentro da térmica, isto é, térmica azul.